一、引言
我國(guó)現(xiàn)行的熱力站運(yùn)行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數(shù)測(cè)量手段，無(wú)法對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析判斷；系統(tǒng)運(yùn)行情況失調(diào)難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數(shù)未能在最佳工作狀況下運(yùn)行，供熱量與需熱量不匹配；運(yùn)行數(shù)據(jù)不全，難以實(shí)現(xiàn)量化管理。
搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。一是要提高供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，另一點(diǎn)就是要提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動(dòng)控制對(duì)于保證供熱系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)供熱、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)境保護(hù)具有十分重要的作用。
二：組成結(jié)構(gòu)
三、主要技術(shù)原理：
1、GPRS數(shù)據(jù)通信技術(shù)概述
GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開(kāi)始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效的、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbit/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40~100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。GPRS是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線IP或X.25服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一無(wú)線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。
2、GPRS模塊
a、不必關(guān)心模塊的射頻電路部分（使用的是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)）。及相關(guān)硬件連。
b、不必關(guān)心AT 指令集。對(duì)應(yīng)用工程師而言下很大的工夫去消化幾十頁(yè)甚至是上百頁(yè)的英文的AT 指令集使用資料，是一件要花很多時(shí)間費(fèi)很大精力的事情。所有與AT 響應(yīng)有關(guān)的操作都是由G200 模塊在模塊的內(nèi)部完成。
C、不必關(guān)心TCP/IP 協(xié)議及互連網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識(shí)：由于GPRS 模塊是基于互連網(wǎng)的通信方式，在使用中就要與INTERNET 網(wǎng)絡(luò)打交道，所有與網(wǎng)絡(luò)的信息交換都是G200 模塊在內(nèi)部自動(dòng)完成的。無(wú)須用戶參與。
d、不必用戶單獨(dú)擁有一個(gè)固定的IP 地址。
e、具有格式傳輸及透明傳輸兩種傳輸格式。
f、與各種組態(tài)軟件直接連接無(wú)須專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)程序。
g、支持總線式的被動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)方式。
h、使用G200 時(shí)，用戶只需要擁有以前所熟悉的串口通信知識(shí)就可通過(guò)GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
3、紫金橋組態(tài)軟件：
強(qiáng)大的Web功能和Internet/Intranet瀏覽器技術(shù)，直接支持多文檔。WWW功能全部用VC++實(shí)現(xiàn)，因此當(dāng)在Internet上遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)控畫(huà)面時(shí)，具有更好的實(shí)時(shí)性。同時(shí)易于使用ASP等快速開(kāi)發(fā)工具構(gòu)建B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可以直接訪問(wèn)單窗口。
國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架，支持B/S和C/S訪問(wèn)方式，支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余及故障切換。提供多重冗余結(jié)構(gòu)，支持IO設(shè)備冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、數(shù)據(jù)庫(kù)冗余等；
* 率先通過(guò)國(guó)內(nèi)各主流的GPRS DTU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)與控制設(shè)備如PLC、儀表和模塊等通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連；
* 可同時(shí)連接多個(gè)不同廠家的GPRS終端與控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊；
* 通過(guò)GSM手機(jī)短信報(bào)警管理系統(tǒng)方便管理報(bào)警信息；
* 適用于各種管網(wǎng)（如熱、水、電、油、煤氣等）、礦山、水文、交通、環(huán)保等系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控
4、 系統(tǒng)功能詳解
*數(shù)據(jù)采集和處理功能
通過(guò)無(wú)線方式（捷麥通信數(shù)傳電臺(tái)D21DM）把各個(gè)換熱站的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集到調(diào)度站，在調(diào)度站上進(jìn)行顯示，運(yùn)算，處理?！ ?/p>
*畫(huà)面顯示功能
主畫(huà)面顯示整個(gè)主網(wǎng)的干線動(dòng)態(tài)工藝流程圖，流程圖上標(biāo)有各個(gè)換熱站的實(shí)際位置，并顯示換熱站的主要參數(shù)。換熱站傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)也可以表格或者棒圖的方式進(jìn)行顯示。在主畫(huà)面通過(guò)按鈕可以切換到任一個(gè)換熱站，
*設(shè)備報(bào)警功能
當(dāng)換熱站的設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，自動(dòng)把故障信息傳輸?shù)秸{(diào)度站，及時(shí)提醒操作人員。
CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖,事故設(shè)備圖形變色。報(bào)警窗口會(huì)彈出報(bào)警信息，報(bào)告報(bào)警種類(lèi)、時(shí)間、報(bào)警值是否恢復(fù)等信息。報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出聲音報(bào)告事故情況。
*通訊自診斷功能
在畫(huà)面上顯示通訊站號(hào)，通訊速率，通訊口信息，當(dāng)和某一換熱站通訊出現(xiàn)故障時(shí)，畫(huà)面上會(huì)出現(xiàn)信息提示。
*管理功能
通過(guò)內(nèi)部運(yùn)算，可以運(yùn)算出換熱效率，一二次管網(wǎng)失水率，熱量平衡關(guān)系。
*歷史數(shù)據(jù)查詢
總調(diào)度站把各個(gè)換熱站傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)查詢歷史數(shù)據(jù)曲線查詢某一段時(shí)間的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
*報(bào)表打印功能
按換熱站把數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，分類(lèi)。調(diào)度站的打印機(jī)可以把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，形成日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表，實(shí)時(shí)報(bào)表。
*生產(chǎn)調(diào)度功能
調(diào)度站的值班人員可以根據(jù)換熱站的實(shí)際運(yùn)行狀況給操作人員下達(dá)調(diào)度指令。
5、系統(tǒng)控制原理
一、數(shù)據(jù)中心：
數(shù)據(jù)中心采用ADSL方式與INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或域名。此種方案需要先在INTERNET運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù)。其中，數(shù)據(jù)中心采用公網(wǎng)固定IP的方式，監(jiān)控點(diǎn)直接向中心發(fā)起連接，運(yùn)行相對(duì)可靠、穩(wěn)定。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如主圖所示。系統(tǒng)中的測(cè)量傳感器（溫度，壓力，液位，流量等）對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，把被控量轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一的電信號(hào)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)送入過(guò)程控制器（工控機(jī)或PLC）內(nèi)。計(jì)算機(jī)將此測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，按一定的控制算法，產(chǎn)生控制指令，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制被控對(duì)象，達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。換熱站的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS DTU與數(shù)據(jù)中心調(diào)度站交換數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)督、管理系統(tǒng)，它除了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的顯示、記錄、打印和報(bào)警功能外，還可以對(duì)供水溫度進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，用來(lái)指揮直接控制系統(tǒng)，以此去自動(dòng)調(diào)整給定值，從而使供熱過(guò)程處于最優(yōu)狀態(tài)。
二、換熱站：
各換熱站通過(guò)PLC控制器對(duì)站內(nèi)供熱運(yùn)行的溫度、壓力、流量、熱量等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，直接將數(shù)據(jù)通過(guò)ETPro-211Ai發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的力控軟件中；數(shù)據(jù)中心將收到的數(shù)據(jù)處理后保存，將處理結(jié)果用控制指令發(fā)送到各換熱站，真正達(dá)到了無(wú)人職守。
在所有的自控系統(tǒng)中，有線網(wǎng)絡(luò)是最常用的網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)于熱網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于多在市區(qū)內(nèi)，而且距離較遠(yuǎn)，
