工业远程控制下的热网自动控制系统

摘要

随着集中供热和热网规模的扩大，换热站作为承上启下的枢纽，在热媒的输送和分配过程中起着越来越重要的作用，如何加强对日益扩大热网的有效监管，提高换热站的自动化水平，达到安全、舒适、节能高效的供热目的成为供热行业的重要课题。
　　相关问题的突出表现为:一是仍有许多换热站系统处于手工操作阶段，自动化水平较低，达不到安全、舒适供热;二是管理运行水平不高，系统长期处于大流量小温差的运行模式，导致热用户端冷热不均，难以满足热用户的动态热需求;三是热网规模的不断扩大使得换热站分布分散，人员巡检困难，企业对换热站监视越来越困难。这些问题不仅影响了供热品质，降低了用热的舒适性而且增加能耗，加大了供热成本。
　　基于我国的供热模式和运行问题，首先针对性的分析换热站的工艺流程和控制原理，以大连某高校的换热站供热系统为研究对象，分别从换热站本地化自动控制和远程集中监控两部分进行了系统设计研究。其次面向换热站的分布式变频加压泵为被控对象，以用户端的回水温度为被控参数，设计了智能三态Bang-Bang控制算法;最后为了应对日益扩大的城市热网规模，提高供热节能，分析并设计了基于GPRS无线通讯具有远程监控功能的热网监控系统，并通过Web发布，分析供热数据制定节能措施。
　　经过工程实践运行数据分析验证，智能控制器的设计实现了换热站的取热、送热、补水、泄压自动控制，提高了自动控制水平，实现了无人值守;在满足室内温度舒适前提下，采用改进后三态Bang-Bang控制算法在控制精度上比Bang-Bang控制算法提高了50％;远程热网监控系统实现了对现场数据的在线监控和远程控制，具有数据存储和分析、故障诊断和报警功能，从而有效的提高了整个热网运行的安全性与稳定性;Web发布功能不仅能够使企业管理者随时随地了解现场信息，而且能够根据供热数据实现供热节能分析，挖掘节能潜力。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 课题研究的意义

1．3 国内外发展状况

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 本文研究内容

第2章 换热站智能供热系统的理论研究

2．1 换热站系统简介

2．2 换热站运行调节的基本理论

2．2．1 换热站工作原理

2．2．2 换热站的调节方式

2．2．3 换热站自动控制理论

2．3 温度自动控制系统

2．3．1 气候补偿器

2．3．2 二次网回水温度设定值的计算模型

2．3．3 设定值修正的计算

2．3．4 温度控制算法

2．4 补水自动控制系统

2．4．1 补水理论分析

2．4．2 工作原理

2．5 泄压自动控制系统

2．5．1 泄压理论分析

2．5．2 工作原理

2．6 分布式加压泵

2．7 变频控制系统

2．7．1 循环泵变频调速原理

2．7．2 分布式加压泵必须采用变频调速自动控制

2．7．3 循环泵与变频控制方式

2．8 本章小结

第3章 城市智慧热网远程监测技术分析

3．1 通信网络

3．1．1 热网通讯方式

3．1．2 通讯在热网中的实施原则

3．2 GPRS无线传输

3．2．1 GPRS简介

3．2．2 GPRS无线通讯原理

3．3 通讯设置

3．3．1 GPRS DTU通讯配置

3．3．2 组态王通讯设置定义IO设备

3．4 热网监测平台构成

3．4．1 监控中心功能

3．4．2 Web网络发布供热平台

3．5 本章小结

第4章 系统设计和运行结果分析

4．1 智慧热网系统控制结构

4．1．1 系统组成

4．1．2 系统流程

4．1．3 功能模块的构成

4．2 温度控制

4．3 补水泄压控制

4．4 远程监控平台的搭建

4．5 实验结果分析

4．6 本章小结

第5章 Web网络供热指导分析

5．1 Web网络发布

5．1．1 Web供热平台

5．1．2 Web供热流程图

5．1．3 Web供热数据表

5．1．4 Web供热历史曲线

5．2 Web供热分析

5．2．1 供热初期运行分析

5．2．2 供暖期运行分析

5．2．3 运行对比分析

5．3 供热节能措施

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢