换热站自动控制与监控系统研究

摘要

集中供热凭借其集约、高效、低损耗的优点逐渐取代了传统的分散供热，在我国城市建设中受到了广泛认可。但是目前集中供热仍采用人工巡视管理办法，这种管理办法不仅会造成人力资源的浪费而且其就地控制策略无法根据整个热网的运行状态做出合适的调节，从而极易造成热网供热不平衡、系统运行不稳定的现象。换热站在集中供热系统中具有承上启下的作用，其控制策略的优劣性直接影响热用户的体验效果和集中供热系统的稳定运行。因此对换热站控制策略和集中供热监控系统的研究具有一定的研究价值和实际价值。 基于国家节能环保政策的大背景，对集中供热方式、换热站控制系统的发展现状、换热站的组成和工作原理以及换热站供热调节的基本理论进行了介绍；并指出 进行换热站控制系统和集中供热监控系统研究的必要性。 换热站系统是一个复杂的非线性系统，利用人工神经网络算法来建立换热站系统的数学模型时存在网络节点个数太多和收敛性差的问题，故提出了遗传神经网络算法，利用遗传算法来优化神经网络的结构；利用此算法建立了换热站的数学模型，最后利用遗传神经网络算法设计了换热站系统的解耦控制器，仿真结果表明所设计的解耦控制器能够实现了二次侧温度和二次侧流量的独立控制。 基于“远程控制+本地控制”的思想设计了集中供热全网优化控制系统，从而在软件中实现对远端换热站控制方式的控制；设计了集中供热监控系统，从总体框架设计、通讯网络配置、远程换热站终端构成和实现功能方面做了详细介绍，运行结果显示所设计的集中供热监控系统具有强大的数据和图像处理能力、远程监控及系统报警能力，能实现全热网换热站的集中管控和远程换热站的无人值守。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 集中供热方式国内外研究现状

1.3 换热站控制策略的国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 本课题的主要研究内容

第2章 换热站控制系统概述

2.1 换热站系统的构成及工作原理

2.1.1 换热站构成

2.1.2 换热站的基本原理

2.2 换热站的运行调节

2.2.1 换热站供热调节的基本理论

2.2.2 换热站集中供热调节

2.3 换热站控制系统的要求

2.4 本章小结

第3章 基于遗传神经网络算法的换热站控制系统设计

3.1 遗传神经网络算法的概述

3.1.1 人工神经网络算法

3.1.2 遗传算法

3.1.3 利用遗传算法优化人工神经网络

3.2 换热站数学模型的建立

3.2.1 换热站稳态数学模型

3.2.2 换热站动态数学模型

3.3 基于遗传神经网络算法的换热站控制系统设计

3.3.1 换热站供热策略

3.3.2 换热站解耦控制策略

3.4 本章小结

第4章 集中供热优化控制系统及其监控系统

4.1 集中供热全网优化控制系统

4.1.1 集中供热全网优化控制系统的功能

4.1.2 全网优化控制系统人机界面的操作

4.2 集中供热监控系统设计

4.2.1 微机监控系统主要功能

4.2.2 监控系统总体框架

4.2.3 监控系统通讯网络配置

4.2.4 远程换热站终端设计

4.2.5 监控系统人机界面设计

4.3 本章小结

第5章 结论及展望

5.1 论文工作总结

5.2 论文工作展望

参考文献

致谢

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