城市供热二级管网温压智能平衡系统

一、系统概述

目前，城市的管网供热存在温度失衡、供热效果差、难于满足供热需求或能量浪费、调控不及时等诸多缺陷，同时存在失水、管道安全等问题。本智能管理系统以安全可靠为前提，对小区单元内供热管道的供水温度和压力等进行实时监控，实现智能调温、节能降耗、提高管理水平等目标。

该系统通过实时监测各单元内供热管网上、回水温度和压力，智能控制阀门开度，自动调节各单元的供热温度，实现整个小区乃至整个二级管网的温度平衡。

二、系统架构及工作原理

本系统主要依托低压电力载波和无线双信道方式实现数据汇总；以光纤、VPN或GPRS无线方式实现远程数据交互；数据采集现场安装PT500温度测量器件、压力传感器、控制阀门和室温显示屏。整个系统的结构示意图如下图所示。

该系统分为现场数据采集和服务器数据管理两部分。通过低压载波+无线双信道方式高效可靠地实现数据汇总，集中器作为数据汇总的管理单元，具有安全可靠等优点。采集器作为数据采集的执行单元，具有多种可选功能。服务器数据管理实现现场数据的储存管理，具有数据报表，统计曲线的基本功能，还可以根据用户实际需求进行扩展。

监控主站：安装于热力公司计算机控制中心，采取主动方式对现场设备进行远程数据采集和实时监控。主站软件采用先进的B/S架构，各项数据和业务流程全部在管理平台集中统一管理。主要功能有：实时采集单元内供热管道的进水温度和回水温度，设置回水温度的阀值，搜索及排序，压力远传监控，故障及失水报警，远程控制阀门开度，数据汇总及分析报表曲线，地理位置显示等。

集中器：上行采用GPRS/3G/VPN或TCP/IP网络进行数据传输，下行采用电力线载波和无线双信道通信方式。主要功能有：同步档案数据、数据冻结、实时抄读监控等。

采集器：利用电力线载波和无线双信道实现压力传感器等现场设备与集中器之间的命令转发和数据传输的数据信息，采集器具有RS485、MBus和红外等多种通信接口，可扩展性强，可兼容各种现场设备。

PT500、显示屏和控制阀：采用4线制PT500作为温度采集器件，实现进水出水温度的采集,温度精确到0.1℃。显示屏实时显示进出水温度、温差、以及设置的阀值温度。阀门可以根据设置的回水阀值温度进行自动调节。

三、主要功能

1、远程监测：远程通过计算机监测现场设备运行情况，无需工作人员亲临现场。

2、远程控制：支持本地及远程自动调节阀门开度，实现温度自动平衡、资源合理调配。

3、实时传输：系统采用载波+无线双模模块，实现双信道通信，确保通信的稳定可靠。

4、故障诊断：现场设备如有异常，自动判断故障类型并发出警示，有效缩短响应时间。

5、存储功能：压力、温度、流量信息、实时数据、事件记录、操作记录存入数据库。

6、查询功能：压力、温度、流量信息、历史纪录、历史曲线、事件记录、操作记录、历史报表。

7、统计功能：可自动生成日报、月报、年报及生成日曲线、月曲线、年曲线。。

8、功能扩展：该系统在温度数据采集、阀门自主管理的基础上，还可以根据实际需求扩展地图功能和管道安全监控功能，通过监控管道的压力、流量等参数，判断出偷水、漏水等问题。

四、系统特点

1、实用性：根据供热地理位置特点，可灵活采用光纤、VPN或GPRS无线方式确保网络的正常运行；

2、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在短时间内即可以让成百上千台的测控终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度；

3、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，可以保证系统长期稳定运行。

4、易维护性：系统可对测控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程测控终端升级等；

5、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。

五、应用前景

该系统具有良好的前瞻性和极强的实用性，可大幅提升小区供热管网的智能化程度，节能效果突出，供热质量明显好转，在经济效益大幅提升的同时，还将取得明显的社会效益。