熱力管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

（GPRS無線方式）設(shè)計方案

1、PLC控制柜

 

1.1、單區(qū)換熱站房

單區(qū)換熱站控制選用西門子S7-288系列，采集各傳感器、調(diào)節(jié)閥、變頻等參數(shù)，控制調(diào)節(jié)閥、各泵啟停與變頻、補水泄放電磁閥、補水箱進水電磁閥等，并通過現(xiàn)場的無線GPRS模塊DTU與監(jiān)控中心服務(wù)器實現(xiàn)遠程通訊，現(xiàn)場就地操作及修改權(quán)限由監(jiān)控中心下發(fā)指令。場顯示選用市場主流的8.4寸LCD顯示觸摸屏，可顯示一次、二次供、回水溫度、壓力、流量、補水箱液位、調(diào)節(jié)閥開度、顯示電機運行狀態(tài)、電流等，具有動態(tài)畫面，現(xiàn)場可通過畫面控制電機啟、停、調(diào)節(jié)閥門開度，并能隨時查看記錄報表、曲線、報警信息等。

1.2、建有高、低區(qū)或高、中、低區(qū)的站房

   因建有高、低區(qū)或高、中、低區(qū)的站房，其輸入及控制輸出模擬量、數(shù)字量的通道超出了西門子PLC  S7-288的負荷，應(yīng)選擇S7-300系列。

1.3、若要求PLC設(shè)備帶電插拔，均選用西門子S7-300系列。

2、電動調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)

節(jié)能控制的前期作為一次管網(wǎng)熱平衡調(diào)節(jié)，根據(jù)該區(qū)域入網(wǎng)供熱面積，參考現(xiàn)場流量顯示表，將手動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)到該站負荷70%左右的閥位上，余下的負荷（包括特殊用戶的熱流量分配）通過現(xiàn)場觸摸屏或遠程孔子單元由電動調(diào)節(jié)閥控制，當平衡調(diào)節(jié)相對穩(wěn)定后切入到節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)中，因大大縮小了電調(diào)閥的口徑，此時根據(jù)二次供水溫度及室外溫度，通過現(xiàn)場PLC內(nèi)部自動的PID運算，科學(xué)地控制了電調(diào)閥的開度，有效地提高熱量節(jié)能的控制效果。 

3、補水箱液位控制

液位傳感器檢測液位信號并將此傳輸?shù)絇LC，PLC根據(jù)液位的高低及時發(fā)出控制指令，控制供水電磁閥的開、關(guān)，常規(guī)均采用浮漂的方式控制補水箱液位，只需在補水箱進水管線加裝一個DN25的旁通，即可實現(xiàn)液位補水的雙保險，軟化水箱控制原理與此相同。

4、循環(huán)泵控制：

循環(huán)泵均采用變頻器控制。正常工作時，一臺變頻器控制一臺水泵，可以根據(jù)流量大小手動操作控制轉(zhuǎn)速，也可根據(jù)二次供、回水壓差自動控制變頻器，設(shè)定一個壓差值（該值應(yīng)滿足末端有足夠的流量），PLC自動控制變頻轉(zhuǎn)速，使之保證壓差穩(wěn)定在設(shè)定值；循環(huán)泵一般情況下，一用一備，并具有手/自動切換選擇。

5、補水泵控制：

補水泵由一臺變頻器控制。正常工作時，一臺變頻器控制一臺水泵，當二次回水壓力在規(guī)定時間內(nèi)未達到設(shè)定值時，自動工頻啟動另一臺水泵。壓力接近設(shè)定值時停止工頻泵，一臺變頻泵正常運行。

6、泄流閥控制

當回水壓力達到設(shè)定值時，PLC發(fā)出指令打開泄流閥，低于設(shè)定值時關(guān)閉。

7、快速切斷閥

當熱力站緊急斷電或者循環(huán)泵故障急停時，一次管網(wǎng)的快速切斷閥立即關(guān)閉，保障了一次管網(wǎng)的安全性。

十一、換熱站設(shè)備選型規(guī)格描述

1、換熱站壓力測量儀表

選用WHSBP800壓力變送器或WH3351電容式，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-1.6MPa,精度0.5級，帶散熱盤管、連接件及針形閥門。

2、換熱站溫度測量儀表

選用WHRWB一體化溫度變送器，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-120℃，精度0.5級，帶連接件及紫銅墊片。

3、換熱站流量測量儀表

3.1、選用WHLDG型一體式帶現(xiàn)場顯示的智能電磁流量計，220VAC供電、4-20mA輸出，P1.6,0.5級，聚四氟襯里、316L不銹鋼電極。

3.2、選擇WHTDS-100在線式安裝分體式插入超聲波流量計，帶現(xiàn)場瞬時、累計流量顯示功能，P1.6, 精度1級，220VAC、4-20mA，量程根據(jù)一次供水管道口徑及供熱面積設(shè)定，帶安裝配套附件。

4、熱力站一次管網(wǎng)籠式電動調(diào)節(jié)閥

選型應(yīng)考慮適應(yīng)大壓差的工況環(huán)境，精小型執(zhí)行機構(gòu)，鑄鋼閥體，220VAC、PN2.5，適應(yīng)介質(zhì)溫度≤200℃，輸入及控制輸出均為4-20mA,調(diào)節(jié)范圍30：1，帶安裝配套法蘭。根據(jù)用戶入網(wǎng)面積遠程給定一次供水流量，目的為大管網(wǎng)前期流量分配、保障管網(wǎng)熱平衡調(diào)節(jié)，提供可靠的控制手段。當管網(wǎng)平衡后切入到二次供水溫度和室外溫度節(jié)能調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。

5、泄流電磁閥和快速切斷閥

5.1、二次網(wǎng)泄流電磁閥選用鑄鋼閥體，直動式，220VAC、PN1.6常閉型，

5.2、一次網(wǎng)快速切斷閥選用鑄鋼閥體，220VAC供電、PN2.5，常閉型，溫度范圍0-200℃。

6、補水箱液位變送器

采用WHSBP2881底部取壓的液位變送器，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-3米，精度0.5級，克服了常規(guī)投入式長期浸在水中的故障隱患。

7、熱力站PLC信號采集、控制系統(tǒng)

采用高*寬*深=1600×600×600（mm）控制柜， 220VAC供電，PLC為西門子S7-288/300系列，可帶電插拔的模塊化結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場隨意增減測量或控制單元的數(shù)量，柜面安裝一塊LCD顯示的觸摸屏，內(nèi)置傳感器供電的開關(guān)電源和UPS電源�，F(xiàn)場操作權(quán)限由調(diào)度中心人員給定后方可進行現(xiàn)場參數(shù)修改，避免了他人誤操作或故意設(shè)定帶來的故障后果，所有輸入測點均可根據(jù)需要設(shè)定上、下限報警值，通過現(xiàn)場柜內(nèi)的DTU定時向調(diào)度中心發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)。

8、變頻控制柜

變頻控制柜采用：高×寬×深（2200*800*600）前單開/后雙開門。電器元器件采用品牌產(chǎn)品，變頻器采用ABB品牌，內(nèi)置一拖二電路，功能強大，工作性能穩(wěn)定。

 

9、視頻監(jiān)控、站面浸水浮球開關(guān)、煙霧報警開關(guān)可根據(jù)需要選配。

10、配線：動力線采用地埋管穿線。信號線采用PVC線槽架設(shè)。

 

2、監(jiān)控井設(shè)備選型規(guī)格

備注：因現(xiàn)場工況的特殊性，所有井下設(shè)備防護等級應(yīng)滿足IP68

1、壓力變送器

選用電池供電，帶現(xiàn)場顯示及Modbus通訊協(xié)議，精度0.5級，直接安裝式，帶配套盤管及針形閥。

2、溫度變送器

  選用24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-150℃，Pt100采用鎧裝抽芯式結(jié)構(gòu)，帶安裝附件。

3、流量變送器

   選用在線插入式安裝超聲波流量計，帶現(xiàn)場智能表頭及Modbus通訊協(xié)議，電池供電可連續(xù)工作5年。

4、浮球液位控制器

選用單點壁掛式浮球開關(guān)，當監(jiān)控井內(nèi)積水，監(jiān)控中心及時報警。

5、單片機控制箱

選用低功耗的單片機以最優(yōu)化的方式控制系統(tǒng)各部分，元器件應(yīng)采用軍工產(chǎn)品，DTU應(yīng)具備遠程通信時間段設(shè)定功能，以滿足井下工況要求，設(shè)備所需電源獨立配備，之間連接用航空快速防水接頭，電源為24VDC、20A.h可充電電源。.

三、監(jiān)控中心設(shè)備清單

 

序號	名稱	數(shù)量	單位	備注
1	組態(tài)軟件	1	套	無限點網(wǎng)絡(luò)版，可選按實際點數(shù)配置
2	數(shù)據(jù)庫軟件	1	套	SQLSEREVR2005
3	應(yīng)用軟件編程	1	套
4	工控機	1	套	1.8GBZ/2X1MB/4GB/500G，21.6寸
5	打印機	1	臺	Hp1010
6	無線路由器	1	個	適應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)
7	UPS電源	1	套	2KV.A,連續(xù)工作4小時

 

四、支線管網(wǎng)閥門井設(shè)備清單

A、單個井測量單元

序號	安裝工位	設(shè)備名稱	數(shù)量	備注
1	一次供水壓力測量	智能壓力變送器	1	電池供電、RS485通訊
2	一次回水壓力測量	智能壓力變送器	1	電池供電、RS485通訊
3	一次供水溫度測量	溫度一體化變送器	1	護套管內(nèi)鎧裝抽芯式
4	一次回水溫度測量	溫度一體化變送器	1	護套管內(nèi)鎧裝抽芯式
5	一次供水流量測量	智能超聲波流量計	1	電池供電、RS485通訊
6	井內(nèi)水位控制	壁掛式浮球開關(guān)	1	超限上位機報警

B、信號采集、控制、傳輸單元

序號	名稱	安裝方式	數(shù)量	備注
1	單片機采集控制箱	壁掛式（IP68不銹鋼）	1	低功耗
2	DTU數(shù)據(jù)傳輸模塊	內(nèi)置在控制箱	1	適應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)
3	可充電電池組	壁掛式(IP68碳鋼噴塑)	1	帶防水航空插頭

7	電動調(diào)節(jié)閥	1	2	高、低區(qū)一次供水旁路調(diào)節(jié)
8	液位傳感器	1	1	補水箱液位測量
9	流量計	2	4	高、低區(qū)一次，二次回水流量測量
10	流量計	1	1	補水流量測量
11	電磁閥	1	1	補水箱進水，液位自動遠程監(jiān)控
12	電磁閥	1	1	二次網(wǎng)補水壓力超高限自動泄放
13	纜式浮球開關(guān)	1	1	站房地面漏水位報警
14	煙霧報警器	1	1	開關(guān)量，面積較大時可選2個
15	差壓變送器	1	2	二次供、回壓差，PLC計算不用購
16	信號電纜	若干	若干	用于測量設(shè)備信號采集，動力電纜用戶備
17	設(shè)備連接附件	若干	若干	與所供設(shè)備配套

 六、蒸汽熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)配置清單

序號	設(shè)備名稱	類別	數(shù)量
1	蒸汽流量計	智能渦街流量計	1
2	壓力變送器	電容式	1
3	溫度傳感器	PT100，A級	1
4	智能流量補償計算儀	帶掉電計時及RS232接口	1
5	壁掛式控制箱	內(nèi)置GPRS模塊DTU	1
6	電動調(diào)節(jié)閥	耐溫300℃，鑄鋼閥體	1

合理地利用有效資源，提倡可續(xù)的控制理念。熱網(wǎng)監(jiān)控的目的是為了更好地便于管理，提高經(jīng)濟效益，針對實際工況作出正確的設(shè)備選型和邏輯控制方式，避免大投入、低回報，是所有熱力公司的期望， 以“與時俱進”的創(chuàng)新能力，力求最大限度的回報用戶。

因上述設(shè)備清單按無人值守理念設(shè)計的，用戶也可以根據(jù)實際需要進行設(shè)備選配。

 

熱烈歡迎各位熱力行業(yè)的同仁前來考察、交流與合作。

 

 

 

北京偉涵中控科技有限公司

地址：北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)北二村131號A區(qū)7228

郵編：102206

電話：010-69730659  57127592  57127583   52917270  

傳真：010-52917274

手機： 15726653518  13641033284  13161452932

網(wǎng)址： pp155.cn

郵箱 ：wh@bjweihan.com  2795993976@qq.com   3510322743@qq.com