黑河市热电厂热网监控管理信息系统

　一、系统设计原则
　　
　　热网监测系统不但要了解和掌握各用热单位的现场参数，还要对整个管网不同时段的参数变化情况进行分析，对不同时间的热负荷变化进行比较，为今后供热区域的发展提供可行的科学依据。同时对整个供热管网的安全经济运行和热源厂热负荷高度及负荷变化提供实时的现场数据，为热网宏观调度的科学化，提供有力的保障。

　　
　　1、实用性原则

　　随着科学技术发展日新月异，计算机应用领域不断扩宽，该系统的设计首先是考虑到实用性。由于供热区域不断发展，供热负荷变化较大，为确保各用热单位用热参数，提高供热现代化管理水平，更好的服务于市区经济发展，无论是网络体系、通讯系统及硬件平台，还是软件功能等方面，必须能够满足我市整个供热管理的需要，提高工作效率和供热的管理水平，为各用热单位提供合格的能源，更好的服务于市区经济发展，则需要本着能解决热网运行中存在的实际问题的原则，进行整体规划。

　　
　　2、可靠性原则

　　热网监测系统对全市各用热用户的参数和运行状况进行24小时实时监测，数据量较大，用热用户较多，所以系统必须相当稳定可靠。在本系统设计中，对使用的各种设备，都要进行多次的测试和检验，并对远程数据传输的真实性采取多级校验措施，有效的保障系统的稳定可靠。
　　

　　3、安全性原则

　　对整个网络系统进行相应的安全设置，防止各种计算机病毒的侵入。系统还需要进行权限管理，根据不同的工作需要，作为不同的系统用户，具有不同的操作权限。这样既能保障系统的安全运行和方便维护，还能保障系统分析数据结果的安全性。
　　

　　4、先进性原则

　　该系统要充分考虑到今后的发展需要，必须为以后预留较大的应用空间，操作方式要简单灵活，还要尽可能的提高数据处理的速度。在数据存储方面，要采用比较先进的数据库管理模式，既能保证高速的数据处理又能方便以后的数据扩充。
　　

　　5、开放性原则

　　此监测系统扩充起来要非常方便，扩充时不需改动现有设备及软件，有新站加入时，只要求中心站(上位机)和下位机子站设定相同的站名、站号，下位机所采集的各种参数就可实现监测。具有系统互连简单、容易、标准统一。另外，该系统各种数据、曲线及分析报表要进入服务器，能实现资源共享，更大范围发挥作用，还要能生成统一的数据表格，以便与其它系统互联。

　　
　　二、系统设计功能需求

　　
　　1、实时巡回监测:

　　系统要能够定时采集所有下位机的参数，随着现场各参数变化，通过下位机对各参数的采集运算进行变化更新，从而一览整个热网的运行状况。

　　
　　2、用户数据查询:

　　根据实时巡回监测参数进行存储，能够查询显示各种数据的详细列表，其内容包括实时巡检的各参数:温度℃、压力Mpa、瞬时流量t/h、累计流量t等。

　　
　　3、用户基本参数设定:

　　根据用户不同的用热性质和所属区域，为用户分配唯一的编号，并设定热网用户的单位简称、单位全称、站号、所属站点、最大流量、报警温度上下限、报警压力上下限。

　　
　　4、图形显示

　　①单用户日曲线图
　　②日总量与分量之和比较曲线
　　③单用户日柱状图
　　④单用户月柱状图
　　⑤瞬时饼状图
　　⑥日用量饼状图

　　
　　5、各类报表

　　①所有换热站日报表
　　②热网运行日分析表
　　③单用户月报表
　　④全用户汇总月报表

　    6、超限报警

　　7、各用户设备情况查询

　　对各用热单位的设备及仪表参数、安装、检验时间等全面登记，作为设备运行管理档案。

　　8、图表打印
　　能够打印各用户不同时间的数据、曲线、日报、月报、结算单等。

　　
　　三、系统设计说明

　　
　　(一)系统硬件设计说明

　　该系统硬件上由上位机(即工业控制机)、通讯控制器、下位机(即智能仪表)、局域网四部分构成。

　　1、上位机(即工业控制机)

　　由于考虑到二十四小时的不停运行采用的河北理工学院的工业控制机和附属设备:
　　上位机硬件
　　处理器:P3.0GHZ/硬 盘:160G/内 存:1G/独立显卡

　　2、通讯控制器

　　使用串口服务器与主机表相连，通过宽带传输数据，这样既可以节省设备投资，又可以提高传输速度。

　　3、下位机(即智能仪表)

　　采用河北理工学院的智能流量计，该仪表可以对各参数测量显示，对温度、压力变化引起的误差进行自动补偿，累计计算精度高，同时具有通讯接口，可实现联网要求。该仪表不仅在蒸汽计量上比较稳定可靠，而且在通讯上也设计的相当出色，主要技术参数:

　　⑴输入信号:

       ①温度回路: Pt100 DC电流4-20mA
　　②压力回路: DC电流 4-20mA
　　③流量回路: DC电流4-20mA

　　⑵输出信号:DC电流: 4-20mA 负载电阻: 0-750Ω

　　⑶内外供DC电源 24V、12V电流≤340mA

　　⑷误差
　　①基本误差: ≤0.5%
　　②输入转换误差: ≤0.2%
　　③补偿计算误差: < 0.05%

　　⑸电源 220V±10% 50HZ或DC24V

　　⑹整机功能 < 10VA

　　⑺使用环境条件:温度: 0-45℃ 相对湿度:≤85%

　　5、局域网

　　采用的是WINDOWSXP系统，网络布线结构为星型结构，监测中心通过IP地址采集各换热站即时数据。

　　
　　(二)系统软件设计说明

　　1、数据库设计说明

　　数据库采用的是SQL2000数据库，库表有详细分工:串口参数表、区域公式表、用户参数表、用户数据表等。这样有利于软件对数据库的操作。

　　2、数据采集软件设计说明

　　数据采集软件采用的是功能强大的VB 6.0开发完成的，数据采集和数据存储进行了数据判断过滤。超限报警采用了离心式报警模式。

　　3、数据处理软件设计说明

　　数据处理软件采用的是当前比较流行的ASP语言开发完成的。VC SCRIPT语言编写，数据库采用的是ADO方式连接。

　　
　　(三)系统的主要功能特点

　　1、实时巡测各用热单位数据

　　测量并纪录全网运行参数，有温度、压力、瞬时流量、保持与现场二次仪表数据同步，及时显示各用热单位负荷变化情况，使得管理和调度人员能够在调度室和自己的办公室随时看到现场当时及以往的运行参数，对计量仪表出现的问题可得到及时发现，从而直接对全系统进行统一的调度和管理，保证了仪表的可靠运行和供热参数的稳定以及整个热网的经济安全运行。

　　2、历史数据和曲线保存

　　可存储大量的供用热数据，并绘制成温度、压力、瞬时流量曲线，便于分析供用热负荷变化及查询，根据这些数据，分析运行工况，统计各种有关参数，同时及时发现系统出现的各种异常现象，并由此分析得到系统可能出现的故障，提前进行预防和解决措施。这些数据还可作为解决供用热双方计量纠纷的依据，便于结算出现争议时进行查阅，并可将这些数据、图表、曲线打印出来。

　　3、相关报表统计及曲线对比功能

　　可进行数据统计并生成日报表、月报表及年报表，并针对供用量情况，在同一画面进行对比，显示出在同一时间段的供用量曲线，以便了解各时间段供用热情况，为分析管段损失提供科(下转125页)(上接124页)学真实的数据。针对各区域损失情况，查找管段损失高的原因，并采取相应办法进行解决，可收到事半功倍、有的放矢的效果。

　　4、局域网内数据实时传输和数据共享

　　
　　(四)系统的使用效果

　　此系统通过几年的运行，由小到大不断扩大，功能不断完善，运行状况良好。不论是在降低投资还是整个网络正常运行，及以后进一步扩展中都起到重要作用。另外本系统维修量较低，长期运行相当可靠，系统管理功能上选用最新的计算机语言，操作简便，画面清晰，除显示实时监测数据外，还有分析提示功能、技术资料查询登记功能，确保历史数据长期保存及资料的随时查询，并且能够打印各种图表及通过服务器实现数据共享，更大的发挥了资源利用率。该系统的投运在我市集中供热中发挥了极大的作用，对各用户的用热参数、供热质量及热网的调度提供科学依据，对热网的安全、经济运行起到了非常重要的作用，为集中供热的科学化、现代化管理方面奠定了良好的基础。