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太原热力公司集中调度监控系统

一、项目概况

太原市热力公司成立于1982年,总体供热面积达到1.1亿平方米以上,公司已建成热力站1160座,供热管线873公里。覆盖全市3480余个单位,85万余户居民,258余万人,占全市现有供热面积的一半以上,供热规模已位居全国供热企业的第二位。下设17个处室,9个分公司;七个热源分公司:一电、二电、东山热电、城南、城西、小店、瑞光等

2011年,太原市热力公司进一步加快了集中供热工程的建设,建设了供热生产管理信息化中心,实现对各热源分公司集中的监控管理。汇总各热源分公司的工艺运行数据,实时监督各工艺运行状况,实现运行数据的分析,能源管理分析,达到降低能耗、节约成本的目标,提高了企业的经济效益;真正实现集中供热系统的自动化和信息化,改变了分公司各自为政,管理分散的局面。

二、项目特色

1、地图展示管网

地图展示换热站位置,可快速定位换热站,获取换热站供热信息概况,关键运行数据不同颜色图标显示。

2、冗余热备与无扰动切换

热网监控服务器采用双机热备的方式,正常工作时,热备机实时同步主机数据。本机发生故障时,热备机能够以与本机相同的过程数据接替本机的控制功能,实现无扰动切换。

3、温度分析专题

通过对同一换热站目标供热温度与实际供热温度的对比分析,以及不同换热站的供热温度的对比分析,为热力站供热效果评估提供数据信息依据。

4、能耗分析专题

通过对数据的统计、计算、对比分析,得出供热系统能耗情况,为管理决策提供重要依据。

三、系统架构

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  • 数据采集汇总层

数据采集汇总层采用亚控科技专业数据采集汇总软件KingDataCollector和KingDataServer。

1、KingDataCollector安装于各分控室,用于获取各分控中心所监控的各热力站工艺数据。KingDataCollector可以在网络断线情况下完成数据缓存,网络恢复后完成缓存数据的完整传输;

2、KingDataServer安装于总中心,用于接收各分控中心的数据,支持数据传输压缩,可以有效保证历史数据完整性,并以最小数据流完成数据传输,压缩率最高可达80%。支持数据的单向传输,杜绝数据的回写,进一步保证系统的安全性。

3、获取的数据存储于工业数据库中KingHistorian中,工业数据库中的数据为上层的数据分析统计、能耗数据分析提供依据,并将分析数据存储在工业数据库中。

  • 数据分析展示层

数据库服务器安装计算分析软件KingCaculation,进行数据统计,将各热力站的设备运行数据和工艺数据加载到统计单元中进行复杂的能耗分析计算,最后通过展示平台KingGraphic进行总结型的数据分析展示,方便管理人员依据能耗数据分析结果进行成本计算、评估。

四、系统功能

1、地图信息浏览 

亚控科技分析展示软件KingGraphic可嵌入地图信息,通过整个热网分布地理信息图,实现快速定位换热站,鼠标进入可获取换热站供热信息概况,关键运行数据不同颜色图标显示。

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图1. 管网地图

2、在线实时监控

实时获取各换热站的运行工艺数据,展示在流程工艺画面中,动态逼真的工艺运行画面,使工作人员达到身临现场的效果。

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图2. 工艺流程监控

3、温度分析专题 

通过对同一换热站目标供热温度与实际供热温度的对比分析,以及不同换热站的供热温度的对比分析,为热力站供热效果评估提供数据信息依据。

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图3. 供回水温度对比分析

4、能耗数据分析 

通过对数据的统计分析、计算分析、对比分析,得出供热系统各工艺环节的能耗比例,得出不同换热站的热负荷、热效率等,清晰的获知成本消耗的详细情况,并提供各种数据的对比分析图,为管理决策提供重要依据。

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图4.能耗数据对比分析

5、生产报表

生产报表主要包括实时数据报表、历史报表、统计分析报表。实时数据报表中实时显示生产数据的变化,实时监控全网实时运行参数;历史数据报表是指根据设置条件查询显示历史运行数据,生成日报、月报、年报等。可设置查询时间、查询变量等,根据查询条件生成不同报表,可实现报表保存功能,可保存为excel格式的报表;统计分析报表实现数据的累计统计、计算统计等,并可实现报表打印、导出的功能。

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图5. 实时数据报表

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图6. 历史数据报表

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图7. 统计分析报表

6、报警功能

监控系统具有报警功能,当产生过程报警时,客户端系统弹出报警画面,并伴有声音提示。报警打印机打印出报警信息,报警窗显示报警位置、原因、时间等相关信息,操作人员对过程报警进行确认。维护工程师能够根据工艺要求定义不同过程报警的不同优先级。报警历史记录可自定义条件查询。报警限值可在线动态设置。

7、注释功能

监控系统操作员站对于所有的设备都配有注释功能,监控系统配有一专用的注释清单来存储给定设备的运行信息。

8、趋势曲线

趋势曲线包括实时运行曲线和历史趋势回放曲线,实时运行趋势曲线显示各运行参数的实时运行变化;历史趋势回放曲线用于参数历史运行状况的再现,可设置显示任意时间段的数据,实现历史回放功能。

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图8. 实时趋势曲线

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图9. 历史趋势曲线


9、访问控制

监控系统设置访问控制功能,通过访问控制功能,系统给予操作员相应的权限。操作员权限可以组态,每一操作员的权限是唯一的。监控系统能够按责任分成不同的领域,被选择的过程显示、报警清单和报表仅对相关操作员开放。

五、项目总结

该系统采用了先进的可视化解决方案,通过功能丰富的组态软件实现了对热网、换热站运行参数的集中监视、控制,换热站实现无人值守,实现了分散数据的集中采集与管理,极大地提供整个热网系统的稳定性、高效性,节省了巨大的人力、物力和财力,同时该系统具有较好的可扩展性,为以后系统升级扩建留有数据接口。