遠程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

按照新一輪城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展對優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。而推行熱電聯(lián)產(chǎn)、城市集中供熱，是解決城市能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境污染問題的有效措施，充分體現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境，提高能源利用效率、企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的最佳途徑。所以既有利于節(jié)約能源，又有利于提高熱電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益，給熱電企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了更加廣闊的前景。
　　隨著熱用戶的不斷增加，熱用量不斷的加大，而怎樣才能更好，更有效的對整個熱網(wǎng)管道，熱用戶計量進行管理呢？利用遠程監(jiān)測，對整個熱網(wǎng)管道，儀表進行跟蹤監(jiān)控，不僅可以全面掌握整個熱網(wǎng)管線供熱狀態(tài)，還能快速、準確地反映儀表故障報警信息，方便維護人員及時查修，這樣不僅節(jié)省大量的人力、物力，而且極大的提高了熱網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平。

　　（一）遠程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)概況



一 遠程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

　　熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)控中心和遠程終端（RTU）二大部分組成，如圖一所示。
　　監(jiān)控中心的核心是一臺工控機和數(shù)傳設(shè)備，工控機可以掛接在用戶的計算機局域網(wǎng)上實現(xiàn)信息共享，數(shù)傳設(shè)備則負責工控機和RTU的數(shù)據(jù)交換。工控機將采集到的熱用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)進行整理，換算后，存入實時數(shù)據(jù)庫，以供操作人員隨時查用，并通過網(wǎng)頁瀏覽方式提供給公司決策部門及其他用戶。
　　RTU主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備（主要是流量計）和數(shù)傳設(shè)備組成，數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集、計算熱用戶的現(xiàn)場數(shù)據(jù)（如：溫度、壓力、瞬時流量、累積流量、供電狀態(tài)等）并通過數(shù)傳設(shè)備和監(jiān)控中心交換信息。
　　熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的通信方式按通信媒介可分為有線和無線2大類，按通信網(wǎng)絡(luò)類型可以分為公網(wǎng)和專網(wǎng)2大類，比如：最常用的無線數(shù)傳電臺屬于無線專網(wǎng)，485通信屬于有線專網(wǎng)，有線MODEM屬于有線公網(wǎng)，GSM/GPRS屬于無線公網(wǎng)。

　?。ǘ┒喾N數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋容^
　　目前遠程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸方面主要是通過485總線、無線數(shù)傳電臺以及GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)這么幾種通信方式對前端RTU進行監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集。這3種數(shù)據(jù)通信方式的特點如表一所示。

　　從上表我們不難看出這幾種通信方式的優(yōu)缺點！而用于熱網(wǎng)監(jiān)控上，哪種方式更為優(yōu)越呢!
　　1．由于熱網(wǎng)管道以及供熱的條件限制，一般說來熱用戶都分布在熱電廠方圓5公里以內(nèi)的！
　　有線485通信組網(wǎng)方式由于其自身條件與環(huán)境的限制，遠遠達不到理想中的要求！而在無線通信組網(wǎng)上，則無需考慮使用覆蓋范圍廣的通信設(shè)施，采用覆蓋范圍只有幾十公里的無線數(shù)傳設(shè)備完全足夠；
　　2．實時性：以上這三種傳輸方式，其中GPRS數(shù)據(jù)的整個傳送都依托于電信營業(yè)商，而近年來隨著GPRS的發(fā)展，以及GPRS概念的熱炒，許多熱電公司也都樂于采用這一新興的技術(shù)，但在使用過程中，卻發(fā)現(xiàn)節(jié)假日期間由于網(wǎng)絡(luò)資源貧乏，通常造成信息堵塞，從而長時間不能接收到數(shù)據(jù)，失去了數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的意義；而無線數(shù)傳電臺，所用頻率是該地區(qū)專屬頻率，專網(wǎng)專用，保證了數(shù)據(jù)的實時性，可靠性；
　　3．使用費用：GPRS等基于公網(wǎng)的通信方式，每年每月的通信運行費用一筆不小的開銷，讓熱電公司唏噓不已！相比，資金一次性合理投入雖然較多的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，從長遠看來卻為用戶省下了這筆不小的運行費用！
　　不難看出，與其它幾種通信方式相比較，在熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)上選用無線數(shù)傳電臺作為數(shù)據(jù)傳輸方式，無論是從性能上還是費用上都占有較大的優(yōu)勢。

　　（三）數(shù)據(jù)終端以及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成（組網(wǎng)方式）
　　根據(jù)現(xiàn)場實際情況，建立有、無線組合的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，對數(shù)據(jù)實時采集、傳輸！無線數(shù)傳設(shè)備上采用上海正華電子高科技工程有限公司ZH系列產(chǎn)品進行通信；有線則采用專線485數(shù)據(jù)通信。
　　1．采用大功率的無線數(shù)傳電臺直接與監(jiān)控站通信
　　數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在熱用戶離熱電廠監(jiān)測站遠距離或通信環(huán)境惡劣的情況下，前端RTU采用ZH240-5數(shù)傳電臺。（如圖二）



圖二 遠距離數(shù)據(jù)通信

　　2．采用小功率的無線數(shù)傳電臺直接與監(jiān)控站通信
　　數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在熱用戶離熱電廠監(jiān)測站較近距離而通信環(huán)境較好的情況下，前端RTU采用ZH240-05數(shù)傳電臺。實際上許多熱電廠的熱用戶都分布在方圓1至2兩公里以內(nèi)，通信環(huán)境也非常好，這時采用ZH240-05這種小功率的數(shù)傳設(shè)備，既節(jié)約了一定的資金，又達到了數(shù)據(jù)實時采集傳輸?shù)哪康模ㄈ鐖D三）



圖三 近距離數(shù)據(jù)通信

　　3．采用微功率的無線數(shù)傳電臺通過大功率數(shù)傳電臺中轉(zhuǎn)與監(jiān)控站通信
　　在我們實施眾多的熱網(wǎng)工程中，許多熱電廠的熱用戶分布都較為集中，許多幾個熱用戶間相距不過300米，但如果用專線485通信，相比距離就太遠，而稍微近的卻又少不了鋪線的困難。為了降低數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的成本，前端RTU則采用ZH640-433微功率電臺通信，這樣幾個鄰近的熱用戶分別采用ZH640-433微功率電臺通過附近一臺ZH240-5數(shù)傳電臺中轉(zhuǎn)與監(jiān)測站通信（如圖四）。

圖四 無線混合型數(shù)據(jù)通信

　4．采用485專線通過大功率數(shù)傳電臺與監(jiān)控站通信
　　在多塊現(xiàn)場采集儀表之間的距離非常近的情況下，通過485專線將這些采集儀表串連，共享一臺大功率數(shù)傳電臺與監(jiān)測站通信（如圖5）

圖五 有線/無線混合型數(shù)據(jù)通信

　?。ㄋ模┸浖O(shè)計以及系統(tǒng)功能
　　系統(tǒng)主要采用力控工業(yè)組態(tài)平臺進行開發(fā)，以VC++,VB編程平臺為輔助，使得主站監(jiān)控軟件具備良好的人機界面，操作直觀，簡便并且靈活性強等特點，主要功能有：
　　1．24小時在線運行，實時采集各熱用戶子站的溫度、壓力、流量和其他運行參數(shù)，實時監(jiān)測每個采集計量儀表的運行情況，而現(xiàn)場采集計量儀表出現(xiàn)故障也可以在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，并將故障時間紀錄備案，避免計量方面的損失；杜絕了用戶偷汽的想法；
　　2．顯示供熱管網(wǎng)地理信息（GIS）；
　　3．進行整個熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的運行分析，具有強大的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)庫查詢功能，可以查詢?nèi)我庥脩羧我鈺r段內(nèi)的用汽情況；實時有效的分析管線的管損情況；
　　4．對熱用戶端市電斷電、采集參數(shù)異常的情況，進行報警，并記錄備查；
　　5．根據(jù)需要自動生成結(jié)算帳單（日報表、月報表和年報表），并可以直接打印輸出；
　　6．圖表曲線功能，可以直觀的反映出各個用戶的用汽情況；
　　7．網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，支持遠程訪問功能；
　　8．支持模擬屏或投影儀顯示；
　　9．兼容不同的儀表
　　10．實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的結(jié)合使用保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和安全性。
　　這些強大的軟件功能結(jié)合高性能、低誤碼率的數(shù)傳通信設(shè)備以及UPS不間斷電源設(shè)計，保證了整個系統(tǒng)性能的穩(wěn)定可靠。實現(xiàn)了實時監(jiān)控、遠程抄表。極大的提高了工作效率，避免了供熱中不必要的損失。

　　（五）結(jié)束語
　　隨著科技日新月異高速的發(fā)展，通信的手段、通信的方式也將越來越多，通信也將越來越多的應(yīng)用到各行各業(yè)。而結(jié)合行業(yè)應(yīng)用與各種的通信方式的特點，選擇一種合適的通信方式來組建行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，才是最主要的！這樣各種通信設(shè)施也才能更好地為社會公共服務(wù)行業(yè)文明與進步做出貢獻。從而使網(wǎng)絡(luò)管理更為真實，可靠！