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有关供热系统运行调度调节的自动化控制研究

2021-09-10张瑞明

科技研究 2021年17期
关键词:供热系统自动化控制

摘要:随着科技进步,供热系统逐渐向着智能化自动化方向发展。自动化控制不仅能够保障供热系统的安全性,还能节约人力物力成本,减少能源消耗。但由于当前的自动化技术还不够成熟,在实际应用中仍然存在很多问题亟待解决,需要通过研究分析和讨论对自动化系统进行改进,使供热系统的自动化控制更加安全和稳定。本文将总结当前自动化控制系统出现的问题,并针对相关问题讨论改进措施。

关键词:供热系统;调度调节;自动化控制

引言:集中供暖成为新时代城市的重要基础设施之一,尤其是在北方地区,供热系统是民生发展的基础工程。在供热工程中不仅要做好管线设计和维护,还要做好热源温度控制。当前的供热系统主要是以热水供热为主,实现供热系统自动化运行的核心是变频技术。自动化系统能够对热源、热网以及热用户进行自动化数据收集分析和指令发送,随着换热站自控系统,首战自控系统,冷热水及生活热水换热站自控系统以及泵站自动化系统的应用,能够有效提高热能效率,降低运行成本,减少环境污染。

1.供热系统自动化控制的应用

1.1上位系统

上位系统主要是由热力公司的生产调度室中的计算机所组成的,在整个供热系统当中起到信息计算处理和命令下达等核心作用。依托供热系统当中的传感器,将整个供热系统的信息收集和传递到计算器中,上位系统通过各类总线的连接,对下位机实行控制,实现供热系统中各个控制环节的互相通信。随着信息技术和互联网技术的发展,信息传输和处理已经实现实时化,智能化,自动化,除了能够对下位机的工作情况进行督查之外,才能对设备故障等可能出现的问题进行提前预测与诊断以及自动修复处理,为供热系统提供了更安全可靠的运行条件。

1.2网络传输系统

供热系统中的网络传输系统是由于人体的经脉一般的信息网络,依托强大的物联网技术和云计算技术,为供热系统的信息传输与信息处理,提供高效快速的分析储存和通信功能,实现功能模块和决策机构的相互联系。在此过程中依托高新技术,网络传输系统的效率已经能做到超低延迟,通过现代網络传输系统能够实现各模块信息的双向传导,加快供热系统的运行和决策速度。

1.3反馈系统

执行反馈系统主要是由执行机构和传感机构结合组成。将子系统放置在用户的设备端,通过执行机构和传感器相互配合,能够将用户供暖情况和设备的运行情况传输给决策机构和执行机构,为上位机构的决策提供参考。在上位系统发出指令后执行反馈系统能够依托传感器对执行效果进行反馈,尚未系统在收到反馈后可以参考反馈数据对执行效果不理想的情况做出更正决策,保证用户端的正常供暖。

2.供热系统中自动化控制存在的问题

虽然在供热系统中使用自动化控制系统,能够有效提高供暖的效率,保障供热系统的可靠性和安全性,相较于传统的人工控制方式,更加高效,也更加便捷。但在自动化控制过程中,供热系统仍然存在许多问题。

2.1能耗问题

能耗是城市供热系统的常见问题,我国相关研究人员针对能耗问题进行了长时间的研究和改造。随着供暖管道和锅炉等设备的进步,能耗问题,得到了一定的改善,但供热系统的能耗问题仍然存在,尤其是在集中供热过程中,温度控制不合理所导致的能耗是常见现象。例如居民房内温度过高就会开窗散热导致能耗。自动化控制系统能够对客户端的供热情况进行数据采集,能够为温度控制提供一定的帮助,但在当前的自动化控制系统中,该部分的功能还较为薄弱。

2.2设备老化

尤其是在城市集中供热系统中设备老化是一个非常严重的问题。在许多房龄较久的小区中,供热设备老化现象严重影响了供热功能的实现,甚至容易造成一些安全问题。例如管道破裂等设备老化问题不仅降低了供热系统的供热效率,而且容易为当地居民带来人身安全危险。特别是随着城市人口不断增加,供暖压力不断加大,老化的设备出现问题的可能性和风险也在逐渐增加。设备老化问题也在很大程度上阻碍着供热系统自动化控制的实现。

3.供热系统运行调度调节的自动化控制改进措施

硬件设备是供热系统自动化控制最基础的部分,为了保证供热系统正常运行,提高供热系统自动化控制水平,硬件设备的改进是必要的。尤其是换热站自动控制系统,通过自动化控制压力变送器,自动调节阀,循环泵,补水泵和流量计等,可以有效减少运行过程中的能源损耗,提高换热效率。

当前,通过大数据云平台进行数据采集和分析,实现了手机APP的实时信息传送和控制。用户庭院管网的平衡调节利用物联网平衡阀解决目前庭院管网的水平失调,利用NB室内采集温度的设备解决垂直失调,将这三个平台结合起来可以达到节能降耗的目的。

首先需要改进锅炉数据采集装置,可以利用集散控制系统的软件搭载传感器或超声波流量计,实现锅炉监控可视化,以方便通过监控画面等可视化数据对锅炉情况进行实时监控。

其次要改善自动化控制系统的记录系统和成像系统,通过新型监控设备核数据采集设备对室外温度及锅炉情况数据进行采集,实现各种资源的优化配置,确保设备正常运行。

除此之外还要对集散控制平台进行优化和改进,通过其自身的各种软件设计出功能性更强的人机控制界面,简化控制操作系统,减少人力投入。同时,还要加强数据管理,针对设备运行数据和运行状况等记录,除了要预留数据存储和保障空间之外,还要设置自动打印状况报表的设备,避免数据信息作假等问题。

最后,还要加强对运行控制的自动化功能和联锁装置进行改进。通过大数据运算可以采集不同时间段内不同天气状况下的室外温度,对锅炉出口的水温进行定值设置,通过尚未系统对炉排的转速,风、煤的比例和引风机的运行状况等进行实时调整,保证锅炉温度稳定,确保锅炉燃烧状况良好。

总结

随着城市供热面积不断增大,传统的人力检测调控维护供热管网系统的体系,事故频发,不仅影响用户体验,也为供热系统带来许多安全威胁,已经无法适应时代发展的需求,供热系统自动化控制成为未来发展的主要方向。

参考文献

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作者简介:张瑞明,男,籍贯陕西,汉族,乌鲁木齐热力(集团)有限公司第三供热公司,建筑初级职称。

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