現場(chǎng)總線(xiàn)在供熱網(wǎng)遠程監控系統的應用

　　我國北方地區冬季目前普遍采用集中供暖方式進(jìn)行供熱。熱電廠(chǎng)通過(guò)城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區、企業(yè)中的換熱站。在換熱站，高溫管道(以下簡(jiǎn)稱(chēng)一次網(wǎng))中的熱水與進(jìn)居室暖氣片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)二次網(wǎng))的熱水通過(guò)換熱器交換熱量。經(jīng)過(guò)換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。

　　在以上過(guò)程中，供熱調度部門(mén)需要對分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數集中實(shí)時(shí)監視，控制換熱站中各設備的運行。同時(shí)，根據從現場(chǎng)監測到的各換熱站運行參數，調節熱電廠(chǎng)運行工況，保證冬季整個(gè)供暖的穩定運行。

　　我國現行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無(wú)法對運行工況進(jìn)行系統的分析判斷;系統運行工況失調難以消除，造成用戶(hù)冷熱不均;供熱參數未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配;運行數據不全，難以實(shí)現量化管理。

　　搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。因此，建立基于VPN網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)監控系統，來(lái)實(shí)現各換熱站現場(chǎng)參數的采集、調度室與各換熱站的數據實(shí)時(shí)通訊控制，可以很好的解決上述缺點(diǎn)，可以有效提高供熱系統的自動(dòng)化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動(dòng)控制對于保證供熱系統優(yōu)質(zhì)供熱、安全運行、經(jīng)濟節能、環(huán)境保護具有十分重要的作用。

　　VPN(Virtual PrivateNetwork)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)，是指利用公用電信網(wǎng)絡(luò )為用戶(hù)提供專(zhuān)用網(wǎng)的所有各種功能。

　　由于采用了“虛擬專(zhuān)用網(wǎng)”技術(shù)，即用戶(hù)實(shí)際上并不存在一個(gè)獨立專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )，用戶(hù)既不需要建設或租用專(zhuān)線(xiàn)，也不需要裝備專(zhuān)用的設備，就能組成一個(gè)屬于用戶(hù)自己專(zhuān)用的電信網(wǎng)絡(luò )。

　　虛擬專(zhuān)用網(wǎng)是利用公用電信網(wǎng)組建起來(lái)的功能性網(wǎng)絡(luò )。不同類(lèi)型的公用網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )內部的軟件控制就可以組建不同種類(lèi)的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)。例如：利用公用電話(huà)網(wǎng)可以構建“虛擬專(zhuān)用電話(huà)網(wǎng)”。

　　基于VPN網(wǎng)絡(luò )組建的熱網(wǎng)遠程監控系統有如下特點(diǎn)：

　　永遠在線(xiàn)并與數據中心建立通信鏈路，隨時(shí)收發(fā)用戶(hù)數據設備的數據，具有很高的實(shí)時(shí)性;

　　通信鏈路由專(zhuān)業(yè)運營(yíng)商維護，免除通信鏈路維護的后顧之憂(yōu);

　　二、系統方案

　　整個(gè)熱網(wǎng)遠程監控系統如圖所示由三部分組成：現場(chǎng)換熱站控制部分、VPN網(wǎng)絡(luò )數據傳輸部分、調度室數據中心。通過(guò)VPN網(wǎng)絡(luò )WAGO以太網(wǎng)控制器把現場(chǎng)采集的數據會(huì )立即轉發(fā)到數據中心。

　　(1) 現場(chǎng)換熱站W(wǎng)AGO以太網(wǎng)控制器PFC(750-841/750-842)將各工藝參數實(shí)時(shí)采集后通過(guò)本地以太網(wǎng)將數據送往SYSLINK路由器;同時(shí)，還可通過(guò)SYSLINK路由器接收調度中心的指令。

　　(2) VPN數據傳輸部分在對VPN通信設備進(jìn)行配置時(shí)預先輸入數據中心的固定IP地址。SYSLINK路由器收到PFC發(fā)來(lái)的數據后，通過(guò)虛擬的局域網(wǎng)發(fā)數據到中心服務(wù)器(SYSLINK路由器)。最后在監控中心顯示。

　　(3) 調度室數據中心 由ADSL MODEM、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器、防火墻、數據中心服務(wù)器、工作站。數據中心服務(wù)器通過(guò)ADSL Modem接收來(lái)自各換熱站的數據，并對數據進(jìn)行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數據還傳送到全廠(chǎng)MIS系統。

　　三、 系統網(wǎng)絡(luò )

　　該系統主要是通過(guò)SYSLINK路由器兩臺和ADSL Modem兩臺以及電信部門(mén)的數據網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成數據傳遞的。SYSLINK路由器主要完成WAGO PFC與調度中心數據傳輸轉發(fā)的任務(wù)。主要設置的參數如下：

　　(1) 本方案是通過(guò)SYSLINK路由器的VPN功能實(shí)現的，這樣用戶(hù)的實(shí)現成本比較低。如需要高可靠性數據傳輸。電信部門(mén)為這種應用提供了直接接入專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的方式。網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)方式直接接入internet，并獲得一個(gè)固定的IP地址。各熱交換站點(diǎn)數據路由到Internet網(wǎng)絡(luò )，監測點(diǎn)WAGO PFC也采用內網(wǎng)固定IP地址。采用這種方式組成點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )具有實(shí)時(shí)性好、安全性高的特點(diǎn)，但接入費用相對較高。

　　(2) 數據發(fā)送目的地，即數據中心服務(wù)器或者路由器的IP地址或者域名。

　　數據經(jīng)SYSLINK路由器虛擬的局域網(wǎng)絡(luò )傳輸到到數據中心服務(wù)器。

　　網(wǎng)絡(luò )傳輸送來(lái)的各換熱站數據經(jīng)Internet，通過(guò)ADSL Modem信號解調經(jīng)防火墻和SYSLINK路由器后送達指定的數據中心服務(wù)器上進(jìn)行數據接收處理，與此同時(shí)數據中心服務(wù)器擔負著(zhù)向各換熱站發(fā)送相應控制指令數據的任務(wù)。各工作站從數據中心服務(wù)器上取得數據在各自的人機界面軟件上完成對各換熱站的監視控制、報警、歷史曲線(xiàn)等功能。