鄭州熱力總公司換熱站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設計及調試

第一章 系統(tǒng)概況 在本項目中，鄭州熱力總公司換熱站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)分為三大部分。第一是調度中心部分，第二是換熱站采集及控制部分，第三為系統(tǒng)通信部分。 建設規(guī)模如下：調度中心1座；分中心 3座；換熱站19個；區(qū)域供熱鍋爐數據4座；電廠接口 2個。 第二章 總體方案描述 在系統(tǒng)架構上采用由河北久信電子科技有限公司提供的分布式計算機采集監(jiān)控網絡。我們把整個SCADA系統(tǒng)按功能劃分為調度中心系統(tǒng)、子站系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)三大部分。 調度中心系統(tǒng)：集中監(jiān)視和控制管網的運行，系統(tǒng)結構基于B/C/S模式構建，基于TCP／IP和UDP/IP網絡協(xié)議。調度中心軟件系統(tǒng)按照功能構架劃分為三個子系統(tǒng)，分別為服務器數據采集及控制軟件實時系統(tǒng)、報表數據庫系統(tǒng)、網絡數據發(fā)布系統(tǒng)，從而完成對系統(tǒng)內熱力管網換熱站現場運行狀況的監(jiān)測和控制，為生產調度提供及時、準確和可靠的管網運行數據，并將工況數據在熱力公司內部網或INTERNET上實時發(fā)布，供公司領導及各個職能管理部門參考，并由此安排部門的生產計劃。 換熱子站系統(tǒng)：接受執(zhí)行調度中心下達的指令和向調度中心反饋信息。按照硬件構架劃分兩個子系統(tǒng)，分別為現場RTU、配電和通訊系統(tǒng)。RTU部分完成數據的采集和控制；配電部分為換熱站控制提供電力能源；通信部分完成與調度中心的握手。 通信系統(tǒng)：為調度中心與各換熱子站之間提供數據傳送通道，從而保證各監(jiān)控點的信息能準確傳送到調度中心，同時調度中心下達的指令能無誤地傳到各監(jiān)控點。 本系統(tǒng)拓撲結構如下： 第三章調度中心 調度中心是SCADA系統(tǒng)的中樞，中心系統(tǒng)軟件的主要功能： a. 用戶地圖；b.報表功能；c. 圖表曲線功能；d. 故障處理和報警功能；e. 強大的數據庫查詢功能；f. 完整設備數據庫；g. 實時在線功能；h．系統(tǒng)安全設置；j．控制功能。 3．1調度中心的拓撲結構 調度中心的拓撲結構包含了物理拓撲結構和數據拓撲結構兩個概念。物理拓撲結構如圖所示。 3．1．1調度中心的物理拓撲結構 3．1．2系統(tǒng)數據拓撲結構 調度中心將采用客戶服務器(C／S)和分布式（B/S）相結合的數據構架，即所有數據采集、數據存儲、數據查詢、軟件升級等重要系統(tǒng)功能和全部數據都在服務器端，并由服務器做基于IE的網絡發(fā)布；客戶端由兩個分中心組成，通過服務器端實現數據的轉發(fā)（通過GPRS網絡）。 B／S構架的使用大大降低了系統(tǒng)成本，使不同的網絡協(xié)議和人機界面達到完美的統(tǒng)一。在此基礎上，我們使用瘦客戶模式技術，即使用B／S構架的客戶端僅僅安裝IE瀏覽器即可，無須進行特定軟件包的輔助安裝，進一步降低了系統(tǒng)投資，使系統(tǒng)維護和系統(tǒng)升級簡潔、高效。 整個系統(tǒng)形成了以C／S數據構架為核心，B／S通用網絡顯示和專用網絡顯示雙構架并存的數據拓撲結構。 第四章 子站系統(tǒng) 換熱子站系統(tǒng)（遠程終端站）監(jiān)控子站參數的運行狀態(tài)，實現數據采集、本地監(jiān)控、遠程傳輸的功能。 4．1系統(tǒng)簡介 改造后的思路是：每個遠程終端監(jiān)控站由專用RTU、HIM、后備電源及通信設備組成，替代原來的無紙記錄儀。除原來的數據采集及現場人機界面外，在功能上增加對補水箱監(jiān)測和控制，更多狀態(tài)參數、開光量，并且通過通信網絡和上位機通信 ，使調度人員在調度中心能夠和各個換熱站時時握手。 4．2系統(tǒng)功能及參數 中心及顯示顯示終端監(jiān)測的參數： 4．3 測試過程中遇到的問題： ● 干擾問題：主要集中在溫度數據采集，表現為數據值不對以及需要人工敢于才能夠顯示。解決方法：在沒有改變布線的前提下，通過濾波解決。 ● 通信盲點：通過改變天線的長度解決。 4．4區(qū)域鍋爐數據的采集 1、 區(qū)域鍋爐數據的采集由兩塊無紙記錄儀和一塊單顯表完成，由于儀表型號比較早，而且是RS-232輸出。在要求使用一個傳輸模塊而不增加成本的情況下，我方自行開發(fā)一個串口轉換器解決了問題，而且實現遠程召測。 2、 區(qū)域鍋爐上的DCS系統(tǒng)數據我們利用無線路由器通過計算機網口把原系統(tǒng)的數據傳輸到調度中心。 第五章 網頁發(fā)布系統(tǒng) 5．1概述 由于一般工業(yè)自動化軟件只安裝在監(jiān)控中心等專門場地，可移動性能不強。當維護人員不在監(jiān)控中心時將無法進行監(jiān)控，為了能讓維護人員或企業(yè)管理者隨時隨地了解管網狀況，我們因此開發(fā)了基于WEB設計的管網監(jiān)測數據發(fā)布系統(tǒng)。有了該系統(tǒng)，授權用戶不論在家里、辦公室或出差在外都可以隨時隨地通過因特網登錄到企業(yè)互聯(lián)網信息發(fā)布服務器，查看管網狀況并可以根據查詢條件得到相應結果。系統(tǒng)以曲線圖表、文字表格和管網分布圖上標注等方式直觀形象地予以描述，從而滿足用戶隨時隨地能獲悉管網運行工況的需要。 5．2軟件組成和特性描述 網頁數據發(fā)布軟件通過曲線、圖表、文字表格等方式，把工況數據以網頁的形式在企業(yè)互聯(lián)網內發(fā)布，使授權用戶不必局限在監(jiān)控中心內，甚至在家中，在國外都可以及時地了解到管網運行情況。 5．2．1系統(tǒng)特點： ◆ 客戶端采用國際流行的互聯(lián)網瀏覽界面，用戶極易掌握使用。 ◆ 采用通用的標準數據庫，SCADA系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的數據都可由此在企業(yè)互聯(lián)網內發(fā)布。 ◆ 客戶端硬件要求低，安裝有IE瀏覽器軟件的普通PC機均可。 ◆ 客戶端可移動性強，筆記本電腦可以通過電話撥號獲取數據。 ◆ 具有安裝發(fā)布程序，無需為每個客戶特別配置。一旦數據組成發(fā)生變化，只需在服務器端更新網頁或發(fā)布新版本程序即可，便于系統(tǒng)的集中管理。 5．2．2系統(tǒng)安全 為確保系統(tǒng)的網絡安全性，采用以下四級防護機制： 1用戶端安裝有源代碼已編譯封裝好的DHTML處理軟件。 2用戶端可選安裝軟件加密鎖。 3局域網外用戶登錄服務器之前，須經過網絡防火墻的檢查。 4服務器上有數據庫對登錄用戶的帳號、密碼和權限進行統(tǒng)一的專門管理。 5．2．3系統(tǒng)功能  管網現場實時數據顯示  管網現場歷史數據查詢  管網現場運行曲線