热电厂热网计量监测系统研究

孙建韧

(中油电能公司热电一公司黑龙江省大庆市163000)

摘要:本研究介绍了热网远程计量监控系统的硬件构成、软件架构、功能、优势等。系统采用威控科技RTU-2600智能远程测控终端作为监控系统硬件核心，采用基于MicrosoftSQL数据库和VB.net开发的热网监控管理信息系统实现监控中心的信息管理和操作。系统利用中国移动的GPRS网络实现了远程流量、温度、压力的计量、采集与传输，使工作人员和用户能够不到现场即可实时查看监测点的计量数据，并对突发情况（流量及温度不稳定，漏气等）及时做出相应的处理。同时，本系统还提供了GSM短消息汇报的功能，智能远程测控终端能够及时将信息以短消息的方式发送到工作人员随身佩带的移动电话上，从而将监控网络拓扑到城市的每一个角落。

1项目背景

原有热网系统隶属于热电厂，该网拥有30个监测点，目前都已经安装了流量计量仪表、流量显示仪表和相应的现场传感装置。现拟采用无线方式将流量、温度、压力等数据采集，现场显示；并能够传输到远程监控中心，同时利用手机短信息的方式实现随时随地突发情况报警功能。

2热网监控系统设计

根据项目需求情况整个系统被分成三大部分，一部分是现场数据采集显示装置，实时将现场的流量、压力、温度等数据采集到智能远程测控终端内，根据实时数据实现采集点现场的自动报警，防止事故的发生；并且由智能远程测控终端将数据采用主动或被动的方式发送到监控中心；第二部分是监控中心，它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控中心预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据；最后一部分是短信息预警系统，该短信息预警硬件仍以现场智能远程测控终端为基础，通过编程，可实现在系统检测到不良状态时，自动以手机短信息的方式将报警信息发送到管理人员的移动电话上，使管理人员及时了解到现场的不良状况，从而为安全生产作业提供信息保证。

现场流量、温度、压力等数据的实时采集和发送都通过智能远程测控终端RTU-2600来完成，将现场传感器连接RTU-2600的模拟量采集接口，实现数据的采集。数据采集到RTU-2600中后，经过数据打包，再利用RTU-2600的GPRS无线通讯模块将数据发送到远端的监控中心服务器上，监控中心服务器须采用独立IP地址上网，以便测控终端准确的将数据传输到指定的固定IP上，且服务器上装有热网监控服务器端软件及数据库，对接收的数据进行存储、分析、显示。上位机信息管理系统采用B/S结构，出于对信息安全、科学管理的需要，给有数据访问需求的部门或人员配置热网监控数据访问帐号，通过用户验证访问的方式实时查看并配置监测到的现场数据。

2.1现场单元

（1）RTU-2600无线远程测控终端

RTU-2600智能远程监控终端将采集、控制、通讯三种功能合为一体，实现对数据的采集和传输，它是整个系统的前端核心。利用自身所具有的开关量和模拟量数据采集接口采集数据，并通过自身所配备的GPRS无线通讯模块将数据发送至远端监控中心。由于此智能终端提供了方便的二次开发C语言平台，可以开发各种复杂的算法并且可与组态软件的无缝连接。我们通过智能终端内部的编程可以将传感器或智能仪表传输上来的数据进行一些处理再发送至远端管理中心，并且实现间歇性数据传输，降低数据传输的流量资费。

（2）现场数据显示、操作终端——-HMI-3800

HMI-3800主要完成现场数据的显示，工作人员现场参数的设置等工作，它具有3.8寸蓝底黄字醒目液晶屏幕显示，面板上12个操作按键。其作用为方便现场操作人员对设备进行一些参数的设置和调整。包括数据传输间隔、查询当前和累计的流量等等。

2.2远程监控中心

监控中心需配置信息管理软件，其主要作用在于接收、存储、显示现场终端发来的数据，并实现一些数据分析功能，同时，能够根据接受的数据，自动分析完成自动预警的功能。

软件采用B/S结构，其特点在于采用WebEnable技术利用Internet广域网将信息共享网络拓展到最大范围，使领导或工作人员，在家里或使用笔记本在外地无线上网时也能方便的查询到现场工作信息。

2.3热网计算机监控管理系统的功能

热网远程计量监控系统按照功能可分为二部分：监控中心（MCC）、本地站（LCM）。监控中心（MCC）相对于热网管理站，本地站（LCM）相对于热交换站。监控中心（MCC）与本地站（LCM）之间采用GPRS/CDMA无线组网方式进行数据传输。

2.3.1监控中心（MCC）的主要功能：

a、全网监视：在线监视全网运行工况和具体参数，数据与现场保持同步，并用数字、趋势图、表格、棒图等方式显示数据。

b.报警：对各类故障、事故、参数超限提供报警。

c.数据存储：对实时数据、报警信息进行存储，数据每隔5分钟存入历史数据库，可随时调用、检索、查询、打印以供分析参考。

d.报表打印：可打印班、日、月、年生产报表、运行趋势图。

2.3.2本地站（LCM）的主要功能

LCM是指热交换站。LCM是自主的、功能完善的智能单元，是由RTU-2600智能远程测控终端和现场显示设备、数据采集传感器及仪表组成，这些单元安装在不同类型的热力站内。

2.3.3热网计算机监控管理系统技术参数

通讯是整个系统联系的枢纽，监控中心（MCC）与本地站（LCM）通过通讯系统连成一个整体。通讯网络可根据现场具体情况的不同而不同。本系统可为用户提供无线数据通信网或综合的有无线数据通信网。采用多项先进的通信技术确保本系统数据传输的可靠性。

3关于系统整体可执行性和安全性的描述

系统现场数据采集传输设备均选用达到工业级标准且适合热网监控安全作业规范的硬件产品，在电器外部加套密封电器箱，到达工业防护的作用。

上位机管理软件采用MICROSOFT具有悠久历史的SQL数据库和VB.net基于Net的可视化编程软件来设计、构架。

系统运行由于采用GPRS无线数传的方式，需要向中国移动交纳GPRS信息流量费用。

4结论

本研究介绍了热网远程计量监控系统的硬件构成、软件架构、功能、优势等。系统采用威控科技RTU-2600智能远程测控终端作为监控系统硬件核心，采用基于MicrosoftSQL数据库和VB.net开发的热网监控管理信息系统实现监控中心的信息管理和操作。系统利用中国移动的GPRS网络实现了远程流量、温度、压力的计量、采集与传输，使工作人员和用户能够不到现场即可实时查看监测点的计量数据，并对突发情况（流量及温度不稳定，漏气等）及时做出相应的处理。同时，本系统还提供了GSM短消息汇报的功能，智能远程测控终端能够及时将信息以短消息的方式发送到工作人员随身佩带的移动电话上，从而将监控网络拓扑到工作区域的每一个角落。

参考文献:

[1]谭浩强C语言程序设计北京：清华大学出版社1990年.

[2]《中华任命共和国国家标准GB/2624-93流量计节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》.