集中供熱系統(tǒng)中基于熱量表的動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡及節(jié)能控制策略.pdf

1、本文創(chuàng)造性地借著供熱體制改革的契機，將用戶計量用的各個熱量表聯(lián)成一個計算機動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡，并利用此動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)對集中供熱系統(tǒng)提出節(jié)能策略和方法，優(yōu)化集中供熱系統(tǒng)的運行和調(diào)節(jié)，將具有非常大的經(jīng)濟和現(xiàn)實意義。目前尚未見到國內(nèi)外有類似的報道。 本課題的優(yōu)化集中供熱系統(tǒng)的運行和調(diào)節(jié)及節(jié)能策略建立在基于熱量表的動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡的基礎之上，所以建立基于熱量表的動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡是極為關鍵的。 首先設計了測量精度較高的無磁熱量表，該

2、熱量表包括流量測量、溫度測量、熱量計算和通信模塊。流量測量采用的是TEXASINSTRUMENTS公司的MSP430芯片的無磁流量檢測模塊，該方法具有功耗低、體積小、精度高的特點。本文中所采用的熱量表芯片MSP430FW427集成了一個精密型模擬比較器，利用這個比較器，可以實現(xiàn)性能價格比較高的A/D轉(zhuǎn)換----sigmadeltaA/D轉(zhuǎn)換，該方法可以實現(xiàn)熱量表的溫度測量。熱量的計算采用“焓差法”，提高了熱量計算的精確度。為了能夠?qū)崃?/p>

3、表的數(shù)據(jù)向上位機傳送，熱量表必須具備通信功能，本熱量表利用相應的MSP430芯片中定時器A(Timer_A)的捕獲/比較寄存器實現(xiàn)UART串行通信功能，并采用¨公司生產(chǎn)的儀表總線(Meter-Bus)終端收發(fā)芯片TSS721，通過儀表總線(Meter-Bus)與上位機相連接，從而使本熱量表具有聯(lián)網(wǎng)功能。 熱量表中的通信協(xié)議和總線是M-BUS，無法直接與上位機相連，需要通過M-BUS模擬主機的轉(zhuǎn)換。通過轉(zhuǎn)換，熱量表中的動態(tài)實時數(shù)據(jù)

4、可以傳送到監(jiān)控主機中，M-BUS模擬主機與監(jiān)控主機的接口是RS-232。 上位機通信在以熱量表為核心的集中供熱監(jiān)控網(wǎng)絡中具有極其重要的作用，其主要目的是從M-BUS的通信主機的RS-232通信端口上獲取來自M-BUS網(wǎng)絡中各個熱量表的實時數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳臄?shù)據(jù)庫中。本系統(tǒng)采用VISUALBASIC軟件中的MSComm控件從M-BUS的通信主機的RS-232通信端口上獲取數(shù)據(jù)，并采用數(shù)據(jù)庫編程模型中的RDO技術實現(xiàn)所獲

5、取的實時數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的傳輸，而數(shù)據(jù)庫則采用SQLSever。 本系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件是基于美國國家儀器公司(NationalInstrument)著名開發(fā)軟件LabWindows/CVI的基礎上開發(fā)而成的。本系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件通過ODBC數(shù)據(jù)庫接口與SQLSever數(shù)據(jù)庫相連，提供的監(jiān)控界面包括歷史曲線監(jiān)控界面、歷史數(shù)據(jù)表監(jiān)控界面、實時數(shù)掘表監(jiān)控界面、特定站點數(shù)據(jù)監(jiān)控界面、動態(tài)實時曲線監(jiān)控界面、統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)監(jiān)控界面、報警記錄監(jiān)

6、控界面等。 本文所建立的基于熱量表網(wǎng)絡的監(jiān)控系統(tǒng)為供熱體制改革后的集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運行、調(diào)節(jié)和管理提供了強有力的技術支持。城市集中供熱系統(tǒng)目前的運行方式屬于粗放式管理，如能源消耗高、室內(nèi)溫度的控制品質(zhì)差、實際運行中無法啟用變頻調(diào)速功能以及運行難以調(diào)節(jié)等。在供熱體制改革后，基于熱量表網(wǎng)絡的監(jiān)控系統(tǒng)可以將各個用戶的動態(tài)耗熱量、熱水瞬時流量、供熱管道進出口溫度等數(shù)據(jù)傳送到總控制臺上，依據(jù)這些數(shù)據(jù)，提出了對整個集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能策略和