热网远程抄表自控系统



 





                            北京威控科技发展有限公司
                   BEIJING VCONTROL TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD.
一、前言
我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热。热电厂通过城市高温供热管道将热水、热气、蒸汽送至各居民小区、企业中的换热站和蒸汽调压站。在换热站和蒸汽调压站，高温管道（以下简称一次网）中的热水或蒸汽与进居室暖气片（以下简称二次网）的热水或蒸汽通过换热器交换热量。经过换热后，二次网中热水流入各居室中。在以上过程中，供热调度部门需要对分散在不同地理位置换热站中温度、压力、流量、液位等参数集中实时监视，控制换热站中各设备的运行。同时，根据从现场监测到的各换热站运行参数，调节热电厂运行工况，保证冬季整个供暖的稳定运行。

我国现行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段，影响了集中供热优越性的充分发挥。主要反映在：缺少全面的参数测量手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以消除，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理。搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。因此，建立基于GPRS无线网络的自动监控系统，来实现各换热站和蒸汽调压站现场参数的采集、调度室与各换热站和蒸汽调压站的数据实时通讯控制，可以很好的解决上述缺点，可以有效提高供热系统的自动化控制水平，并且能很大程度上提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。

二、系统方案
整个热网远程监控系统如图所示由三部分组成：现场换热站控制部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。通过GPRS RTU与仪表的数据交互。同时RTU采集传感器发来的数据完成相应控制功能。GPRS RTU在收到传感器发来的数据会立即转发到数据中心。
 

(1)现场RTU采用北京威控科技的RTU-2600,将各工艺参数实时采集后通过GPRS通讯网络将数据送往数据调度中心；同时，还可通过该RTU接收调度中心的指令。
RTU-2600系列 可编程远程测控终端
 
特点：
…可编程特性、方便二次开发…
…采集、控制、通讯集于一体…
…丰富的I/O资源及通讯接口…
…具有GPRS/CDMA无线功能…
…抗干扰性强、工业隔离设计…

RTU-2600系列可编程远程测控终端将采集、控制、通讯三种功能合为一体，特有的嵌入式设计可大大节省安装面板空间；集成强大的通讯能力：可通过以态网、卫星、GSM/GPRS/CDMA1x、无线电台、PSTN等方式使数据传输更加便捷；特殊的编码器、脉冲捕捉、高速记数、PWM输出等功能可以为您提供更高一级的控制支持；高速达40M的CPU并支持串行Flash内存扩展技术；提供了方便的二次开发C语言平台，您可以开发各种复杂的算法并且可与组态软件的无缝连接。

RTU-2600系列 产品规格表
型号 I/O精度 DI DO AI AO 通讯接口
RTU-2600 12bit  16路 8路 8路 2路 10Base-T
RTU-2610 12bit 16路 8路 8路 2路 GPRS/CDMA
RTU-2620 12bit 16路 8路 8路 2路 无
RTU-2630 12bit 16路 8路 8路 无 10Base-T
RTU-2640 12bit 16路 8路 8路 无 GPRS/CDMA
RTU-2650 12bit 16路 8路 8路 无 无
注：表中10Base-T为以态网通讯接口




RTU-2600系列 产品特性表
名称 参数
Flash 512 K
Sram 256 K
后备电池 3 V带座纽扣电池，支持RTC和SRAM
串口 1个RS-485,3个3线RS-232或者1个3线和1个5线RS-232, 可选TTL
实时时钟 有
看门狗 硬件看门狗
电源 9-36 V DC,1.5 W~3 W,反接保护
无线模块电源:9–36 V DC,160 mA Max @数据收发模式
10 mA Max @不在线模式
工作温度 -40°C~+70°C
工作湿度 5~95%,不结露
I/O 连接器 可插拔端子,3.50 mm,16-24 AWG,300 V,8 A
尺寸 114 X 80 X 20 mm
串行Flash 2/4/8/16/32/64M 可扩展（选配）
编码器输入 1路, 24 V DC,复用数字量输入（选配）
PWM输出 2路, 24 V DC/500 mA,复用数字量输出（选配）
其他 预留LCD和Keypad接口,支持使用Dynamic C语言集成环境进行二次开发,硬件整体光电隔离,

(2)GPRS数据传输部分在对RTU-2600进行配置时预先输入数据中心的固定IP地址RTU-2600收到采集上来的数据后，把这些数据送到前面设置的IP地址网络服务器中，通过端口映射转发到数据中心服务器。RTU-2600发送数据的过程为：数据送到中国移动GPRS网络中，然后再经过Internet，最后在数据中心通过ADSL进行接收。
(3)调度室数据中心 由ADSL MODEM、网络服务器、防火墙、数据中心服务器、工作站。数据中心服务器通过ADSL Modem接收来自各换热站的数据，并对数据进行存储、历史趋势分析、报表打印等，其中一部分数据还传送到全厂MIS系统。

三、系统网络
该系统主要是通过GPRS RTU和移动公司GPRS网络来完成。RTU主要完成与调度中心数据传输转发的任务，同时也是与移动GPRS网络的工作接口。主要设置的参数如下：
(1)本方案是通过Internet(CMNET)实现的，这样用户的实现成本比较低。如需要高可靠性数据传输。中国移动为这种应用提供了直接接入GPRS网络的方式。网络服务器通过ADSL+DNS动态域名接入INTERNET。各热交换站点数据由DNS服务器路由到Internet网络，监测点RTU采用移动数据业务专用的SIM卡（APN为CMNET）。采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、造价低的特点，但安全性方面比较欠缺，可以通过防火墙增加安全性。
(2)数据发送目的地，即数据中心服务器域名。
(3)与RTU的接口参数，包括波特率、停止位、奇偶校验、数据位、流控制。
(4) RTU-2600对于不同地区GPRS网络质量的一些参数配置。
数据经RTU发送到移动GPRS网络上的CGSN后，移动的GPRS网络与Internet有通道接口，因此，移动CGSN服务器可将数据经Internet再转发到数据中心服务器。
移动GPRS网络传输送来的各换热站数据经DNS域名，通过ADSL Modem信号解调经防火墙检测后送达网络服务器，再将数据包转发到指定的数据中心服务器上进行数据接收处理，与此同时数据中心服务器担负着向各换热站发送相应控制指令