吴云峰先生，北京和利时系统工程股份有限公司项目经理；周龙军先生，项目经理。 关键词：HOLLiAS-PLC G5　GPRS DTU　数据中心　换热站 　　北方地区普遍采用集中供暖方式，供热调度部门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，保证冬季供暖的稳定运行。本文提出一种先进无线监控方案：各换热站中安装HOLLiAS-PLC G5完成对现场参数采集、设备控制，通过GPRS网络与调度中心控制计算机建立可靠、稳定的通信，在调度中心可对现场所有换热站完成监视、控制。该方案已在沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统中得到良好应用。 一 系统概述 　　沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统由3部分组成：现场换热站HOLLiAS-PLC G5控制部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。通过HOLLiAS-PLC G5的CP240 RS-232模块完成与GPRS DTU的数据交互。HOLLiAS-PLC G5定时将数据发送给GPRS DTU，同时实时接收GPRS DTU发来的数据完成相应控制功能。GPRS DTU在收到HOLLiAS-PLC G5发来的数据会立即转发到数据中心。根据换热站的实际情况，此次换热站HOLLiAS-PLC G5每次向GPRS DTU发送帧格式数据量为140B，包括所有模拟量和开关量。 现场换热站：HOLLiAS-PLC G5将各工艺参数实时采集后通过RS-232串口通信模块将数据送往GPRS DTU通信模块；通过后者接收调度中心的指令； GPRS数据传输部分：对GPRS DTU通信模块进行配置时先输入数据中心固定IP地址。GPRS DTU通信模块收到HOLLiAS-PLC G5发来的数据后，送到设置好的IP地址主机中(即数据中心路由器)。GPRS DTU发送数据的过程为：数据送到中国移动GPRS网络中，再经过Internet，最后在数据中心通过ADSL进行接收，数据中心路由器收到各换热站的数据后转发到数据服务器上； 调度室数据中心：由ADSL Modem、防火墙、路由器、数据中心服务器、客户机、网关机组成。数据中心服务器通过ADSL Modem接收来自各换热站的数据，并进行存储、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。供暖监控系统原理如图1所示。 二 系统网络 1. 网络参数设置和功能 　　该系统主要是通过GPRS DTU和移动公司GPRS网络来完成。 DTU主要完成HOLLiAS-PLC G5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。主要设置参数： 　　 移动GPRS APN(访问节点网络)方式。APN主要有以下两种：CMNET和专线访问。CMNET利用中国移动的公众网络，安全性和数据传输控制性相对专线访问方式存在一些弊端，因此，选择专线访问方式。　　 数据发送目的地，即数据中心服务器、路由器的IP地址或者域名。　　 与HOLLiAS-PLC G5 CP240的接口参数，包括波特率、停止位、奇偶校验、数据位、流控制。　　 DTU对于不同地区GPRS网络质量的一些参数配置。 　　数据经DTU发送到移动GPRS网络上的CGSN后，移动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或者路由器上。VPN功能在数据中心路由器和移动出口网关服务器之间建立GRE隧道，保证这两点之间数据传输的安全性，不被他人在中途进行信息窃取、修改。 　　移动GPRS网络输送来的各换热站数据经Internet，通过ADSL Modem解调经防火墙检测后送达路由器VPN解<>密，再将解<>密后的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，它同时担负着向各换热站发送相应控制指令数据的任务。各客户机从数据中心服务器上取得数据在各自人机界面上完成对各换热站的监视控制、报警、历史曲线等功能。 　　调度中心网络中，网关机与全厂MIS网络连接，负责把热网的各种运行参数送到MIS网上，供上一级相应MIS软件完成数据分析、数据挖掘等功能，大大提高热网运行的经济性。这里网关机与MIS网数据服务器的数据接口选用OPC，该接口使用方便、调试配置十分简单。 2. GPRS技术 　　GPRS(General Packet Radio Service, 通用分组无线业务)是现有GSM系统上发展出来的一种新承载业务，为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用分组交换技术，资源被有效利用，数据传输速率高达171.2Kb/s。用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。基于GPRS技术组建的热网远程监控系统特点： 　　 永远在线：GPRS DTU一开机就自动附着到GPRS网络上，并与数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高实时性； 　　 按流量计费：GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量传递时不收费用； 　　 高速传输：GPRS网络传输速度最快达160kb/s，速率高低取决于移动运营商网络设置，据中国移动网络情况，目前可提供20～40kb/s的稳定数据传输； 　　 组网简单、迅速、灵活：GPRS无线DDN系统可通过Internet网络随时随地构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省投资； 　　 通信链路由专业运营商维护：由于采用中国移动的GPRS数据业务，链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧； 　　 防雷击：由于采用中国移动的GPRS数据业务，在不影响上网的前提下，GPRS DTU发射功率非常小，天线非常短，无需高架，克服了容易引雷击的缺点。 三 工艺控制描述 　　该方案采用HOLLiAS-PLC G5在各换热站完成功能：现场温度、压力、流量、液位信号的采集；各调节阀的控制；电动机、变频器的控制及运行监视。在换热站中，通过触摸屏完成人机交互，控制各设备稳定运行。对现场调节阀及各电动机的控制，设计了就地控制、触摸屏控制、远程调度中心控制3种方式。 　　 根据室外气象温度和二次网的供回水平均温度调节一次网供水或回水管道上电动调节阀，从而改变一次网进换热器的流量，保证二次网的供热量； 　　 根据室外气象温度、二次网的供回水温度、供回水压力共5个参数，通过变频器调整循环水泵运行频率，从而改变二次网的运行流量(对于目前换热站中循环水泵为变频控制的采用该方案)。 　　 根据恒压点的实测压力值与设定压力值的比较偏差，通过变频器改变补水泵运行频率，保证恒压点压力恒定； 　　 室外气象温度数据采用各新机组室外温度，加权平均经中心站处理后送往各改造机组进行自动控制。 热网GPRS监控系统如图2所示。 四 系统功能 　　沈阳皇姑热电有限公司供暖监控系统(GPRS远程监控)主要完成对工艺流程的监测、控制以及数据的处理、存储、分析以及报表打印等任务。　　 工艺流程显示：显示各换热站工艺流程，包括温度、压力、流量、液位等工艺参数、所有设备运行状态以及各控制回路的详细参数等； 调节回路显示：包括所有调节回路，可修改设定值、控制方式、调节参数等，并有实时趋势图便于进行PID回路整定； 设定值显示：包括所有必需参数的设定值、控制方式、调节参数以及其他联锁值、报警值等； 报表显示和打印：采用DDE技术，从而使用户能直接使用Excel编制各种报表； 历史数据的存储与检索：对重要数据进行在线存储，数据存储时间最长为10年，可通过历史报表或历史趋势曲线的方式检索历史数据； 控制：监控计算机可进行远程手动控制，使用鼠标、键盘控制PLC来启停现场设备； 安全管理：重要设备操作、重要参数修改均会自动记录，包括登录的操作员、对设备进行的操作、时间及修改前后的参数值等，利于进行管理及事故分析。 五 系统特点 　　 先进性。本方案不仅采用先进软硬件，且着眼于企业“管控一体化”需求，贯彻数字化、信息化环保的先进思想，使企业生产数据进一步智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一部分。 本系统采用先进计算机控制系统，主要用于城市热网生产控制、运行操作、监视管理。控制系统配有可靠硬件设备和功能强大、运行可靠、界面友好的系统软件、编程软件和控制软件。 　　 高可靠性。与传统无线电台传输相比，GPRS网的数据传输抗干扰能力更强，且通信覆盖范围远远强于前者。现场控制站HOLLiAS-PLC G5对工艺过程的控制不会因监控计算机的瘫痪而受影响；能在恶劣环境中长期可靠运行，并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，平均无故障间隔时间(MTBF)15年。 　　 强大的功能。HOLLiAS-PLC G5编程语言符合IE