热网调度平台 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 热网调度平台 技术方案

目 录 1. 项目背景 内蒙古地区的暖气、地热等供暖方式已经成为这里人民冬季室内御寒的主要手段。随着城市供热管网的改造工程逐步深化，由一个热力厂负责几个片区供热、多个热力厂联合供热已经成为目前城市供热的发展趋势。目前由于各区域的距离远近，管网质量，换热设备等硬环境参差不齐，也存在着供热效率低、供热不平衡、能量浪费、热网波动严重等问题。供热系统是一个大惯性系统，供热面积越大惯性越强；各热力站之间存在一次网的水力耦合问题，热力站越多、网络越复杂这种耦合也就越强烈，这都给热网的水平热力调节带来了极大的控制难度。由于处在以上诸多问题，内蒙古市热力公司为了更好的服务于社会，为了从根本上解决这些问题，在集团公司领导英明的决策下建立内蒙古市辖区三个企业的供热生产管理与调度系统。

内蒙古热力公司生产管理与调度系统是为实现供热生产调度信息化、现代化，整合生产调度信息资源，建立统一的集运行调度、管线巡检、供热设施管理和应急指挥为一体的综合生产调度指挥系统。通过该系统可实现从热源到管网再到换热站的实时生产数据的监控管理，直观、高效的调整各种参数，准确、及时的处置供热事故，科学分析各中历史数据，制定最佳的调度方案和生产运行计划，从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果。生产运行调度系统综合应用数据库、工业监控、远程传输、地理信息等技术，与集团现有供热监控、巡检通等多种系统兼容，并实现统一整合，将更有效的发挥生产调度信息一体化优势，在保护前期投资的基础上，实现以较小投入，达到高效、实用的效果。

2. 系统建设目标 2.1. 平台目标 供热生产管理与调度系统通过统一数据接口，将与生产运行调度密切相关的各个系统数据关联起来，从多个不同的角度显示、反映当前热力管网系统的运行状态以及调度具体工作全方面的信息，为生产调度人员提供全面及时准确的工作环境。系统将实现以下几大目标： （1） 建设统一的管理平台 各个系统数据和业务进行梳理，最终通过统一的平台按照业务流程进行发布和展示。即调度管理工作人员通过统一的平台可以方便的掌握各类调度工作所需的各类信息以及进行各类调度工作。即本系统将作为调度管理人员管理工作的唯一入口。

（2） 平台内容完善全面 为了达到统一的效果，数据内容以及业务内容做到全面完善，并且具备可扩充性，比如可扩充增加地理信息系统等。

（3） 成为调度综合的信息发布平台 除了内部调度工作人员，对集团管理人员形成统一的数据发布平台，解决数据矛盾、数据一致性、实时性差的问题。

2.2. 系统建设目标 根据内蒙古热力公司对供热生产管理与调度系统的需求,以及信息化、数字化发展的趋势，内蒙古热力管网信息管理系统建设的总体目标是：

1) 建立供热生产数据库（包括热源、管网、换热站等）以及基础地形数据库，实现各类信息的数字化存储。

2)整合生产运行数据在线监控功能。把公司实时监控功能整合到此系统中，实时工业用户实时数据、热网实时数据、巡检通数据实时传输监控，实现热用户、管网、换热站、热源的数据采集。

3)进行生产运行应用调度系统软件开发，主要针对调度管理系统相关的功能开发，包括调度管理、调度指令、气象管理、实时数据分析、能耗分析、应急管理、环网、联网经济供热运行分析等相关供热管理系统开发；

4）实现供热生产信息的动态管理，为规划、建设及各有关部门提供服务，为管网规划、抢险、改扩建决策提供技术支持。 3. 系统架构 通过对热力公司实际情况的研究并结合供热企业的特征,我们提出了一个具有四个层次,两个支持系统的数字化供热层次结构模型。四个层次分别是直接控制层、管控一体化层、供热管理层、经营决策层,两个支持系统是数据库支持系统和计算机网络支持系统。数字化热力的系统结构上层是供热企业经营管理层，主要为热力企业高层提供决策依据。中层是供热管理层，为供热过程如热源负荷分配、热网平衡与分析等提供决策依据。下层是热源、换热站控制层，构架在经典的DCS、PLC系统上，用于供热过程数据的采集、控制和调节。底层是供热设备，由常规的供热主、辅设备以及监测控制仪表等组成，是热力企业供热流程的基本单元。热力公司的信息化架构如下图所示：

热力公司信息化架构

4. 系统设计原则 在进行系统设计时，应遵循投资少、见效快，并充分考虑到系统未来的发展要求，同时又必须遵循以下的原则，并在安全设备配置上体现出来。

4.1. 安全性 在本系统网与公司办公网之间采取可靠的技术手段，保证该系统的网络安全性，防止实时/历史数据库服务器受到黑客的攻击和病毒的侵扰，保证数据不被非法读取和修改，从而保证数据的一致性和完整性。

4.2. 可靠性 在该系统的设计过程中，可靠稳定性是第一要素。供热企业的生产过程属于连续运转的生产过程，如果系统没有可靠稳定性的保证，一旦出现故障将会给企业带来无法估量的损失。在系统设计时要从结构设计、产品选择以及网络管理上对此做出保证。 4.3. 可扩展性 系统设计应留有扩展接口，以方便热力企业内其它供热控制系统、经营管理系统的接入和扩建企业生产控制系统的接入，以及提供给公司内ERP其它系统的接口。 接口软件选用成熟可靠、在多家热力企业长期正常使用过的、对控制系统系统没有任何危险的产品。

4.4. 开放性 系统的开放性设计包括开放性网络、支持多协议、具有良好的设备兼容性和互通互连能力等几个方面。目前热力企业所用到的底层控制系统种类繁多，该系统的软件平台能提供多种数据访问方式（如OPC、DDE、ODB等），保证系统的开放性，并能与第三方软硬件兼容，实现系统间的无缝连接。 采用成熟、通用、符合国际标准的软件产品和开发技术，保证经过该系统分析处理的数据能够被上层管理系统所用。允许用户或第三方依据现有的实时数据库平台灵活地进行二次定制开发。

4.5. 实用性 系统功能的实用性是衡量任何一个系统设计成功与否的基本标准，在系统功能设计上，首先必须能够满足企业的当前需求，同时兼顾企业的长远发展。系统设计完成后，也应该能够让企业以较低的维护投入而获得较大的效益回报。

4.6. 先进性 在满足当前系统功能需要的前提下，本着高定位、高起点的指导思想，采用先进的软件设计方法、软件实现技术，包括系统应用平台、数据库技术、开发管理工具等。系统只有顺应先进的技术发展潮流，才可能具有较强的生命力。 4.7. 可维护性 系统设计为热力企业一般的技术人员不需具备机器语言或编程的知识即可完成系统的组态及流程。系统应具有完备的网络控制、诊断、测试功能和在线故障恢复能力，最终要使用户维护起来方便，维护成本低。

4.8. 规范和标准 本方案设计中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均应为最新版本，方案所有设备的设计，制造，检查，试验及特性除本规范中规定的特别标准外，都遵照适用最新版中国国家标准（GB）及电力行业（DL）标准，以及国际单位制（SI）。系统遵循的标准包括： GB7589-87 信息交换用汉字编码字符集 GB1526－89 信息处理－数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文字编制符及约定 GB4943－90 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全 GB/T12504－90 计算机软件配置管理计划规范 GB/T13702-92 计算机软件分类与代码 GB/T14079－93 软件工程术语 GB/－1995 中华人民共和国计算机信息安全保护条例 GB/T15532-1995 计算机软件单元测试 CJJ 34—2002 城市热力网设计规范 DL5003-92 热力系统调度自动化设计技术规程 DL476-92 热力系统实时数据通信应用层协议 除上述标准外，乙方提供的系统还应符合下列组织颁布的相关标准或与之相当的其它国际组织相关标准： ANSI美国国家标准化协会 ISO国际标准化组织 TCP/IP网络传输控制协议和接口程序 美国电气和电子工程师协会（IEEE） ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SWC） ANSI/IEEE 488 可编程仪表的数字接口 美国电子工业协会（EIA） EIA RS-232-C 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口 EIA RS-485、RS-422 国家经贸委第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》

5. 系统设计 通过对热力公司相关企业的研究通过对并结合热力系统的特征,我们提出了热力企业整体解决方案的架构。硬件系统在大结构上将热源监控和热力站监控以及环境温度和用户温度的检测与监控中心统一成为一个整体，从而强调了系统跟随天气变化的统一调度管理的理念。在监控中心软件系统的设计上突出了围绕当天运行的事前预报规划，并且在实时数据采集功能中突出了动态运行的平衡分析和控制以及事后对供热的经济分析。这就构成了监控中心软件的核心部分。它们的主要目标是：平衡热网、看天气供热。下面根据实际设计给出了我们架构集中供热整体解决总体方框图如下图所示：

集中供热整体解决方案方框图 供热生产管理与调度系统改善热网主要依靠人工调节的控制方式，使一次网运行得到合理控制，有效地解决失调现象，消除热网中各站冷热不均的现象。合理调整各热源的供热负荷，做到按需供热、节能降耗，改变了不合理的小温差大流量运行方式，即保证了远端客户的供热需要又避免了近端用户的过热现象。随着系统的不断完善，有效的自控手段会大大增强了供热运行的管理能力，做到决策有据可依，管理有证可查，大大提高了供暖公司生产管理、人员管理和设备维护的水平。整个系统包含十三个建设内容：

集中供热整体解决方案

供热经营管理系统 用户收费管理系用户入网管理系用户服务管理系

硬件系统 监控中心软件系统 热力站软件系环境温度检测 热力站监控系热源监控系统 通讯网络 监控中心 过程监控 故障报警 地理信息 负荷预测 数据采集 分析控制 热网平衡

数据采集 控制调节 自动报警 通

讯

热力调度自动化系能耗分析

用户室温检测

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