現(xiàn)場總線在供熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

　　我國北方地區(qū)冬季目前普遍采用集中供暖方式進行供熱。熱電廠通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區(qū)、企業(yè)中的換熱站。在換熱站，高溫管道(以下簡稱一次網(wǎng))中的熱水與進居室暖氣片(以下簡稱二次網(wǎng))的熱水通過換熱器交換熱量。經(jīng)過換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。

　　在以上過程中，供熱調(diào)度部門需要對分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)集中實時監(jiān)視，控制換熱站中各設(shè)備的運行。同時，根據(jù)從現(xiàn)場監(jiān)測到的各換熱站運行參數(shù)，調(diào)節(jié)熱電廠運行工況，保證冬季整個供暖的穩(wěn)定運行。

　　我國現(xiàn)行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數(shù)測量手段，無法對運行工況進行系統(tǒng)的分析判斷;系統(tǒng)運行工況失調(diào)難以消除，造成用戶冷熱不均;供熱參數(shù)未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配;運行數(shù)據(jù)不全，難以實現(xiàn)量化管理。

　　搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。因此，建立基于VPN網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)控系統(tǒng)，來實現(xiàn)各換熱站現(xiàn)場參數(shù)的采集、調(diào)度室與各換熱站的數(shù)據(jù)實時通訊控制，可以很好的解決上述缺點，可以有效提高供熱系統(tǒng)的自動化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運行、經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)境保護具有十分重要的作用。

　　VPN(Virtual PrivateNetwork)虛擬專用網(wǎng)，是指利用公用電信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供專用網(wǎng)的所有各種功能。

　　由于采用了“虛擬專用網(wǎng)”技術(shù)，即用戶實際上并不存在一個獨立專用的網(wǎng)絡(luò)，用戶既不需要建設(shè)或租用專線，也不需要裝備專用的設(shè)備，就能組成一個屬于用戶自己專用的電信網(wǎng)絡(luò)。

　　虛擬專用網(wǎng)是利用公用電信網(wǎng)組建起來的功能性網(wǎng)絡(luò)。不同類型的公用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的軟件控制就可以組建不同種類的虛擬專用網(wǎng)。例如：利用公用電話網(wǎng)可以構(gòu)建“虛擬專用電話網(wǎng)”。

　　基于VPN網(wǎng)絡(luò)組建的熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點：

　　永遠在線并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)，具有很高的實時性;

　　通信鏈路由專業(yè)運營商維護，免除通信鏈路維護的后顧之憂;

　　二、系統(tǒng)方案

　　整個熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)如圖所示由三部分組成：現(xiàn)場換熱站控制部分、VPN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸部分、調(diào)度室數(shù)據(jù)中心。通過VPN網(wǎng)絡(luò)WAGO以太網(wǎng)控制器把現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。

　　(1) 現(xiàn)場換熱站W(wǎng)AGO以太網(wǎng)控制器PFC(750-841/750-842)將各工藝參數(shù)實時采集后通過本地以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送往SYSLINK路由器;同時，還可通過SYSLINK路由器接收調(diào)度中心的指令。

　　(2) VPN數(shù)據(jù)傳輸部分在對VPN通信設(shè)備進行配置時預(yù)先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP地址。SYSLINK路由器收到PFC發(fā)來的數(shù)據(jù)后，通過虛擬的局域網(wǎng)發(fā)數(shù)據(jù)到中心服務(wù)器(SYSLINK路由器)。最后在監(jiān)控中心顯示。

　　(3) 調(diào)度室數(shù)據(jù)中心 由ADSL MODEM、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、工作站。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過ADSL Modem接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數(shù)據(jù)還傳送到全廠MIS系統(tǒng)。

　　三、 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

　　該系統(tǒng)主要是通過SYSLINK路由器兩臺和ADSL Modem兩臺以及電信部門的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來完成數(shù)據(jù)傳遞的。SYSLINK路由器主要完成WAGO PFC與調(diào)度中心數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。主要設(shè)置的參數(shù)如下：

　　(1) 本方案是通過SYSLINK路由器的VPN功能實現(xiàn)的，這樣用戶的實現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性數(shù)據(jù)傳輸。電信部門為這種應(yīng)用提供了直接接入專線網(wǎng)絡(luò)的方式。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過專線方式直接接入internet，并獲得一個固定的IP地址。各熱交換站點數(shù)據(jù)路由到Internet網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測點WAGO PFC也采用內(nèi)網(wǎng)固定IP地址。采用這種方式組成點對多點網(wǎng)絡(luò)具有實時性好、安全性高的特點，但接入費用相對較高。

　　(2) 數(shù)據(jù)發(fā)送目的地，即數(shù)據(jù)中心服務(wù)器或者路由器的IP地址或者域名。

　　數(shù)據(jù)經(jīng)SYSLINK路由器虛擬的局域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降綌?shù)據(jù)中心服務(wù)器。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸送來的各換熱站數(shù)據(jù)經(jīng)Internet，通過ADSL Modem信號解調(diào)經(jīng)防火墻和SYSLINK路由器后送達指定的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上進行數(shù)據(jù)接收處理，與此同時數(shù)據(jù)中心服務(wù)器擔負著向各換熱站發(fā)送相應(yīng)控制指令數(shù)據(jù)的任務(wù)。各工作站從數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上取得數(shù)據(jù)在各自的人機界面軟件上完成對各換熱站的監(jiān)視控制、報警、歷史曲線等功能。