热力网远程测控系统设计

作     者：殷雅冰 

作者单位：天津理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：江菊元

授予年度：2014年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 0814[工学-土木工程] 

主      题：换热站 热力网 远程测控 GPRS LM3S1061单片机 

摘      要：近年来，全球经济迅速发展，而环境污染日渐严重，各国纷纷出台相应政策，以期节能减排，改善环境污染问题。对于人类生存所必须面临的供热问题而言，目前最能体现节能性和环保性的方式即为集中供热运行系统。我国的集中供热系统发展非常迅速，北方需要冬季供暖的地区大部分实现了热电联产，但由于技术限制，在管理、监控及调节等方面自动化程度较低，使得供热成本较高而供热质量较低，进而引发煤炭资源使用量大、利用效率低，耗电量大、热损失高等现象。世界各国对低碳生活的追求愈加迫切，针对供热系统的所存在的问题，需要通过先进的科学技术、完善的控制系统、合理的热量分配和及时的事故处理等措施加以改进。集中供暖系统的核心即换热站，所以，对换热站控制系统进行研究和优化具有相当重要的意义及实用价值。可采用先进的测制技术和调节装置对热力网进行分时段或分区域的供热。 本文以天津市滨海新区集中供暖为研究背景，详细介绍了国内外供暖系统及其调控策略的发展状况，并根据我国具体实际，分析了换热站运行原理，及常规调控中温度、压力、流量等供热参数所起作用。从节约能源和提高自动化管理水平的角度出发，论述了换热站远程测控系统的实现原理，并设计了以ARM为核心的专用智能控制器。论文概括了热力网远程测控系统的总体设计，分别完成了专用控制器的软件设计和硬件件设计。 换热站的测控系统的主要由两部分构成，分别是是远程调度中心和本地监控站，通过GPRS无线通讯方式完成数据的远程上传，实现对换热站无人值守。本文中，换热站本地控制器即远程测控终端采用基于LM3S1061单片机为核心的专用控制器，完成系统运行中模拟量的采集和开关量控制信号（如循环泵、补水泵等）的采集，并根据给定参数，将运算结果发送至执行器实现相应调节。 目前，天津滨海供热系统已调试完毕，系统可以实现在中央调度室进行换热站供热参数的实时监测存储、数据处理分析、报表显示打印等功能。在实践过程中，系统能够持续稳定运行，运行效果良好能够满是设计要求。