集中供熱系統(tǒng)中基于熱量表的動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及節(jié)能控制策略.pdf

1、本文創(chuàng)造性地借著供熱體制改革的契機(jī)，將用戶計(jì)量用的各個(gè)熱量表聯(lián)成一個(gè)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并利用此動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)對集中供熱系統(tǒng)提出節(jié)能策略和方法，優(yōu)化集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)節(jié)，將具有非常大的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。目前尚未見到國內(nèi)外有類似的報(bào)道。 本課題的優(yōu)化集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)節(jié)及節(jié)能策略建立在基于熱量表的動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，所以建立基于熱量表的動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是極為關(guān)鍵的。 首先設(shè)計(jì)了測量精度較高的無磁熱量表，該

2、熱量表包括流量測量、溫度測量、熱量計(jì)算和通信模塊。流量測量采用的是TEXASINSTRUMENTS公司的MSP430芯片的無磁流量檢測模塊，該方法具有功耗低、體積小、精度高的特點(diǎn)。本文中所采用的熱量表芯片MSP430FW427集成了一個(gè)精密型模擬比較器，利用這個(gè)比較器，可以實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的A/D轉(zhuǎn)換----sigmadeltaA/D轉(zhuǎn)換，該方法可以實(shí)現(xiàn)熱量表的溫度測量。熱量的計(jì)算采用“焓差法”，提高了熱量計(jì)算的精確度。為了能夠?qū)崃?/p>

3、表的數(shù)據(jù)向上位機(jī)傳送，熱量表必須具備通信功能，本熱量表利用相應(yīng)的MSP430芯片中定時(shí)器A(Timer_A)的捕獲/比較寄存器實(shí)現(xiàn)UART串行通信功能，并采用¨公司生產(chǎn)的儀表總線(Meter-Bus)終端收發(fā)芯片TSS721，通過儀表總線(Meter-Bus)與上位機(jī)相連接，從而使本熱量表具有聯(lián)網(wǎng)功能。 熱量表中的通信協(xié)議和總線是M-BUS，無法直接與上位機(jī)相連，需要通過M-BUS模擬主機(jī)的轉(zhuǎn)換。通過轉(zhuǎn)換，熱量表中的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

4、可以傳送到監(jiān)控主機(jī)中，M-BUS模擬主機(jī)與監(jiān)控主機(jī)的接口是RS-232。 上位機(jī)通信在以熱量表為核心的集中供熱監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中具有極其重要的作用，其主要目的是從M-BUS的通信主機(jī)的RS-232通信端口上獲取來自M-BUS網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)熱量表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫中。本系統(tǒng)采用VISUALBASIC軟件中的MSComm控件從M-BUS的通信主機(jī)的RS-232通信端口上獲取數(shù)據(jù)，并采用數(shù)據(jù)庫編程模型中的RDO技術(shù)實(shí)現(xiàn)所獲

5、取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的傳輸，而數(shù)據(jù)庫則采用SQLSever。 本系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件是基于美國國家儀器公司(NationalInstrument)著名開發(fā)軟件LabWindows/CVI的基礎(chǔ)上開發(fā)而成的。本系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件通過ODBC數(shù)據(jù)庫接口與SQLSever數(shù)據(jù)庫相連，提供的監(jiān)控界面包括歷史曲線監(jiān)控界面、歷史數(shù)據(jù)表監(jiān)控界面、實(shí)時(shí)數(shù)掘表監(jiān)控界面、特定站點(diǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控界面、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)曲線監(jiān)控界面、統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)監(jiān)控界面、報(bào)警記錄監(jiān)

6、控界面等。 本文所建立的基于熱量表網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)為供熱體制改革后的集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行、調(diào)節(jié)和管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。城市集中供熱系統(tǒng)目前的運(yùn)行方式屬于粗放式管理，如能源消耗高、室內(nèi)溫度的控制品質(zhì)差、實(shí)際運(yùn)行中無法啟用變頻調(diào)速功能以及運(yùn)行難以調(diào)節(jié)等。在供熱體制改革后，基于熱量表網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)可以將各個(gè)用戶的動(dòng)態(tài)耗熱量、熱水瞬時(shí)流量、供熱管道進(jìn)出口溫度等數(shù)據(jù)傳送到總控制臺(tái)上，依據(jù)這些數(shù)據(jù)，提出了對整個(gè)集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能策略和