一、 概述：

按照新一輪城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,，城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,。而推行熱電聯(lián)產(chǎn),、城市集中供熱,，是解決城市能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境污染問(wèn)題的有效措施，充分體現(xiàn)節(jié)約能源,、保護(hù)環(huán)境,，提高能源利用效率、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最佳途徑,。所以既有利于節(jié)約能源,，又有利于提高熱電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益，給熱電企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了更加廣闊的前景,。

隨著熱用戶的不斷增加,，熱用量不斷的加大，而怎樣才能更好，更有效的對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)管道,，熱用戶計(jì)量進(jìn)行管理呢,？利用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)管道,，儀表進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,，不僅可以全面掌握整個(gè)熱網(wǎng)管線供熱狀態(tài)，還能快速,、準(zhǔn)確地反映儀表故障報(bào)警信息,，方便維護(hù)人員及時(shí)查修，這樣不僅節(jié)省大量的人力,、物力,，而且極大的提高了熱網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平。城市熱網(wǎng)監(jiān)控作為數(shù)字化城市的一個(gè)方面,，已顯示出越來(lái)越重要的作用,。

二、 需求：

1,、雙機(jī)采集加熱站的模擬量和開(kāi)關(guān)量,。下位PLC、DP塊/采集模塊,、上位監(jiān)控軟件全部無(wú)縫連接,，分層冗余。監(jiān)控加熱站的溫度,、壓力,、流量、電動(dòng)閥門,、循環(huán)泵的啟停/開(kāi)關(guān),。保證系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性,、實(shí)時(shí)性,。

2、采集下屬的50個(gè)供熱站的數(shù)據(jù)傳遞到中央數(shù)據(jù)中心,。通過(guò)VIPA PLC通訊模塊接受主叫貓的撥號(hào),，由被叫貓將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送到中央數(shù)據(jù)中心。

三,、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

1．安全可靠穩(wěn)定性原則

系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起著十分關(guān)鍵的作用,，因此在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，將系統(tǒng)的安全可靠性穩(wěn)定性作為設(shè)計(jì)的首選原則

2．開(kāi)放性原則

堅(jiān)持開(kāi)放行原則,，為今后系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)展維護(hù)和二次開(kāi)放過(guò)程提供較大的靈活性

3．技術(shù)先進(jìn)性原則

保證系統(tǒng)的先進(jìn)性,，只有這樣,，系統(tǒng)才能經(jīng)受實(shí)際的考驗(yàn)，保證不會(huì)被淘汰

4．經(jīng)濟(jì)性原則

經(jīng)濟(jì)性原則不僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中,，而且會(huì)為系統(tǒng)今后的維護(hù)降低成本

5．操作維護(hù)簡(jiǎn)單原則

系統(tǒng)不僅要功能完善,，而且應(yīng)該操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便,，這會(huì)為使用人員帶來(lái)很多操作的方便性

6．可擴(kuò)展性原則

為了使系統(tǒng)具有一定的應(yīng)變能力,，可以方便的修改和靈活的擴(kuò)充，應(yīng)使系統(tǒng)保證一定的可伸縮性

四,、 系統(tǒng)概述：

系統(tǒng)主要由力控監(jiān)控軟件,、TP—link MODEM、西門子 PLC,、VIPA PLC構(gòu)成,，這種方式的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)分散、開(kāi)放性好,、穩(wěn)定性強(qiáng),、性價(jià)比高并且擴(kuò)展容易。

主要工作方式：

力控軟件主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集,、通訊處理,、人機(jī)界面和WEB發(fā)布等工作；

TP—link MODEM負(fù)責(zé)將VIPA PLC采集到的各個(gè)供熱站數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)通訊,，并將數(shù)據(jù)通過(guò)電話線網(wǎng)絡(luò)傳遞給力控軟件,；
兩臺(tái)SIEMENS PLC互作冗余，同時(shí)負(fù)責(zé)加熱站的現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備的通訊及數(shù)據(jù)采集和控制,。一旦有一臺(tái)PLC癱瘓,，系統(tǒng)可以在最短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)冗余PLC的智能切換，以此來(lái)保證加熱站系統(tǒng)監(jiān)控的絕對(duì)可靠性,。

加熱站：

力控軟件設(shè)在中央數(shù)據(jù)中心,。由兩臺(tái)嵌入CP5611通訊卡的采集服務(wù)器互作冗余備份，同時(shí)采集下位SIEMENS PLC的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),。一旦一臺(tái)采集站的計(jì)算機(jī)癱瘓,，另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的力控軟件可以自動(dòng)的接過(guò)監(jiān)控的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的冗余,，畫面同步,，數(shù)據(jù)同步顯示,、歷史保存,。

力控軟件采用典型的C/S和B/S結(jié)構(gòu)，B/S方式是作為WEB服務(wù)器,，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和畫面通過(guò)WEB進(jìn)行發(fā)布,，遠(yuǎn)端用戶經(jīng)過(guò)授權(quán),，無(wú)須安裝任何插件，使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器通過(guò)固定IP或域名綁定進(jìn)行訪問(wèn)即可在遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)視,。C/S方式是力控軟件作為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器端與各分站的多個(gè)客戶端（通過(guò)力控 NETSERVER通訊組件）進(jìn)行通訊,。客戶端通過(guò)局域網(wǎng)的IP地址訪問(wèn)采集站的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù),，在非本地中控室的其他控制室就可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,，各儀表和執(zhí)行器的下置控制。力控客戶端的定制可有5個(gè),，如果增加客戶端,，客戶需要付額外的費(fèi)用。

供熱站：

力控同樣設(shè)置在中控室內(nèi),，現(xiàn)場(chǎng)50個(gè)供熱站點(diǎn)分散在一定的區(qū)域內(nèi),。

在每個(gè)供熱站需要有一組相應(yīng)的采集設(shè)備。這里使用VIPA的214CPU作為RTU（數(shù)據(jù)采集模塊）,。由該CPU上的IO模塊,，采集供熱站的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并由自帶的串口和TP—LINK調(diào)制解調(diào)器連接,。上位的力控在進(jìn)入運(yùn)行后,，會(huì)由IO調(diào)度對(duì)連接上位機(jī)串口的主叫貓發(fā)送AT命令，使主叫貓通過(guò)撥號(hào)去和現(xiàn)場(chǎng)的被叫貓進(jìn)行通訊,，采集每個(gè)供熱站現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量,、模擬量。同時(shí)還可以通過(guò)對(duì)力控HMI（人機(jī)界面）上一些參數(shù)的設(shè)定來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)執(zhí)行器或者一些閥門的啟?；蜷_(kāi)度,，來(lái)達(dá)到根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況調(diào)整供暖的溫度。真正做到了在線的遠(yuǎn)程監(jiān)控,。

為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和便利的管理方式,，人性化的操作。該供熱站系統(tǒng)的MODEM全部采用自動(dòng)呼叫,，斷線智能重新連接的方式,。這樣在現(xiàn)場(chǎng)一旦停電或出現(xiàn)電話線信號(hào)不穩(wěn)定甚至斷線的情況下，不需要現(xiàn)場(chǎng)再去重新對(duì)MODEM進(jìn)行重新的配置,。節(jié)省了維護(hù)成本,，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，并保證了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

五,、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓補(bǔ)圖：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

六、工程截圖：

七,、結(jié)束語(yǔ)：

該系統(tǒng)采用了多層冗余備份,，實(shí)現(xiàn)的是上位機(jī)監(jiān)控和下位PLC的兩套系統(tǒng)共同工作,。采用的力控軟件經(jīng)典的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，融匯了B/S,，C/S結(jié)構(gòu),，做到了跨地區(qū)，無(wú)局限性的在線即時(shí)監(jiān)控,。

在該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后,，現(xiàn)場(chǎng)的很多操作人員不用再去現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)執(zhí)行操作。避免了原來(lái)一些有可能因?yàn)闊o(wú)法同時(shí)觀測(cè)多個(gè)地區(qū)多個(gè)參數(shù)而造成操作失誤所帶來(lái)的隱患,。