簡 介

使用GPRS網(wǎng)絡基礎設施的熱能與CO2的密閉傳輸系統(tǒng)

溫室效應導致地球變暖，并帶來全球性的環(huán)境威脅,。為了減少二氧化碳與其他溫室氣體的排放,，許多國家都批準了《京都議定書》，這是一項關于氣候變化的國際條約,，旨在通過削減溫室氣體排放量遏制全球氣候變暖,。為了完成這項任務，荷蘭經(jīng)濟事務部首倡在2010年之前減少6%左右的COx排放量,。而發(fā)啟之一就是ENECO Energie,，一家總部位于荷蘭的能源供應商。10年前,，ENECO Energie公司建立了一套管線網(wǎng)絡,，將其中一個電廠的熱能與二氧化碳分配至溫室。隨著時間的推移,，連接各個溫室與位于鹿特丹的主控室的密閉傳輸系統(tǒng)變得陳舊過時,，不再適用于當前環(huán)境。采用租用電話線與光纖連接器的通信經(jīng)常中斷,，而更換部件目前市場上也已不再提供,。于是公司把目光投向了橫河電機及其STARDOM和FAST/TOOLS解決方案來更新網(wǎng)絡密閉傳輸系統(tǒng)，并改善其效率,。

溫室

預期收益

- 借助于GPRS無線網(wǎng)絡的安全且性價比高的遠程通信
- 與現(xiàn)有的組件完全兼容
- 借助互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的全功能維護以及信息查看
- 簽訂為期10年的服務協(xié)議,，確保長期的售后服務

客戶概況

ENECO Energie是荷蘭的三大能源供應商之一。公司在交通運輸,、供電,、供氣和供熱以及一些相關服務如計量、安裝與貨品計價領域,，為共計200萬家商業(yè)與家庭客戶提供全方位的服務,。

過程概述

位于荷蘭Capelle a/d IJssel地區(qū)的ROCA發(fā)電廠通過燃燒煤氣發(fā)電。這種發(fā)電過程會產(chǎn)生熱能和二氧化碳,，對園藝來說這些排放物不可或缺并具有很高的價值,。為了充分利用這一資源,，ENECO Energie建立了一套熱能與二氧化碳管道網(wǎng)絡,，將該電廠與Bleiswijk地區(qū)的 138個農(nóng)圃的各個溫室相連。為了控制熱能與二氧化碳的傳輸質(zhì)量，在每個溫室中安裝了一個控制器,。

方案描述

系統(tǒng)配置

在對幾家供應商進行信息評估之后,，ENECO Energie選擇了橫河電機的提案，更換原有的熱能與二氧化碳密閉傳輸系統(tǒng),。

現(xiàn)場控制器

STARDOM FCN自主控制器安裝在現(xiàn)場原有的機柜中,，以調(diào)節(jié)二氧化碳，并通過換熱器來調(diào)節(jié)熱能（溫度和供應）,。所有原有的現(xiàn)場設備都要與 FCN重新連接并繼續(xù)使用,。Serial ASCII和MODBUS RTU協(xié)議用于同設備的通訊，程序組織單元（POU）庫用于存儲于FCN中的 MODBUS協(xié)議,。

現(xiàn)場FCN

主控室的SCADA

數(shù)據(jù)采集與控制功能由主控室中的FAST/TOOLS進行操作,。

SCADA窗口

通信方式

全球移動通信系統(tǒng)（GSM）最早應用于移動技術(shù)，如今用于多個行業(yè)中的數(shù)據(jù)交換,。通信分組無線業(yè)務（GPRS）是GSM的擴展,，支持分組數(shù)據(jù)傳輸。GPRS的優(yōu)勢在于設備總是在線且按數(shù)據(jù)流量計費,。這樣就確保了相對高速而又低成本的穩(wěn)定的無線通信,。但是，在使用這項技術(shù)時,，有幾個問題必須首先得到解決：

1. PPP協(xié)議
為了能撥號接入,，與GPRS調(diào)制解調(diào)器連接的設備必須通過電話線建立點對點協(xié)議（PPP）連接。STADOM控制器的JAVA功能采用PC架構(gòu),，使PPP連接得以建立,。

2. IP地址獲取
當建立了連接之后，一個設備基于IP地址與另一個設備進行通信,。因此需要IP地址來驗證每臺設備,。通過使用固定IP業(yè)務即可解決這一問題，但花費不菲,。為了解決這個問題,，每臺控制器發(fā)送業(yè)務提供商分配的動態(tài)IP地址信息至SCADA系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有一個固定的IP地址,。通過采用這種機制,，各 STARDOM控制器便無需固定IP地址，從而將總費用保持在一個較低水平上,。

3. 網(wǎng)絡故障
無線密閉傳輸系統(tǒng)必須能在網(wǎng)絡發(fā)生故障時確保安全,。SCADA系統(tǒng)持續(xù)采集所有的傳輸流量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)同樣通過控制器進行備份,。在網(wǎng)絡故障恢復時,，SCADA加載控制器中備份的數(shù)據(jù),。

4. 異常報告
因為GPRS的通信資費根據(jù)數(shù)據(jù)流量確定，所以從SCADA側(cè)截取的常數(shù)數(shù)據(jù)并不適用,。為了降低通信資費,，系統(tǒng)借助異常通信方式報告，在這種方式中,，數(shù)據(jù)只有改變時才從控制器側(cè)發(fā)送,。

現(xiàn)場的本地人機接口（HMI）

本地服務人員通過訪問一個站點就能在現(xiàn)場查看維護信息。維護人員僅需使用網(wǎng)絡瀏覽器,，而不無需為維護安裝其他軟件,。

IE上的維護窗口

網(wǎng)站

FAST/TOOLS軟件包從主控室進行數(shù)據(jù)采集與控制，以基于網(wǎng)絡實施為特色,，可以使用標準的瀏覽器作為控制系統(tǒng)接口,。FAST/TOOLS還提供了ENECO網(wǎng)站的鏈接。各農(nóng)圃可以登錄該網(wǎng)站在線訂購熱能與二氧化碳,，以及查看與他們自己的輸送站機能相關的各項重要參數(shù),。

結(jié) 論

通過使用標準的GPRS協(xié)議，橫河電機確保高度可靠的熱能與二氧化碳傳輸系統(tǒng),?；诰W(wǎng)絡專有技術(shù)的使用確保了菜農(nóng)也能在線訂購熱能、二氧化碳并在線瀏覽信息,，從而減少了他們的工作量,，并降低了在各個現(xiàn)場安裝專用軟件的成本?？偠灾?，獲得如下好處：
- 通過使用標準的GPRS網(wǎng)絡協(xié)議降低初始安裝與運行成本
- 通過使新系統(tǒng)適應原有組件降低了初始安裝成本
- 通過在控制器上嵌入可重復使用的應用軟件可進行低成本擴展