北京热力集团供热生产监控系统成功案例_北京热力集团_供热

北京热力集团供热生产监控系统成功案例

2012/11/21 11:15:41

1.项目背景
        北京市热力集团有限责任公司是市政府批准组建的国有独资公司，于2000年6月6日正式挂牌成立。截止到2011年，热力集团总供热面积达到2亿平方米，热力站总数为2809座，管网1237公里。
        北京热力集团担负着全市8座大型热电厂、3座尖锋燃气供热厂和12座自营供热厂热能的生产、输配、运行与管理，负责党中央、国务院、驻京部队、各国驻华使馆、国家部委、北京市政府机关、大型宾馆饭店等公共建筑以及居民住宅的采暖、生活热水和部分工业用热。
        北京热力集团对于系统的建设已经持续多年，之前的历史数据存储在Oracle关系库中，由于原系统在数据查询速度方面凸显不足，性能下降。北京热力集团准备建设一套新系统取代原有监控系统，要在改造后的系统中加入业务管理的部分内容，在为期3年的过渡期内，新系统的数据要以Oracle关系库为来源，等过渡期结束以后，新系统将完全取代原有系统。
        该项目一期目标已经实现了对900个热力站，24个热源厂（锅炉房），80余个输配小室的数据监控，总点数达到2万多点。该项目监控系统采用北京亚控的KingSCADA软件和工业数据库软件为核心的SCADA监控系统。
2. 监控系统结构
        监控系统的结构主要由数据采集、数据转发、数据存储、阀门控制、数据展示构成。

2.1. 数据采集
数据采集系统Ⅰ是原有系统已经建设好的数据采集系统，数据先要进入Oracle数据库，通过“实时数据采集模块”将实时数据转发给KingSCADA，历史数据则通过“历史数据迁移模块”将历史数据导入工业库，下面就两种采集系统进行分别说明。
2.1.1. 数据采集系统I
数据采集系统I中主要是负责采集现场智能卡收费系统和生产数据监控系统的数据，其中系统的通讯方式采用GPRS通讯，现场设备与DTU通过485总线连接，DTU将设备采集的数据经过网络传送到收费系统前端机和生产数据系统前端机最后传送到相应的数据库。

2.1.2. 数据采集系统II
数据采集系统II主要负责将生产数据实时传送给IOSever采集器，整个系统的数据传输方式采用无线传输。

2.2. 数据转发
2.2.1. 历史数据转发
        将Oracle数据库3年历史数据导出，然后开发程序调用工业库API接口，按照变量命名原则，将历史数据导入到工业库。
2.2.2. 实时数据转发
        实时转发模块实时查询（10s）Oracle实时表的数据，然后将更新的数据通过KingSCADA软件中的API接口赋给KingSCADA变量。
2.3. 数据存储
        所有历史数据都会通过KingSCADA转存至工业库，KingSCADA的历史存储增加了存储工业库工业库功能，此时的工业库相当于KingSCADA的历史库。工业库的另一个作用是关系表，无论用户登录还是数据展示都会用到工业库中的关系表。
2.4. 阀门控制
        当用户在展示层下发控制指令时，控制指令首先下发到工业库的相关信息表中，然后“阀门控制模块”读取控制信息下发到Oracle数据库中，Oracle再通过数据前端机下发到设备。
2.5. 数据展示
2.5.1. Web方式
        所有用户的浏览都是通过Web的方式，所有的Web客户端可以理解成KingSCADA客户端，KingSCADA Server是实时数据服务器，历史数据服务器，报警数据服务器。
2.5.2. LED大屏幕方式
        LED大屏幕展示通过LED大屏幕自己的驱动模块来完成，该驱动模块加载一个VB程序，将VB程序的展示界面显示在大屏幕上，VB程序的实时数据来源是工业库的real表。

3.监控功能
3.1. 系统功能
监控系统中的实时数据展示、实时数据报警、报警处理录入、报警信息查询、历史数据查询功能，都是依据用户权限进行查看。
3.2. 热力集团组织结构
监控系统面向两类人：管理单位人员，维护单位人员。对于管理单位来说，其查看关系如下：
1）每层人员查看的数据范围与该人员的角色级别相关，比如：值班单位操作人员只能查看用户值班单位的数据，销售分公司人员可以查看所有单位的热力站数据，调度中心人员可以查看热源厂数据，热力站数据，输配小室的数据。
2）对于维护单位特横公司而言，其下分为四个组织部，四个组织部查看所有管理单位能查看的内容，但是站点分类与管理单位不一样，按照自己的管理划分为四部分，由四个组织部分别管理。

图 5 热力集团组织结构图

3.3. 权限功能分类
        权限功能的分类可以分为四类,分别为：
1）各单位数据简表的查看权限。    2）报警限值的修改权限。
3）阀门控制的权限。              4）实时报警的确认。
3.4. 人机界面设计
1）数据简表

2）工艺画面

3）系统权限画面

4）绩效考评相关画面

4.总结
对于值班人员来说该系统有效的解决多个区域换热站监测的远程管理和维护难的问题，节省人力成本，提高了工作效率，调度中心通过对多个区域的历史数据及报警事件系统分析比对，能快速掌握及比较各个换热站的情况，为能效的管理改善提供决策依据，该系统还根据热力集团组织结构特点设计了一套权限方案，为集团的业务管理提供了很好的支持。