計(jì)算機(jī)監(jiān)控論文范文

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第1篇

關(guān)鍵詞鍋爐房/計(jì)算機(jī)控制/供暖

AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.

Keywordscomputercontrol，heating，boiler

5.1供暖熱水鍋爐房?jī)?nèi)監(jiān)測(cè)與控制的主要目的應(yīng)為：

·提高系統(tǒng)的安全性，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行；

·全面監(jiān)測(cè)并記錄各運(yùn)行參數(shù)，降低運(yùn)行人員工作量，提高管理水平；

·對(duì)燃燒過程和熱水循環(huán)過程進(jìn)行有效的控制調(diào)節(jié)，提高鍋爐效率，節(jié)省運(yùn)行能耗，并減少大氣污染。

對(duì)于熱水鍋爐，可將被監(jiān)測(cè)控制對(duì)象分為燃燒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分分別進(jìn)行討論。整個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制管理系統(tǒng)可按圖5-1形式由若干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)（DCU）和一臺(tái)中央管理機(jī)構(gòu)成。各DCU分別對(duì)燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，中央管理機(jī)則顯示并記錄這兩個(gè)系統(tǒng)的在線狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)供熱狀態(tài)況確定鍋爐、循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)，設(shè)定供水溫度及循環(huán)流量，協(xié)調(diào)各臺(tái)DCU完成各監(jiān)測(cè)控制管理功能。

5．1．1燃燒系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制

圖5-1鍋爐房計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于鏈條式熱水鍋爐，燃燒過程的控制主要是根據(jù)對(duì)產(chǎn)熱量的要求控制鏈條速度及進(jìn)煤擋板高度，根據(jù)爐膛內(nèi)燃燒狀況及排煙的含氧量及爐膛內(nèi)的負(fù)壓度控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，從而既根據(jù)供暖的要求產(chǎn)生熱量，又獲得較高的燃燒效率。為此需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)有：

·排煙溫度：一般使用銅電阻或熱電偶來測(cè)量；再配之以相應(yīng)的溫度變送器，即可產(chǎn)生4～20mA或0～10mA的電流信號(hào)，通過DCU的模擬量輸入通道AI即接入計(jì)算機(jī)。

·排煙含氧量：目前較多采用氧化鋯傳感器，可以對(duì)0.1%～21%范圍內(nèi)的高溫氣體的含氧量實(shí)現(xiàn)較精確的測(cè)量，其輸出通過變送器后亦可轉(zhuǎn)換為4～20mA或0～10mA電流信號(hào)。

·空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度：同上述測(cè)溫方法。

·爐膛、對(duì)流受熱面進(jìn)出口、省煤器出口、空氣預(yù)熱器出口、除塵器出口煙氣壓力：測(cè)點(diǎn)可根據(jù)具體要求增減，一般采用膜盒式或波紋管式微壓差傳感器，再通過相應(yīng)的變送器變?yōu)?～20mA或0～10mA電流信號(hào)，接入DCU的AI通道。

·一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)壓，空氣預(yù)熱器前后壓差：測(cè)量方法同上。

·擋煤板高度測(cè)量：通過專門的機(jī)械裝置將其轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，再變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，送入DCU的AI通道。

·供水溫度及產(chǎn)熱量：由水系統(tǒng)的DCU測(cè)出后通過通訊系統(tǒng)送來。

燃燒系統(tǒng)需要控制調(diào)節(jié)的裝置為：

·爐排速度：由可控硅調(diào)壓，改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速

·擋煤板高度：控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，通過機(jī)械裝置帶動(dòng)擋板運(yùn)動(dòng)

·鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)鼓風(fēng)機(jī)各風(fēng)室風(fēng)閥或通過變頻器調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

·引風(fēng)機(jī)風(fēng)量：調(diào)引風(fēng)機(jī)風(fēng)閥或通過變頻器高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

為了監(jiān)測(cè)上述調(diào)節(jié)裝置是否正常動(dòng)作，還應(yīng)配置適當(dāng)?shù)氖侄螠y(cè)試上述調(diào)節(jié)裝置的實(shí)際狀態(tài)。爐排速度和擋煤板高度可通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械機(jī)構(gòu)結(jié)合霍爾元件等位置探測(cè)傳感器來實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)則可以通過風(fēng)閥的閥位反饋信號(hào)或變頻器的頻率輸出信號(hào)得到。

燃燒過程的控制調(diào)節(jié)主要包括事故下的保護(hù)，啟停過程控制，正常的燃燒過程調(diào)節(jié)三部分。

·事故保護(hù)：這主要是由于某種原因造成循環(huán)水停止或循環(huán)量過小，以及鍋爐內(nèi)水溫太高，出現(xiàn)汽化。此時(shí)最重要的是恢復(fù)水的循環(huán)，同時(shí)制止?fàn)t膛內(nèi)的燃燒。這就需要停止給煤，停止?fàn)t排運(yùn)行。停止鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)。DCU接收水溫超高的信號(hào)后，就應(yīng)立即進(jìn)入事故處理程序，按照上述順序停止鍋爐運(yùn)行，并響鈴報(bào)警，通知運(yùn)行管理人員，必要時(shí)還可通過手動(dòng)補(bǔ)入冷水排除熱水，進(jìn)行鍋爐降溫。

啟停控制：?jiǎn)?dòng)點(diǎn)火一般都是人工手動(dòng)進(jìn)行，但對(duì)于間歇運(yùn)行的鍋爐，封火暫停機(jī)和再次啟動(dòng)的過程則可以由DCU控制自動(dòng)進(jìn)行。封火過程為逐漸停止?fàn)t排運(yùn)動(dòng)，停掉鼓風(fēng)機(jī)，然后停止引風(fēng)機(jī)。重新啟動(dòng)的過程則是開啟引風(fēng)機(jī)，慢慢開大鼓風(fēng)機(jī)，隨爐溫升高慢慢加大爐排進(jìn)行速度。

正常運(yùn)行調(diào)節(jié)：正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)主要是使鍋爐出口水溫度維持在要求的設(shè)定值，同時(shí)達(dá)到高燃燒效率，低排煙溫度，并使?fàn)t膛內(nèi)保持負(fù)壓。這時(shí)作為參照的測(cè)量參數(shù)有爐膛內(nèi)的溫度分布、壓力分布、排煙含水量氧量等。鍋爐的給煤量可以通過爐排速度和擋煤板高度（即煤層厚度）確定，鼓風(fēng)機(jī)則可以根據(jù)空氣預(yù)熱器進(jìn)出口空氣的壓差判斷其相對(duì)的變化，此時(shí)可以調(diào)整控制量有爐排速度、煤層厚度（調(diào)整擋煤礦板高度）、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各風(fēng)室風(fēng)閥、引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)閥。上述各調(diào)節(jié)手段與各可參照的測(cè)量參數(shù)都不是單一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此很難用如PID算法之類的簡(jiǎn)單控制調(diào)節(jié)算法。目前，控制調(diào)節(jié)效果較好的大都采用"模糊控制"方法或"規(guī)則控制"法，都是根據(jù)大量的人工調(diào)節(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)出的調(diào)節(jié)運(yùn)行方法。

當(dāng)燃燒充分時(shí)，鍋爐的出力主要取決于燃煤量，因此鍋爐出口水溫的控制主要靠爐排速度及煤層厚度來調(diào)節(jié)，煤層厚度與煤種有很大關(guān)系，爐膛內(nèi)燃燒狀況可以通過爐膛內(nèi)溫度分布及煤層風(fēng)阻來確定。燃燒充分時(shí)爐膛內(nèi)中部溫度最高，爐排尾部距擋渣器前煤已燃盡，溫度降低。鼓風(fēng)機(jī)則應(yīng)根據(jù)進(jìn)煤量的增減而增減送風(fēng)量，同時(shí)通過觀測(cè)排煙的含氧量最終確定風(fēng)量是否適宜。引風(fēng)機(jī)則可根據(jù)爐膛內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)決定運(yùn)行狀態(tài)，維持爐內(nèi)微負(fù)壓，從而既保證煤的充分燃燒，又不會(huì)使煙氣和火焰外溢。根據(jù)如上分析，可采用如下調(diào)節(jié)規(guī)則：

每h一次，根據(jù)爐膛內(nèi)溫度分布調(diào)整煤層厚度及爐排速度，最高溫度點(diǎn)后移，則將爐排速度降低5%，同時(shí)將擋煤板提高5%，當(dāng)最高溫度點(diǎn)前移時(shí)，則將爐排速度提高5%，同時(shí)將擋煤板降低5%。

每2h一次：若出水溫度高于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度降低5%，若出水溫度低于設(shè)定值2℃以上，則將爐排速度加大5%，加大和減小爐排速度的同時(shí)，還要相應(yīng)地將鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速開大或減小。當(dāng)采用風(fēng)閥調(diào)整鼓風(fēng)量時(shí)，則調(diào)閥，觀察空氣預(yù)熱器前后壓差使此壓差增大或減少10%。

每15min一次：若排煙含氧量高于高定值，則適當(dāng)減少鼓風(fēng)同風(fēng)量（降低轉(zhuǎn)速或關(guān)小風(fēng)閥），若低于高定值，則增加鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

每15min一次：若爐膛負(fù)壓值偏小（或變?yōu)檎龎海哟笠L(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或開大風(fēng)閥，若負(fù)壓值偏大，則降低引風(fēng)機(jī)風(fēng)量。

以上調(diào)節(jié)規(guī)則中，所謂"合理的爐膛溫度分布"取決于鍋爐形式及測(cè)溫傳感器安裝位置，需通過具體運(yùn)行實(shí)測(cè)分析后，給出"合理"，"最高溫度前移"，"最高溫度后移"的判據(jù)，然后將其再寫入DCU控制邏輯中。同樣，排煙含氧量的設(shè)定值，含氧量出現(xiàn)偏差時(shí)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的修正等參數(shù)也需要在鍋爐試運(yùn)行后，根據(jù)實(shí)際情況摸索，逐步確定。當(dāng)然這幾個(gè)修正量參數(shù)也可以在運(yùn)行過程中通過所謂"自學(xué)習(xí)"的方法得到，在這里不做過多的討論。

5．1．2鍋爐房水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制

鍋爐房水系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證系統(tǒng)的安全性；對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)量和統(tǒng)計(jì)；根據(jù)要求調(diào)整運(yùn)行工況。

·安全性保證：保證主循環(huán)泵的正常運(yùn)行和補(bǔ)水泵的及時(shí)補(bǔ)水，使鍋爐中循環(huán)水不會(huì)中斷，也不會(huì)由于欠壓缺水而放空。這是鍋爐房安全運(yùn)行的最主要的保證。

·計(jì)量和統(tǒng)計(jì)：測(cè)定供回水溫度和循環(huán)水量，以得到實(shí)際的供熱量；測(cè)定補(bǔ)水流量，以得到累計(jì)補(bǔ)水量。供熱量及補(bǔ)水量是考查鍋爐房運(yùn)行效果的主要參數(shù)。

·運(yùn)行工況調(diào)整：根據(jù)要求改變循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)或改變循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整循環(huán)流量，以適應(yīng)供暖負(fù)荷的變化，節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。

圖5-2為由2臺(tái)熱水鍋爐、4臺(tái)循環(huán)水泵構(gòu)成的鍋爐房水系統(tǒng)示意圖。圖中還給出建議的測(cè)量元件和控制元件。

2臺(tái)鍋爐的熱水出口均安裝測(cè)溫點(diǎn)，從而可了解鍋爐出力狀況。為了了解每臺(tái)鍋爐的流量，最好在每臺(tái)鍋爐入口或出口安裝流量計(jì)，一般可采用渦街式流量計(jì)。渦街式流量計(jì)投資較高，可以按照?qǐng)D5-2那樣在鍋爐入口調(diào)節(jié)閥后面安裝壓力傳感器，根據(jù)測(cè)出的壓力p3，p4與鍋爐出口壓力p1之壓差，也可以間接得到2臺(tái)鍋爐間的流量比例。2臺(tái)鍋爐入口分別安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)整流量，可以使在2臺(tái)鍋爐都運(yùn)行時(shí)，流量分配基本一致，而當(dāng)?shù)拓?fù)荷工況下1臺(tái)鍋爐停止或封火，循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)也減少時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)流量分配，使運(yùn)行的鍋爐通過總流量的90%以上，封火的鍋爐僅通過總流量的5%～10%，僅維持其不至于過熱。

圖5-2鍋爐房水系統(tǒng)原理及其測(cè)控點(diǎn)

溫度傳感器t3，t4，t5和流量傳感器F1一起構(gòu)成對(duì)熱量的計(jì)量。用戶側(cè)供暖熱量為，GF1cp(t3-t4)，其中GF1為用流量F1測(cè)出的流量。鍋爐提供的熱量則為GF1cp(t3-t5)，二者之差是用于加熱補(bǔ)水所需要的熱量。長(zhǎng)期記錄此熱量并經(jīng)常對(duì)其作統(tǒng)計(jì)分析，與煤耗量比較，既可檢查鍋爐效率的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐可能出現(xiàn)的問題，與外溫變化情況相比較，則又可以了解管網(wǎng)系統(tǒng)的變化及供熱系統(tǒng)的變化，從而為科學(xué)地管理供暖系統(tǒng)的運(yùn)行提供依據(jù)。

泵1～4為主循環(huán)泵。壓力傳感器p1，p2則觀測(cè)網(wǎng)路的供回水壓力。安裝4臺(tái)泵時(shí)的一般視負(fù)荷變化情況同時(shí)運(yùn)行2臺(tái)或3臺(tái)水泵，留1臺(tái)或2臺(tái)備用。用DCU控制和管理這些循環(huán)水泵時(shí)，如前幾講所述，不僅要能夠控制各臺(tái)泵的啟停，同時(shí)還應(yīng)通過測(cè)量主接觸器的輔助觸點(diǎn)狀態(tài)測(cè)出每臺(tái)泵的開停狀態(tài)。這樣，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)泵由于故障而突然停止運(yùn)行時(shí)，DCU即可立即啟動(dòng)備用泵，避免出現(xiàn)因循環(huán)泵故障而使鍋爐中循環(huán)水停止流動(dòng)的事故。流量傳感器F1也是觀察循環(huán)水是否正常的重要手段。當(dāng)外網(wǎng)由于某種原因關(guān)閉，盡管循環(huán)水泵運(yùn)行，但流量可以為零或非常小，此時(shí)也應(yīng)立即報(bào)警，通過計(jì)算機(jī)使鍋爐自動(dòng)停止，同時(shí)由運(yùn)行值班人員立即手動(dòng)開啟鍋爐的旁通閥V4，恢復(fù)鍋爐內(nèi)的水循環(huán)。

泵5，6與壓力測(cè)量裝置p2，流量測(cè)量裝置F2及旁通閥V3構(gòu)成補(bǔ)水定壓系統(tǒng)，當(dāng)p2壓力降低時(shí)，開啟一臺(tái)補(bǔ)水泵向系統(tǒng)中補(bǔ)水，待p2升至設(shè)定的壓力值時(shí)，停止補(bǔ)水。為防止管網(wǎng)系統(tǒng)中壓力波動(dòng)太大，當(dāng)未設(shè)膨脹水箱時(shí)，還可設(shè)置旁通閥V3來維持壓力的穩(wěn)定。長(zhǎng)期使一臺(tái)補(bǔ)水泵運(yùn)行，通過調(diào)整閥門V3來維持壓力p2不變。補(bǔ)水泵5，6也是互為備用，因此DCU要測(cè)出每臺(tái)泵的實(shí)際啟停狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的泵突然停止或需要啟動(dòng)的泵不能啟動(dòng)時(shí)，立即啟動(dòng)另一臺(tái)泵，防止系統(tǒng)因缺水而放空。流量計(jì)F2用來計(jì)算累計(jì)的補(bǔ)水量，它可以是渦街流量計(jì)，也可以采用通常的冷水水表，或有電信號(hào)輸出的水表。

5．1．3鍋爐房的中央管理機(jī)

如圖5-1所示，可采用一臺(tái)中央管理計(jì)算機(jī)與各臺(tái)DCU連接，協(xié)調(diào)整個(gè)鍋爐房及熱網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與管理。中央機(jī)主要工作任務(wù)為：

·通過圖形方式顯示燃燒系統(tǒng)、水系統(tǒng)及外網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，記錄和顯示這些參數(shù)的長(zhǎng)期變化過程，統(tǒng)計(jì)分析耗熱量、補(bǔ)水量、外溫及供回水溫度的變化。

·根據(jù)外溫變化情況，預(yù)測(cè)負(fù)荷的變化，從而確定供熱參數(shù)，即循環(huán)水量及泵的開啟臺(tái)數(shù)、供水溫度、鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)。將這些決定通知相應(yīng)的DCU產(chǎn)生相應(yīng)原操作或修改相應(yīng)的設(shè)定值。負(fù)荷的預(yù)測(cè)可以根據(jù)測(cè)出的以往24h的平均外溫w來確定：

(5-1)

式中為Q0設(shè)計(jì)負(fù)荷，t0為設(shè)計(jì)狀態(tài)下的室外溫度，Q為預(yù)測(cè)出的負(fù)荷。考慮到建筑物和管網(wǎng)系統(tǒng)的熱慣性，采用時(shí)間序列的方法來預(yù)測(cè)實(shí)際需要的負(fù)荷，可能要更準(zhǔn)確些。

式（5-1）中的負(fù)荷盡管每h計(jì)算一次，但由于是取前24h的平均外溫，因此它隨時(shí)間變化很緩慢。每hQ的變化ΔQ僅為：

（5-2）

其中tw,τ-tw,τ-24為兩天間同一時(shí)刻溫度之差，一般不會(huì)超過5℃，因此ΔQ的變化總是小于Q的1%，所以不會(huì)引起系統(tǒng)的頻繁調(diào)節(jié)。

根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷可以確定鍋爐的開啟臺(tái)數(shù)Nb：Nb≥Q/q0，其中q0為每臺(tái)鍋爐的最大出力。由此還可確定循環(huán)水泵的開啟臺(tái)數(shù)。

要求的總循環(huán)量G=max（Q/(Δt·cp）Cmin)，其中Gmin為不產(chǎn)生垂直失調(diào)時(shí)要求的最小系統(tǒng)流量，Δt為設(shè)定的供回水溫差。由于多臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)，總流量并非與開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)成正比，因此可預(yù)先在計(jì)算機(jī)中預(yù)置一個(gè)開啟臺(tái)數(shù)與流量的關(guān)系對(duì)應(yīng)表，由此可求出要求的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。

·分析判斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障并報(bào)警。鍋爐及鍋爐房可能出現(xiàn)的故障及由計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷的方法為：

--水冷壁管或?qū)α鞴鼙苁鹿蚀藭r(shí)補(bǔ)水量迅速增加，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內(nèi)壓力迅速由負(fù)壓變?yōu)檎龎骸?/p>

--水側(cè)升溫汽化事故此時(shí)鍋爐熱水出口溫度迅速提高，接近達(dá)到或超過出口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。

--鍋爐內(nèi)壓力超壓事故測(cè)出水側(cè)壓力突然升高，超過允許的工作壓力；

--管網(wǎng)漏水嚴(yán)重測(cè)了水側(cè)壓力降低，補(bǔ)水量增大；

--鍋爐內(nèi)水系統(tǒng)循環(huán)不良測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少很多，壓差p3-p1或p4-p1加大；

--除污器堵塞測(cè)出總循環(huán)水量GF1減少，當(dāng)閥門V1、V2全開時(shí)壓差p3-p2、p4-p2仍偏小，說明壓力傳感器p2的測(cè)點(diǎn)至循環(huán)水泵入口間的除污器的堵塞。

--爐排故障測(cè)出的爐排運(yùn)動(dòng)速度與設(shè)定值有較大差別；

--引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵故障相應(yīng)的主接觸器跳閘，或所測(cè)出的空氣壓差或水循環(huán)流量與風(fēng)機(jī)、水泵的設(shè)計(jì)狀況有較大出入。

利用計(jì)算機(jī)根據(jù)上述規(guī)則及實(shí)測(cè)運(yùn)行參數(shù)不斷進(jìn)行分析判斷，即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述事故或故障，并立即采取報(bào)警和停爐等相應(yīng)的措施，從而防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大或故障轉(zhuǎn)化為事故，提高運(yùn)行管理的安全性。

5．2蒸汽-水和水-水換熱站的監(jiān)測(cè)與控制

對(duì)于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源，通過換熱站向小區(qū)供熱的系統(tǒng)來說，換熱站的作用就同上一節(jié)的供暖鍋爐房一樣，只是用熱交換器代替了熱水鍋爐。

圖5-3為蒸汽-水換熱站的流程及相應(yīng)的測(cè)控制元件。水側(cè)與圖5-2一樣，控制泵5、6及閥V2根據(jù)p2的壓力值補(bǔ)水和定壓；啟停泵1～4來調(diào)整循環(huán)水量；由t2，t3及流量測(cè)量裝置F1來確定實(shí)際的供熱量。與鍋爐房不同的是增加了換熱器、凝水泵的控制以及蒸汽的計(jì)量。

圖5-3蒸汽-水換熱站的測(cè)量與控制

蒸汽計(jì)量可以通過測(cè)量蒸汽溫度t1、壓力p3和流量F3實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)3可以選取用渦街流量計(jì)測(cè)量，它測(cè)出的為體積流量，通過t1和p3由水蒸氣性質(zhì)表可查出相應(yīng)狀態(tài)下水蒸氣的比體積ρ，從而由體積流量換算出質(zhì)量流量。為了能由t和p查出比體積，要求水蒸氣為過熱蒸汽。為此將減壓調(diào)節(jié)閥移至測(cè)量元件的前面，如圖5-3中所示，這樣即使輸送來的蒸汽為飽和蒸汽，經(jīng)調(diào)節(jié)閥等焓減壓后，也可成為過熱蒸汽。

實(shí)際上還可以通過測(cè)量凝水量來確定蒸汽流量。如果凝水箱中兩個(gè)液位傳感器L1、L2靈敏度較高，則可在L2輸出無水信號(hào)后，停止凝水排水泵，當(dāng)L2再次輸出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)，直到L1發(fā)出有水信號(hào)時(shí)，計(jì)時(shí)停止，同時(shí)啟動(dòng)凝水泵開始排水。從L2輸出有水信號(hào)至L1開始輸出有水信號(hào)間的流量可以用重量法準(zhǔn)確標(biāo)定出，從而即可通過DCU對(duì)這兩個(gè)水位計(jì)的輸出信號(hào)得到一段時(shí)間內(nèi)的蒸汽平均質(zhì)量流量，代替流量計(jì)F3，并獲得更精確的測(cè)量。當(dāng)然此處要求液位傳感器L1、L2具有較高靈敏度。一般如浮球式等機(jī)械式液位傳感器誤差較大，而應(yīng)采取如電容式等非直接接觸的電子類液位傳感器。

加熱量由蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)閥V1控制。此時(shí)V1實(shí)際上是控制進(jìn)入換熱器的蒸汽壓力，從而決定了冷凝溫度，也就確定了傳熱量。為改善換熱器的調(diào)節(jié)特性，可以根據(jù)要求的加熱量或出口水溫確定進(jìn)入加熱器的蒸汽壓力的設(shè)定值。調(diào)整閥門V1使出口蒸汽壓力p3達(dá)到這一設(shè)定值。與直接根據(jù)出口水溫調(diào)整閥門的方式相比，這種串級(jí)調(diào)節(jié)的方式可獲得更好的調(diào)節(jié)效果。

供水溫度t3的設(shè)定值，循環(huán)泵的開啟臺(tái)數(shù)或要求的循環(huán)水量的確定，可以同上一節(jié)一樣，根據(jù)前24h的外溫平均值查算供熱曲線得到要求的供熱量，并算出要求的循環(huán)水量。供水溫度的設(shè)定值t3,set可由調(diào)整后測(cè)出的循環(huán)水量G、要求的熱量Q及實(shí)測(cè)回水溫度t2確定：

t3,set=t2+Q/（cp·G）

隨著供水溫度t3的改變，t2也會(huì)緩慢變化，從而使要求的供水溫度同時(shí)相應(yīng)地改變，以保證供出的熱量與要求的熱量設(shè)定值一致。

對(duì)于一次網(wǎng)為熱水的水-水換熱站，原則上可以按照完全相同的方式進(jìn)行，如圖5-4。取消二次供水側(cè)的流量計(jì)F1，僅測(cè)量高溫?zé)崴畟?cè)的流量F3，再通過即可和到二次側(cè)的循環(huán)水量，一般高溫水溫差大，流量小，因此將流量計(jì)裝在高溫側(cè)可降低成本。測(cè)量高溫水側(cè)供回水壓力p3、p4可了解高溫側(cè)水網(wǎng)的壓力分布狀況，以指導(dǎo)高溫側(cè)水網(wǎng)的調(diào)節(jié)。

圖5-4水-水換熱站的測(cè)量與控制

調(diào)整電動(dòng)閥門V1改變高溫水進(jìn)入換熱器的流量，即可改變換熱量。可以按照前述方法確定二次側(cè)供水溫設(shè)定值，由V1按此設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際工程中，高溫水網(wǎng)側(cè)的主要問題是水力失調(diào)，由于各支路通過干管彼此相連，一個(gè)熱力站的調(diào)整往往會(huì)導(dǎo)致鄰近熱力站流量的變化。另外，高溫水側(cè)管網(wǎng)總的循環(huán)水量也很難與各換熱站所要求的流量變化相匹配，于是往往造成外溫降低時(shí)各換熱站都將高溫側(cè)水閥V1開大，試圖增大流量，結(jié)果距熱源近的換熱站流量得到滿足，而距熱源遠(yuǎn)的換熱站流量反而減少，造成系統(tǒng)嚴(yán)重的區(qū)域失調(diào)。解決這種問題的方法就是采用全網(wǎng)的集中控制，由管理整個(gè)高溫水網(wǎng)的中央控制管理計(jì)算機(jī)統(tǒng)一指定各熱力站調(diào)節(jié)閥V1的閥位或流量，各換熱站的DCU則僅是接收通過通訊網(wǎng)送來的關(guān)于調(diào)整閥門V1的命令，并按此命令進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。高溫水側(cè)面管網(wǎng)的集中控制調(diào)節(jié)。將在一下節(jié)中詳細(xì)介紹。

5．3小區(qū)熱網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)

小區(qū)熱網(wǎng)指供暖鍋爐房或換熱站至各供暖建筑間的管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)。小區(qū)熱網(wǎng)的主要問題也是冷熱不均，有些建筑或建筑某部分流量偏大，室內(nèi)過熱，而另一些建筑或建筑的另一部分卻由于流量不足而偏冷。這樣，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中心任務(wù)就是掌握小區(qū)各建筑物的實(shí)際供暖狀況，并幫助維護(hù)人員解決冷熱不均問題。

測(cè)量各戶室溫是對(duì)供暖效果最直接的觀測(cè)，但實(shí)際系統(tǒng)中尤其是對(duì)住宅來說，很難在各房間安裝溫度傳感器。比較現(xiàn)實(shí)的方法就是測(cè)量回水溫度，根據(jù)各支路回水溫度的差別，就可以估計(jì)出各支路所負(fù)責(zé)建筑平均室溫的差別。如果各支路回水溫度調(diào)整到相同值，就意味著各支路所帶散熱器的平均溫度彼此相同，因此可以認(rèn)為室溫也基本相同。一般住宅的回水溫度測(cè)點(diǎn)可選在建筑熱入口中的回水管上。對(duì)于大型建筑，可選在設(shè)備夾層中幾個(gè)主要支路的回水干管上。

要解決冷熱不均問題就需要對(duì)系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)整，在各支路上都安裝由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥成本會(huì)很高，同時(shí)一旦各支路流量調(diào)節(jié)均勻，在無局部的特殊變化時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)保持冷熱均勻的狀態(tài)，不需要經(jīng)常調(diào)整。因此可以在各支路上安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)與人工手動(dòng)調(diào)節(jié)相配合的方法實(shí)現(xiàn)小區(qū)供暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和管理。為便于人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，希望各支路的調(diào)節(jié)閥有較準(zhǔn)確的開度指示。目前國(guó)內(nèi)推廣建研院空調(diào)所等幾個(gè)單位研究開發(fā)流量調(diào)配閥，有準(zhǔn)確的閥位指示，閥位可鎖定，并提供較準(zhǔn)確的閥位-阻力特性曲線，采用這種閥門將更易于計(jì)算機(jī)指導(dǎo)下的人工調(diào)節(jié)。

根據(jù)上述討論，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要測(cè)出各支路的回水溫度，并將其統(tǒng)一送到供暖小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示、記錄和分析。測(cè)出這些回水溫度的方法有如下兩種方式：

集中十余個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置1臺(tái)DCU。此DCU僅需要溫度測(cè)量輸入通道。再通過專門鋪設(shè)的局部網(wǎng)或通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過電話線與小區(qū)的中央管理聯(lián)接。當(dāng)這十幾個(gè)溫度相互距離較遠(yuǎn)時(shí)，溫度傳感器至DCU之間的電纜的鋪設(shè)有時(shí)就有較大困難，溫度信號(hào)的長(zhǎng)線傳輸亦會(huì)有一些干擾等影響。這種方式僅在建筑物較集中、每一組聯(lián)至一臺(tái)DCU的測(cè)溫點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)時(shí)適用。

采用內(nèi)部裝有單片機(jī)的智能式溫度傳感器，可以連接通訊網(wǎng)通訊或通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線連至中央管理計(jì)算機(jī)。這樣，可以在距測(cè)點(diǎn)最近的樓道墻壁上掛上一臺(tái)帶有調(diào)制解調(diào)器的溫度變送器，通過一根電纜接至回水管上的溫度傳感器，再通過一根電纜搭接鄰近電話線。目前這類設(shè)備每套價(jià)格可在1000～1500元人民幣之間。如果每1000～3000m2建筑安裝一個(gè)回水溫度測(cè)點(diǎn)，則平均每m2供暖建筑投資在0.50～1元間。

小區(qū)的中央管理計(jì)算機(jī)采集到各點(diǎn)的回水溫度后，可在屏幕上通過圖形方式顯示，使運(yùn)行管理人員對(duì)當(dāng)時(shí)的供熱狀況一目了然。還可根據(jù)各支路間回水溫度的差別計(jì)算各支路閥門需要的調(diào)整量。對(duì)于一般的帶有閥位指示的調(diào)節(jié)閥，這種分析只能采用某種基于經(jīng)驗(yàn)的規(guī)則判斷法，下面為其一例：

找出溫度最高的10%支路的平均溫度max，溫度最低的10%支路和的平均溫度min，全網(wǎng)平均回水溫度。

若max-min<3℃，不需要再做調(diào)節(jié)。

若max->2℃，將溫度最高的10%支路閥門都關(guān)小，與相比溫度每高1℃關(guān)小3%5～%；

若max-<-2℃，將溫度最低的10%支路閥門都開大，與相比溫度每高1℃開大3%～5%；

根據(jù)上面的分析結(jié)果，計(jì)算機(jī)顯示并打印出需要調(diào)節(jié)的支路及其調(diào)節(jié)量。運(yùn)行管理人員根據(jù)計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。在供暖初期每3天左右進(jìn)行一次這種調(diào)節(jié)。一般經(jīng)過6～8次即可使一個(gè)小區(qū)基本實(shí)現(xiàn)均勻供熱。

采用流量調(diào)配閥時(shí)可以使調(diào)節(jié)效率更高，效果更好。此時(shí)需要將現(xiàn)場(chǎng)各流量調(diào)配閥的實(shí)際開度、流量調(diào)配閥的開度-阻力特性性能曲線及小區(qū)管網(wǎng)的連接關(guān)系圖輸入中央管理計(jì)算機(jī)，有專門的算法可以根據(jù)調(diào)整閥門后回水溫度的變化情況識(shí)別出管網(wǎng)的阻力特性及熱用戶的熱力特性，從而可較準(zhǔn)確地給出各流量調(diào)本閥需要調(diào)整的開度[4]，每次調(diào)整后，調(diào)整人員需將實(shí)際上各調(diào)節(jié)閥的調(diào)整程度輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)進(jìn)而計(jì)算了下一次需要的調(diào)整量，像這樣一次高速可間隔2～5d。模擬分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一般只要進(jìn)行3～4次調(diào)節(jié)，即可使各支路的回水溫度調(diào)整到相互間差值都在3℃以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)較好的均勻供熱[8]。

目前，許多供熱公司和有關(guān)管理部門開始提出裝設(shè)熱量計(jì)，以按照實(shí)際供熱量收供暖費(fèi)，各種采用單片計(jì)算機(jī)的熱量計(jì)相應(yīng)出臺(tái)。這種熱量計(jì)多是由一臺(tái)轉(zhuǎn)子式流量計(jì)和兩臺(tái)溫度傳感器配一臺(tái)單片計(jì)算機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子式流量計(jì)每流過一個(gè)單元流量即發(fā)出一個(gè)脈沖，由單片機(jī)測(cè)出此脈沖，得到流量，再乘以當(dāng)時(shí)測(cè)出的供回水溫差，即可行到相應(yīng)的熱量，由單片要對(duì)此熱量值進(jìn)行累計(jì)和其它統(tǒng)計(jì)分析就成為熱量計(jì)。目前的單片機(jī)稍加擴(kuò)充就可以具有通訊功能，通過調(diào)制解調(diào)器將它與電話線連接，就能實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)與小區(qū)供暖的中央管理機(jī)通訊。這樣，不但各用戶的用熱量能夠及時(shí)在中央管理機(jī)中反映，各用戶的回水溫度狀況還能隨時(shí)送到中央管理計(jì)算機(jī)中，從而可以對(duì)網(wǎng)的不平衡發(fā)問進(jìn)行分析，給出熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)方案。這樣，將熱量計(jì)、通訊網(wǎng)與小區(qū)中央管理計(jì)算機(jī)三者結(jié)合，就可以全面實(shí)施小區(qū)熱網(wǎng)的熱量計(jì)量、統(tǒng)計(jì)與管理、運(yùn)行調(diào)節(jié)分析三部分功能，較好地解決小區(qū)熱網(wǎng)的運(yùn)行、管理與調(diào)節(jié)。

5．4熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理

熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱網(wǎng)可以分成兩部分：熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)，熱力站至各用戶建筑的二次網(wǎng)。后者的控制調(diào)節(jié)已在前幾節(jié)討論，本節(jié)討論熱源至各熱力站間的一次網(wǎng)的監(jiān)控管理。

一次網(wǎng)有蒸汽網(wǎng)和熱水網(wǎng)兩種形式，對(duì)于蒸汽網(wǎng)，各熱力站為前面討論過的蒸汽-熱水換熱站，一次網(wǎng)的管理主要是各熱力站蒸汽用量的準(zhǔn)確計(jì)量，這在前面也已討論。下面主要研究熱水網(wǎng)的監(jiān)測(cè)控制調(diào)節(jié)。

若忽略熱網(wǎng)本身的慣性，則系統(tǒng)各時(shí)刻和熱力站換熱量之和總是等于熱源供出的總熱量，此外各熱力站一次網(wǎng)循環(huán)水量之和又總是等于熱源循環(huán)泵的流量，不論是冷凝式、抽汽式還是背壓式熱電廠，其輸出到熱網(wǎng)的熱量都不是完全由各熱力站的調(diào)節(jié)決定，而是由熱電廠本身的調(diào)節(jié)來決定，取決于進(jìn)入蒸汽-水換熱器的蒸汽量。由于熱電廠控制調(diào)節(jié)輸出熱量時(shí)很難準(zhǔn)確了解各熱力站對(duì)熱量的需求，同時(shí)還要兼顧發(fā)電的要求，不能完全根據(jù)各熱力站需要的熱量調(diào)整，于是熱源供出的熱量就很難與各熱力站實(shí)際需求的熱量之和一致，這樣，就導(dǎo)致控制調(diào)節(jié)上的一些矛盾。

為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)熱電廠向蒸汽-水加熱器送入固定的蒸汽量Q0，如圖5-5，若此熱量大于各熱力站需要的熱量，則各熱力站二次側(cè)調(diào)節(jié)紛紛關(guān)小。以減小流量。由此使總流量相應(yīng)減少，導(dǎo)致供回水溫差加大。如果電廠維持蒸汽量Q0不變則各熱力站調(diào)節(jié)閥的關(guān)小并不能使總熱量減少，而只是根據(jù)網(wǎng)的特性及各熱力站調(diào)節(jié)特性的不同，有的熱力產(chǎn)流量減少的多，使得供熱量有所減少；有的熱力站流量減少的幅度小，則供熱量反而電動(dòng)閥加。同樣，如果Q0小于各熱力站需要的總熱量時(shí)，各熱力站的調(diào)節(jié)閥紛紛開大，使流量增加，由此導(dǎo)致供回水溫差減小。熱力站1，2可能由于熱量增大的幅度大于水溫降低的幅度，供熱量的需求得以滿足，但由于流量增大，泵的壓力降低，干管壓降又減小，導(dǎo)致3，4的資用壓頭大幅度下降，閥門開大后，流量也增加不多，甚至還要下降，這樣，供熱量反而減少。由此可見在這種情況下各熱力站對(duì)一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)實(shí)際是對(duì)各熱力站之間的熱量分配比例的調(diào)節(jié)，而不是對(duì)熱量的調(diào)節(jié)，如果各熱力站都是這樣獨(dú)立地根據(jù)自己小區(qū)的供熱需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，而熱電廠又不做相應(yīng)的配合，則整個(gè)熱網(wǎng)不可能調(diào)整控制好。實(shí)際上熱電廠也會(huì)進(jìn)行一些相應(yīng)的調(diào)節(jié)，例如發(fā)現(xiàn)t供升高時(shí)會(huì)減少蒸汽量，t供降低時(shí)會(huì)增加蒸汽量，但Q0總是不可能時(shí)刻與各熱力站總的需求量一致，上述矛盾是永遠(yuǎn)存在的。

圖5-5熱電廠與各熱力站之間的平衡

因此，就不宜對(duì)各個(gè)熱力站按照第5.1、5.2節(jié)中的討論的，根據(jù)外溫獨(dú)立調(diào)節(jié)。既然各熱力站一次側(cè)閥門的調(diào)節(jié)只解決熱量的分配比例，那么對(duì)它們的調(diào)節(jié)亦應(yīng)該根據(jù)對(duì)熱量的分配比例來調(diào)節(jié)。一種方式是如果認(rèn)為供熱量應(yīng)與供熱面積成正比，則測(cè)出每個(gè)熱力站的瞬時(shí)供熱量，根據(jù)各熱力站的供熱面積，計(jì)算每個(gè)熱力站的單位面積q。對(duì)q偏大的熱力站關(guān)小調(diào)節(jié)閥，對(duì)q偏小的則開大調(diào)節(jié)閥，這樣不斷修正，直至各熱力站的q相同為止。再一種方式則是認(rèn)為各散熱器內(nèi)的平均溫度相同，房間的供熱效果就相同。由于散熱器的平均溫度等于二次側(cè)的供回水平均溫度，因此可以各熱力站二次側(cè)供回水平均溫度調(diào)整成一致目標(biāo)，統(tǒng)一確定熱力站二次側(cè)供回水平均溫度的設(shè)定值，根據(jù)此設(shè)定值與實(shí)測(cè)供回水平均溫度確定開大或關(guān)小一次側(cè)調(diào)節(jié)閥。按照這一思路，對(duì)各熱力站的調(diào)節(jié)以達(dá)到熱量的平均分配為目的，以實(shí)現(xiàn)均勻供熱。熱電廠再根據(jù)外溫變化，統(tǒng)一對(duì)總的供熱量進(jìn)行調(diào)整，以保證供熱效果并且不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物效果并不浪費(fèi)熱量。由于整個(gè)熱網(wǎng)所供應(yīng)的建筑物均處在同一外溫下，因此，一旦系統(tǒng)調(diào)整均勻，對(duì)各熱和站調(diào)節(jié)閥的調(diào)整很少，熱源的總的供熱以數(shù)隨外溫改變，各熱力站的調(diào)節(jié)閥則不需要隨外溫而變化，只當(dāng)小區(qū)二次系統(tǒng)發(fā)生一些變化時(shí)才需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

要實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)方式，就必須對(duì)全網(wǎng)各熱力站的調(diào)節(jié)閥實(shí)行集中統(tǒng)一的控制調(diào)節(jié)。可以在每個(gè)熱力站設(shè)一臺(tái)DCU現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)，測(cè)量一、二次側(cè)的水溫、壓力、流量及二次側(cè)循環(huán)泵狀態(tài)，并可控制一次側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過通訊網(wǎng)將各熱力站連至中央管理計(jì)算機(jī)。由于熱力站分布范圍很大，通訊距離較過遠(yuǎn)，這時(shí)的通訊可通過調(diào)制解調(diào)器搭用電話線，也可以隨著供熱干管同時(shí)埋設(shè)通訊電纜，使用雙絞線按照電流環(huán)方式通訊。中央管理機(jī)不斷采集各熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度、壓力、流量，定期計(jì)算熱力站發(fā)送來的實(shí)測(cè)溫度的設(shè)定值與和各熱力站實(shí)測(cè)值的比較，直接命令各熱力站DCU開大/關(guān)小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。各熱力站二次側(cè)回水溫度的變化是一慣性很大且緩慢的過程，因此應(yīng)采有0.5～1h以上的時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止振蕩。

除對(duì)熱網(wǎng)工況進(jìn)行高速外，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還應(yīng)為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。當(dāng)熱力站采用直連的方式，不使用熱交換器時(shí)，最常見的事故就是管道內(nèi)超壓導(dǎo)致散熱器脹裂，DCU可直接監(jiān)視用戶的供回水管壓力，發(fā)現(xiàn)超壓立即關(guān)閉供水閥，起到保護(hù)作用。無論直連還是間連網(wǎng)，另一類嚴(yán)重的事故就是一次網(wǎng)漏水。嚴(yán)重的管道漏水如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切斷和修復(fù)，將嚴(yán)重影響供熱系統(tǒng)和熱電廠的運(yùn)行。根據(jù)各熱力站DCU監(jiān)測(cè)的一次網(wǎng)供回水壓力分布，還可以從其中的突然變化判斷漏水事故及其位置，這對(duì)提高熱網(wǎng)的安全運(yùn)行有十分重要的意義，這類系統(tǒng)壓力分析與事故判斷的工作應(yīng)屬于中央管理機(jī)的工作內(nèi)容。

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1溫麗，鍋爐供暖運(yùn)行技術(shù)與管理，北京：清華大學(xué)出版社，1995。

2陸耀慶主編，實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993。

3李祚啟，集中供熱管理微機(jī)自控優(yōu)化系統(tǒng)，建設(shè)電子論文選編，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994。

4江億，集中供熱網(wǎng)控制調(diào)節(jié)策略探討，區(qū)域供熱，1997，（2）。

5江億，城市集中供熱網(wǎng)的計(jì)算機(jī)控制和管理，區(qū)域供熱，1995（5）。

6YiJiang,Faultdetectionanddiagnosisindistrictheatingsystem.Pan-pacificsymposiumonbuildingandurbanenvironmentalconditioninginAsia.Nagoya,Japan,1995,..

第2篇

論文關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)煤礦信息技術(shù)

煤礦安全信息技術(shù)應(yīng)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程。尤其應(yīng)注重預(yù)防和應(yīng)急處理模塊，轉(zhuǎn)被動(dòng)為主動(dòng)，充分的將計(jì)算機(jī)管理與安全生產(chǎn)管理緊密融合，有效地管理控制煤礦安全工作，保障礦井的安全有效建設(shè)。

我國(guó)煤礦“十一五”安全生產(chǎn)規(guī)劃中指出，我國(guó)目前的煤礦安全狀況與部分發(fā)達(dá)國(guó)家有較大的距離，技術(shù)裝備水平普遍不足，急待增強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)的技術(shù)支撐保障能力。大力建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)的管理信息系統(tǒng)就是規(guī)劃中的一個(gè)重要部分。煤炭企業(yè)的信息化有兩個(gè)大模塊構(gòu)成：一是安全生產(chǎn)信息化；二是管理信息化。

近年來我國(guó)煤礦發(fā)生多起礦難，礦工安全急需得到切實(shí)有效的保障，這也是建設(shè)和諧社會(huì)的內(nèi)在要求。與此相對(duì)的是，美、德等產(chǎn)煤大國(guó)安全事故卻并不多見，究其原因，除嚴(yán)格的法律、監(jiān)管制度約束以外，信息技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)備的大量應(yīng)用是其實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要因素。從信息化出發(fā)，加強(qiáng)安全技術(shù)能力，也是我國(guó)煤礦實(shí)現(xiàn)安全的必由之路。我國(guó)已把“煤礦自動(dòng)化安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控和管理系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)體系研究”列為重大專項(xiàng)，已經(jīng)組織研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，以推動(dòng)我國(guó)煤礦行業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用，為煤礦安全做好技術(shù)支撐。

1我國(guó)煤礦行業(yè)當(dāng)前特點(diǎn)

我國(guó)煤礦地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，自然災(zāi)害嚴(yán)重。煤礦事故主要還是由四大類構(gòu)成：瓦斯事故、頂板事故、水害事故和運(yùn)輸事故，所占比例分別為36％、33．3％、9．9％和9．3％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅國(guó)有重點(diǎn)煤礦中就有44．4％的礦井高瓦斯或煤與瓦斯突出，自然發(fā)火危險(xiǎn)礦井占51．3％，煤塵有爆炸危險(xiǎn)的礦井占87．4％，水文地質(zhì)條件復(fù)雜或極復(fù)雜類型煤礦占25．04％。小煤礦中高瓦斯或煤與瓦斯突出礦井超過15％，具有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井占91．35％，其中高達(dá)57．71％的礦井具有強(qiáng)爆炸性。總體來看，目前我國(guó)煤礦行業(yè)信息化水平還比較低，信息技術(shù)和安全投入都還不能滿足實(shí)際需求。

2煤礦安全管理信息技術(shù)建設(shè)目標(biāo)和原則

作為未來“數(shù)字煤礦”的一個(gè)子系統(tǒng)，安全管理信息系統(tǒng)是煤礦持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，與礦井地理、生產(chǎn)、物流等子系統(tǒng)類似，其主要內(nèi)容是安全信息的采集、信息的傳輸、信息的處理、信息的應(yīng)用與集成。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的安全信息管理和響應(yīng)是煤礦安全管理的核心。煤礦安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程。尤其應(yīng)注重預(yù)防和應(yīng)急處理模塊，轉(zhuǎn)被動(dòng)為主動(dòng)，利用通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等多項(xiàng)技術(shù)的緊密融合，有效地管理控制煤礦安全工作，保障礦井的安全有效建設(shè)；同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)要本著先進(jìn)性、投資保護(hù)、開放性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性的原則，根據(jù)目前業(yè)務(wù)實(shí)際，并充分考慮今后業(yè)務(wù)發(fā)展需要，針對(duì)企業(yè)實(shí)際情況具體實(shí)施。

3煤礦安全管理信息技術(shù)的主要構(gòu)成

目前，各軟件和系統(tǒng)集成商開發(fā)的系統(tǒng)千差萬別，但從信息設(shè)施的種類來劃分，可以分為檢測(cè)、監(jiān)控、通訊、信息管理四大部分。從市場(chǎng)主流來看，功能模塊大同小異，整個(gè)系統(tǒng)可分為以下幾個(gè)模塊：

1)安全信息收集。安全信息收集主要是由安全崗(網(wǎng))員在安全檢查過程中對(duì)收集到的安全信息錄入到計(jì)算機(jī)中。本模塊主要包括安全信息錄入、對(duì)安全隱患的處理意見、領(lǐng)導(dǎo)審批意見、對(duì)安全隱患處理落實(shí)情況和安全信息的綜合查詢等功能。

2)交接班管理。交接班信息管理模塊用于安檢人員處理交接班過程中的問題記錄與移交。記錄本班生產(chǎn)過程中發(fā)生的問題／隱患、“三違”人員、掛停止作業(yè)牌、傷亡事故、非傷亡事故及相關(guān)人員的信息，當(dāng)班次交接時(shí)，瀏覽上班次發(fā)現(xiàn)未解決的問題和還沒有檢查到的檢查控制點(diǎn)信息并確認(rèn)，為本班次的跟班安檢人員下井檢查提供指導(dǎo)，以明確責(zé)任，為系統(tǒng)跟蹤安全監(jiān)控人員工作是否到位提供依據(jù)。

3)安全規(guī)章制度。該模塊是煤礦各種安全規(guī)章制度的匯總，供有關(guān)人員查詢、學(xué)習(xí)和參考。煤礦安全規(guī)章制度，是煤礦安全生產(chǎn)的依據(jù)，是由一件件血的教訓(xùn)而寫成的，它在煤礦安全生產(chǎn)過程中起到了重要作用。

4)防治病毒入侵、傳播。大力學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)病毒防治知識(shí)，有效防止計(jì)算機(jī)病毒的傳播。計(jì)算機(jī)病毒是由計(jì)算機(jī)語言編寫的計(jì)算機(jī)程序指令。計(jì)算機(jī)病毒的發(fā)生可導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰、文件丟失、設(shè)備損壞。計(jì)算機(jī)病毒的傳播方式主要有文件復(fù)制、接收發(fā)送郵件、下載文件等，計(jì)算機(jī)病毒的傳播工具有磁盤、優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤、光盤等。

5)安全綜合報(bào)表管理。安全綜合報(bào)表是安全信息的匯總，可以對(duì)煤礦安全情況進(jìn)行綜合分析，通過日?qǐng)?bào)和月報(bào)的形式提交給各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)審核，使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能及時(shí)的了解總體安全情況，為領(lǐng)導(dǎo)分析和掌握安全管理狀況提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

6)煤礦事故管理。正確地記錄煤礦所發(fā)生的安全事故，并查明事故的原因，記錄事故的綜合分析和處理情況。真實(shí)地記錄發(fā)生的安全事故，可接受事故教訓(xùn)，起到安全警示作用，并作為該部門安全情況評(píng)比的依據(jù)。

7)安全技術(shù)措施管理。本模塊包括安全技術(shù)措施制定、安全技術(shù)措施審核和審批。從技術(shù)角度出發(fā)，對(duì)于煤礦各種類別的工程制定安全措施。審批后執(zhí)行，記錄措施的執(zhí)行情況，并對(duì)安全措施進(jìn)行月度的復(fù)審，確保安全措施的可行性。

8)安全標(biāo)志管理。為了引起人們對(duì)不安全因素的注意，預(yù)防事故的發(fā)生，需要在各有關(guān)場(chǎng)合作出醒目標(biāo)志，在礦內(nèi)部安裝的安全標(biāo)志也是不容忽視的。安全標(biāo)志是由安全色、幾何圖形和圖形符號(hào)構(gòu)成，用以表達(dá)特定的安全信息，安全標(biāo)志分為禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志、提示標(biāo)志四類，對(duì)安全標(biāo)志要定期檢查和維護(hù)。本模塊記錄全礦安全標(biāo)志的安裝地點(diǎn)、內(nèi)容和使用情況，并備有安全標(biāo)志的基本知識(shí)。

9)安全生產(chǎn)考評(píng)獎(jiǎng)懲。為了加強(qiáng)職工的安全意識(shí)，對(duì)各部門和個(gè)人安全生產(chǎn)情況要定考評(píng)和獎(jiǎng)懲。本模塊是對(duì)各部門和個(gè)人獎(jiǎng)懲情況的評(píng)比和記錄，當(dāng)某個(gè)部門連續(xù)評(píng)比不合格后，系統(tǒng)發(fā)出警告，并通知有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門，對(duì)該部門進(jìn)行處罰。

1O)人員定位查詢。可查詢到某人員當(dāng)前是否下井及在某一時(shí)間段的下井記錄。此外，部分模塊還可以和其他礦井信息技術(shù)結(jié)合使用。以上面介紹的人員狀態(tài)查詢模塊為例，除可單獨(dú)應(yīng)用外，還可以和跟蹤定位系統(tǒng)配合使用。在漳村礦，目前通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的煤礦人員定位系統(tǒng)，可在任何聯(lián)網(wǎng)地方監(jiān)控人井人員數(shù)量、身份和井下工作位置，是打擊煤礦超能力生產(chǎn)，超人員人井的有效的高科技手段。在突況下，監(jiān)控計(jì)算機(jī)上還可立即查詢事故現(xiàn)場(chǎng)的人員位置分布情況、被困人員數(shù)量、為事故搶險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

4有待解決的問題

1)通過各類傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下瓦斯、通風(fēng)、溫度、濕度、頂板壓力、罐籠升降位置等進(jìn)行有效監(jiān)控，有力的解決人工監(jiān)測(cè)不及時(shí)、不到位、不準(zhǔn)確、憑感覺的弊端，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反映安全生產(chǎn)中的各種安全隱患因數(shù)，使得安全生產(chǎn)管理變得科學(xué)、可靠，使“預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針真正落到實(shí)處。

2)信息共享和互通。目前煤礦安全信息系統(tǒng)在信息共享和互通互聯(lián)方面還有很多不足，“信息孤島”還大量存在。由于供應(yīng)商眾多，應(yīng)用系統(tǒng)五花八門，設(shè)備也是型號(hào)多樣，極不統(tǒng)一。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)還不能有效實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，滿足實(shí)際需求，由于不能信息共享，信息的價(jià)值大打折扣，對(duì)集中管理、決策不能提供有效的支持。

第3篇

1.1視頻監(jiān)控方式

視頻監(jiān)控模式主要采用的是在醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)生房間、患者病房、開刀室、監(jiān)護(hù)病房處設(shè)置監(jiān)控?cái)z像頭，通過監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)房屋內(nèi)外部進(jìn)行全面的監(jiān)控、在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的院、科等各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)可以直接在辦公室或者其他重要的工作人員直接進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)查看到監(jiān)控的場(chǎng)景，并能夠統(tǒng)一的管理和處理各種相關(guān)事務(wù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崟r(shí)的查看到醫(yī)院的最新情況，管理層能夠不出門就能夠處理各種相關(guān)的內(nèi)容，甚至主治醫(yī)生能夠在遠(yuǎn)處可以緊急處理多起急診患者。這能極大的方便醫(yī)生解決問題的時(shí)間和提升醫(yī)院的管理效率。

1.2數(shù)據(jù)監(jiān)控方式

數(shù)據(jù)監(jiān)控方式主要是指使用大型的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控，數(shù)據(jù)監(jiān)控關(guān)鍵點(diǎn)在于通過實(shí)施獲得患者的信息。醫(yī)療專家等在辦公室或家中，只需連入英特網(wǎng)，便能方便實(shí)時(shí)查看醫(yī)療機(jī)構(gòu)的監(jiān)控信息，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)督和管理的目的；監(jiān)控系統(tǒng)還可以在特殊情況下向公安機(jī)關(guān)，上級(jí)部門等提供接口，讓這些機(jī)構(gòu)部門可以查看監(jiān)控的歷史資料和實(shí)時(shí)監(jiān)控資料；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)控應(yīng)用展望

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提升，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)提出更多的想象與發(fā)展空間，其不僅能夠進(jìn)一步帶動(dòng)醫(yī)院的管理，而且能夠提升以下幾點(diǎn)的服務(wù)：

2.1提升醫(yī)療機(jī)構(gòu)的日常監(jiān)控管理應(yīng)用

對(duì)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的日常內(nèi)部監(jiān)控和管理，主要是指醫(yī)院的安保工作，通過大數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，及時(shí)的對(duì)醫(yī)院中出入口、手術(shù)室、停車場(chǎng)等重要場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)返回，讓醫(yī)院的處于安全的保護(hù)當(dāng)中，也有利于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行。

2.2提升醫(yī)院的掛號(hào)、收費(fèi)的簡(jiǎn)潔應(yīng)用

在醫(yī)院的流程當(dāng)中，醫(yī)生開出處方，門診操作員將病人的項(xiàng)目輸入電腦，并給病人打印發(fā)票，寫清楚收費(fèi)明細(xì)。在病人進(jìn)入醫(yī)院之后，病人就處于整個(gè)計(jì)算機(jī)管理監(jiān)控過程中，直至病人出院系統(tǒng)都會(huì)將其開藥品、單據(jù)等詳細(xì)保存至計(jì)算機(jī)當(dāng)中，從中減少了醫(yī)生查詢歷史病歷溝通的環(huán)節(jié)，有利病人的醫(yī)療。

2.3提升醫(yī)院病區(qū)管理方面的應(yīng)用

在病區(qū)管理中，病區(qū)管理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控病區(qū)病人的情況，通過醫(yī)囑管理系統(tǒng)將醫(yī)生的要求直接進(jìn)行管理，并實(shí)時(shí)安排護(hù)理人員按照時(shí)間點(diǎn)去查看病人情況、更換輸液，并能夠通過監(jiān)控直接反饋到專屬醫(yī)生當(dāng)中，以便醫(yī)生能夠更好的了解病患當(dāng)前情況，對(duì)癥下藥。

2.4提升藥品管理方面的應(yīng)用

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于藥品管理系統(tǒng)是非常廣泛和嚴(yán)格的，從藥品的計(jì)劃、采購、入庫、調(diào)價(jià)、領(lǐng)藥、消耗、到期等的監(jiān)控都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理，藥庫通過把藥品的信息錄入電腦，讓電腦將當(dāng)前藥品的庫存、藥品信息、以及門診收費(fèi)金額等多種信息傳遞到各個(gè)科室，讓醫(yī)生在開藥的同時(shí)，清楚了解此次開單需要花費(fèi)的金額，也讓患者能夠更加清楚的了解整個(gè)醫(yī)療過程中的花費(fèi)。這不但有利于病的醫(yī)治，也降低了醫(yī)療糾紛的產(chǎn)生。

2.5提升遠(yuǎn)程醫(yī)療方面的應(yīng)用

在當(dāng)前遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，專家通過遠(yuǎn)程觀看手術(shù)畫面，在遠(yuǎn)程就可以和現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)生討論和實(shí)施醫(yī)療方案、指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行。這讓醫(yī)療更加簡(jiǎn)單和方便。然而我們可以預(yù)想未來在家就可以讓專家給自己看病，這種方式無疑更加會(huì)提升醫(yī)院的管理效率。

2.6提升遠(yuǎn)程教育方面的應(yīng)用

在醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)當(dāng)中，醫(yī)療遠(yuǎn)程教育也是臨床教學(xué)的重要方向，由于醫(yī)院的環(huán)境有限，醫(yī)生們無法通過實(shí)地的教育讓更多的學(xué)生進(jìn)入到醫(yī)院進(jìn)行同等的學(xué)習(xí)，而采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，能夠讓更多的實(shí)習(xí)生參與到手術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療的學(xué)習(xí)當(dāng)中實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，這擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，也提高了實(shí)踐教學(xué)的安全系數(shù)。

3結(jié)束語