基于GPRS无线通讯模块的供热管网监控管理系统

城市供热系统是由热源、热网、热用户(工业印染厂、室内采暖等)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统。随着城市供热管网建设的高速发展，由单一热源到多热源，管网规模和设备数量不断扩大，热用户急剧增长。如何有效管理城市供热系统的设施设备，提高热网运行效率，节约能源，满足用户需求成为摆在城市供热部门面前急需解决的问题。

要保证供热质量，必须具备两个重要前提，一是要保证系统内有相应的压力。二是要保证系统内水介质的适当温度和流量。只有保证这两个重要前提，才具备保证供热质量的条件。这就需要对供热管网进行监控和管理。

监控系统构成：整个系统分为1个中心站和N个分站，中心站设在供热调度中心，中心站的GPRS无线通讯模块通过RS-232串口与上位机相连；各分站分别设在各主要供热管道换热站上，分站GPRS无线通讯模块与RTU终端直接相连，可采集温度、压力、流量等各种数据和控制供热管网测量点及供热源控制端的运行。

系统框图如下：

                  中心站GPRS无线通讯模块用RS-232串口与上位机相联，对各分站进行实时监控和管理。

框图如下：

各分站在换热站采用GPRS无线通讯模块与RTU相连，采集温度、压力、流量等实时数据并根据中心站指令对各采集点进行有效控制。框图如下：

解决方案分析

系统由中心站和从站组成。主站负责监控和管理，从站采用RTU模块实现数据采集、存储、控制及上传。

从站利用RTU模块对换热站的温度、压力、流量、水泵的电流、温度、启停状态等信号进行采集及处理，数据通过GPRS无线通讯模块传送到中心站，同时接受中心站传来的命令对换热站水泵、调节阀等进行控制。该系统可以对换热站进行实时自动监控，操作人员在主站可以看到各换热站的各项数据，并对换热站进行控制，实现换热站无人值守。

主站采用PC计算机，计算机RS-232串口和GPRS无线通讯模块相连，主站向从站发送数据，并接收从站发来的数据。主站接收从站传来的各自信号，处理后显示输出，如果有异常情况发生，可进行声音报警，提醒操作人员采取措施，防止事故发生。系统有在线组态功能，根据整个热力系统的状况，自动对各从机在线组态，控制整个系统自动运行。主机可自动生成各种报表，并设有值班检查功能及定时打印、随机打印功能，实现对整个热力系统自动化管理。

系统优势

1. 热网监控系统解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效果。

2. 起到了节能降耗的作用，热力站根据室外温度的变化，自动调节供水温度，从而最大程度地节约了能耗，提高了供热的服务质量。

3. 热网监控中心的数据与现场数据基本保持同步，这是以往热网运行中投入多大的人力及物力都不可能实现的。

4. 避免了偷汽、漏汽现象，由于24小时在线运行，杜绝了用户偷汽的想法，现场计量出现故障可以在最短的时间内发现，并将故障时间记录备案。避免计量方面的损失。

5. 通过仿真系统对热网进行水力、热力计算，热网的控制运行分析，使热网达到最优化运行。利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失情况，设备的使用效率，使热网的管损达到最小值，以达到最经济运行。通过历史数据和实时数据的比较，分析管网是否存在泄露，设备是否需要维修，以达到最安全运行。结语：集中供热是国家大力推广的节能和环保措施，换热站是连接供热站和用户极为重要的环节，其工作安全性、可靠性直接影响供热质量。GPRS无线通讯模块作为工业控制领域的数据传输设备，很好的解决了用户换热站分散不易管理的缺点，而且利用GPRS无线通讯模块一对多组网时，不但解决了从站分散的缺点还降低了其单位成本，是一种实时、可靠、经济的选择。