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[摘 要]集中供热系统具有设备多、热参数多、信息传递滞后和系统呈现非线性等特点，供热企业要达到节能降耗的目标，集中控制供热设备，就必须提高供热系统电气控制的自动化程度。所以，加强集中供热系统的电气自动控制，对提高集中供热系统的可靠性和经济性，有重大意义。
[关键词]集中供热；电气；自动控制
中图分类号：T701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0057-01
1 集中供热简介
1）概念。集中供热一般是以热水或蒸汽作为热媒构建一个统一的集中热源系统，在居民区、工业区的范围里，给生活、生产中保障热能供应。城市集中供热系统在今天的城市化发展中占有举足轻重的地位，是为民服务的市政基础建设设施。高供热效率、低成本等特征都是集中供热方式的优点，所以城市系统里，集中供热工程通过科学的管理，能够减少财政的支出，带来更显著的经济效益。
2）原理。当下的集中供热方式按热源来分有锅炉房和热电联产两种形式。热媒为热水的供热系统原理上是热水泵式循环，热媒为蒸汽的供热系统原理上是高压蒸汽用户和供热设备间的管道中循环。
2 集中供热方式所带来的问题
2.1 热能的能源利用率低下
采用集中供热的方式，热能的能源利用率低下的问题长期存在，收费制度的单一化是引起这个问题的主要原因。无论是企事业单位生产供热还是居民的生活供热，收费标准都是按照建筑面积来计量的。因为在一个采暖季中收取的是固定的采暖费，对使用热能的用户来说，在节能方面的考虑肯定相对较少。当供热方式的粗略调节使得供热温度过高，用户会开窗散热，造成了热能的浪费。在一些老旧小区中，存在部分用户在散热器上安装水龙头，从供热管道中取热水用于日常家务等，这种行为对供热系统造成了极大的损害，使得管网保持不住生产运行所需的压力，从而造成了更大的热能浪费。对于这种行为，集中供热系统没有设置有效的监管措施，使得这些行为放任自由。除此之外，供热系统无法在用户外出时间对其室内供热进行调节，这也是产生热能浪费的原因之一。在当下中国，绝大多数的城镇都采用集中供热的方式，但是在供热的具体执行方式上却不尽相同，部分地区的供热系统还比较落后，节能技术的应用没有得到应有的重视，这使得热能的能源利用率一直上不去。
2.2 集中供热的监控和设备还有待提高
从集中供热系统的开始实施到发展成当今的规模已有多年，直到现在，存在很大一部分的设备在实际的生产运行中出现了老化，较少的功能也满足不了当下的应用，供热设备质量和短缺等问题也存在于部分地区中，随着城镇化的供热需求量越来越大，出现的供热管道“跑、冒、滴、漏”问题愈发严重。供热系统对出现的这些问题，没有针对性的监控措施，发现不了存在的问题，问题一直得不到解决。当事故出现的时候，都不能在第一时间进行处理。除此之外，还有用户盗用供热管道中的热水，这样会给供热系统的循环泵、补水泵造成严重的损害，长期以往，会影响供热管道的实际水力平衡，腐蚀生锈的情况也有可能发生，进一步损害供热系统的正常运行。
3 集中供热系统中热网的电气自动控制方案
3.1 热网电气自动控制的主要设备
集中供热系统在正常的运行过程中，主要需要调节的是热网的热力参数，而我们经常提到的热力参数一般包括熱网内压、热网流量、温度等数据，而对这些热力参数的控制需要集中供热系统中的电气自动控制设备。一般而言，在热网的电气自动控制中都有变频器、电动阀、传感器等设备。在电气自动控制设备中首先需要掌控的是中央数据处理设备，这类数据处理设备主要的特征是可以及时的处理数据信息，自身有网络端接口，及时的获取热网的数据信息；其次是电动控制系统的电动调节阀，其以信号动态为原则，来进行系统的调节。在供热系统中由于热力压力对其影响较小，使得在集中供热系统中采用这种电动调节阀更有助于热网的稳定。还有变频器，其功能是根据频率变化来改变泵的转速，在端口可以进行自由的输入、输出，也可以随时的切换热网的电子自动控制的一些电机数据。除此之外，变频器还具有对于电压的保护、以及对电源线路、电动机的保护等作用；最后，热网的电动自动控制设备还有传感器、现场控制器，在这里传感器一般由流量计、压力变送器、温度传感器等构成。而现场控制器，多数情况下热网系统中都有设置现场控制器。利用现场控制器主要是对一些收集的系统参数进行分析，比如说流量、压力、温度等，现场控制器对这些数据参数进行接收并分析，从而发送出一些控制命令。
3.2 热网的电气自动控制过程
在供热系统中主要由变频器对循环水泵进行控制，具体的控制过程是当二次管网压力出现变更时，现场传感器就会采集二次管网压力的温度数据、压力数据、流量数据等，将这些数据传送到现场控制器中，现场控制器对这些数据进行处理之后向变频器发出指令，变频器会根据指示信息进行循环水泵的转速控制，在二次循环中能够通过固定的数据进行热网的定压、定流量，使其高效的运转。在热网的电气自动控制中采用温度传感器，温度传感器的主要运作方式是将室内外的温度以及热力站的供水温度等进行数据的采集，将这些数据传送到现场控制器中进行处理，现场控制器将依据这些数据计算出二次网循环水的温度。之后，对电气自动控制的调节阀发出指令，改变其流量，到达二次循环水的温度。在热网的电气自动控制系统中主要是靠上位机作用才使得电气自动控制系统的有效运行，在上位机中主要通过网络定位系统端，下发有关温度调节的控制指令到现场控制器中，现场控制器再根据这些数据信息，对二次循环水泵、调节阀等设备进行操控，这些现场控制数据也将传送到上位机，最终将这些数据传送到总的网络中心。
3.3 供热系统中应用到的自动控制软件
自动控制软件是电气自动控制系统中重要的支撑，其主要的作用是对全网的控制，以致达到热网的温度平衡。自动控制软件主要是从热网中获取数据参数，像循环水的温度、压力、调节阀的数据等都是自动控制软件常收集的数据，之后将这些数据进行保存，计算出二次网循环水的调节温度，对热网中各调节阀有效的控制，使得调节后的各热网的参数达到均衡。电气自动控制软件除了具有以上的作用外，还应具有对设备的远程操控功能，对于热网中的各设备进行监控，对数据的传送进行管理，自动生成相应的数据表格。自动控制软件能对这些数据信息进行保密处理，通过设置登录权限、安装防病毒的软件等实现对数据的保护，使其安全运行。
4 结语
为了能够在保证供热质量的基础上，降低经济成本降低水电消耗，应科学合理的制定相应自动化控制系统，在进行控制系统和配套仪表选择时应从设备可靠性和设备简单性以及设备实用性等几个方面进行考虑与分析。
参考文献
[1] 张仲生.自动控制在城市集中供热中的应用[J].山西建筑，2010，10：177-178.
[2] 王晓鹏.探析集中供热自动控制系统维护技术的应用[J].山东工业技术，2016，16：191.
[3] 唐恭富，路爱武，朱文忠.城市集中供热自动控制系统[J].兵工自动化，2000，02：21-24.
[关键词]集中供热；电气；自动控制
中图分类号：T701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0057-01
1 集中供热简介
1）概念。集中供热一般是以热水或蒸汽作为热媒构建一个统一的集中热源系统，在居民区、工业区的范围里，给生活、生产中保障热能供应。城市集中供热系统在今天的城市化发展中占有举足轻重的地位，是为民服务的市政基础建设设施。高供热效率、低成本等特征都是集中供热方式的优点，所以城市系统里，集中供热工程通过科学的管理，能够减少财政的支出，带来更显著的经济效益。
2）原理。当下的集中供热方式按热源来分有锅炉房和热电联产两种形式。热媒为热水的供热系统原理上是热水泵式循环，热媒为蒸汽的供热系统原理上是高压蒸汽用户和供热设备间的管道中循环。
2 集中供热方式所带来的问题
2.1 热能的能源利用率低下
采用集中供热的方式，热能的能源利用率低下的问题长期存在，收费制度的单一化是引起这个问题的主要原因。无论是企事业单位生产供热还是居民的生活供热，收费标准都是按照建筑面积来计量的。因为在一个采暖季中收取的是固定的采暖费，对使用热能的用户来说，在节能方面的考虑肯定相对较少。当供热方式的粗略调节使得供热温度过高，用户会开窗散热，造成了热能的浪费。在一些老旧小区中，存在部分用户在散热器上安装水龙头，从供热管道中取热水用于日常家务等，这种行为对供热系统造成了极大的损害，使得管网保持不住生产运行所需的压力，从而造成了更大的热能浪费。对于这种行为，集中供热系统没有设置有效的监管措施，使得这些行为放任自由。除此之外，供热系统无法在用户外出时间对其室内供热进行调节，这也是产生热能浪费的原因之一。在当下中国，绝大多数的城镇都采用集中供热的方式，但是在供热的具体执行方式上却不尽相同，部分地区的供热系统还比较落后，节能技术的应用没有得到应有的重视，这使得热能的能源利用率一直上不去。
2.2 集中供热的监控和设备还有待提高
从集中供热系统的开始实施到发展成当今的规模已有多年，直到现在，存在很大一部分的设备在实际的生产运行中出现了老化，较少的功能也满足不了当下的应用，供热设备质量和短缺等问题也存在于部分地区中，随着城镇化的供热需求量越来越大，出现的供热管道“跑、冒、滴、漏”问题愈发严重。供热系统对出现的这些问题，没有针对性的监控措施，发现不了存在的问题，问题一直得不到解决。当事故出现的时候，都不能在第一时间进行处理。除此之外，还有用户盗用供热管道中的热水，这样会给供热系统的循环泵、补水泵造成严重的损害，长期以往，会影响供热管道的实际水力平衡，腐蚀生锈的情况也有可能发生，进一步损害供热系统的正常运行。
3 集中供热系统中热网的电气自动控制方案
3.1 热网电气自动控制的主要设备
集中供热系统在正常的运行过程中，主要需要调节的是热网的热力参数，而我们经常提到的热力参数一般包括熱网内压、热网流量、温度等数据，而对这些热力参数的控制需要集中供热系统中的电气自动控制设备。一般而言，在热网的电气自动控制中都有变频器、电动阀、传感器等设备。在电气自动控制设备中首先需要掌控的是中央数据处理设备，这类数据处理设备主要的特征是可以及时的处理数据信息，自身有网络端接口，及时的获取热网的数据信息；其次是电动控制系统的电动调节阀，其以信号动态为原则，来进行系统的调节。在供热系统中由于热力压力对其影响较小，使得在集中供热系统中采用这种电动调节阀更有助于热网的稳定。还有变频器，其功能是根据频率变化来改变泵的转速，在端口可以进行自由的输入、输出，也可以随时的切换热网的电子自动控制的一些电机数据。除此之外，变频器还具有对于电压的保护、以及对电源线路、电动机的保护等作用；最后，热网的电动自动控制设备还有传感器、现场控制器，在这里传感器一般由流量计、压力变送器、温度传感器等构成。而现场控制器，多数情况下热网系统中都有设置现场控制器。利用现场控制器主要是对一些收集的系统参数进行分析，比如说流量、压力、温度等，现场控制器对这些数据参数进行接收并分析，从而发送出一些控制命令。
3.2 热网的电气自动控制过程
在供热系统中主要由变频器对循环水泵进行控制，具体的控制过程是当二次管网压力出现变更时，现场传感器就会采集二次管网压力的温度数据、压力数据、流量数据等，将这些数据传送到现场控制器中，现场控制器对这些数据进行处理之后向变频器发出指令，变频器会根据指示信息进行循环水泵的转速控制，在二次循环中能够通过固定的数据进行热网的定压、定流量，使其高效的运转。在热网的电气自动控制中采用温度传感器，温度传感器的主要运作方式是将室内外的温度以及热力站的供水温度等进行数据的采集，将这些数据传送到现场控制器中进行处理，现场控制器将依据这些数据计算出二次网循环水的温度。之后，对电气自动控制的调节阀发出指令，改变其流量，到达二次循环水的温度。在热网的电气自动控制系统中主要是靠上位机作用才使得电气自动控制系统的有效运行，在上位机中主要通过网络定位系统端，下发有关温度调节的控制指令到现场控制器中，现场控制器再根据这些数据信息，对二次循环水泵、调节阀等设备进行操控，这些现场控制数据也将传送到上位机，最终将这些数据传送到总的网络中心。
3.3 供热系统中应用到的自动控制软件
自动控制软件是电气自动控制系统中重要的支撑，其主要的作用是对全网的控制，以致达到热网的温度平衡。自动控制软件主要是从热网中获取数据参数，像循环水的温度、压力、调节阀的数据等都是自动控制软件常收集的数据，之后将这些数据进行保存，计算出二次网循环水的调节温度，对热网中各调节阀有效的控制，使得调节后的各热网的参数达到均衡。电气自动控制软件除了具有以上的作用外，还应具有对设备的远程操控功能，对于热网中的各设备进行监控，对数据的传送进行管理，自动生成相应的数据表格。自动控制软件能对这些数据信息进行保密处理，通过设置登录权限、安装防病毒的软件等实现对数据的保护，使其安全运行。
4 结语
为了能够在保证供热质量的基础上，降低经济成本降低水电消耗，应科学合理的制定相应自动化控制系统，在进行控制系统和配套仪表选择时应从设备可靠性和设备简单性以及设备实用性等几个方面进行考虑与分析。
参考文献
[1] 张仲生.自动控制在城市集中供热中的应用[J].山西建筑，2010，10：177-178.
[2] 王晓鹏.探析集中供热自动控制系统维护技术的应用[J].山东工业技术，2016，16：191.
[3] 唐恭富，路爱武，朱文忠.城市集中供热自动控制系统[J].兵工自动化，2000，02：21-24.