倚天GPRS產(chǎn)品在小區(qū)供熱中的應(yīng)用

分類：解決方案日期：2009-07-28 08:00:50 來源：廠商

一、引言
　　我國現(xiàn)行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數(shù)測量手段，無法對運行工況進行系統(tǒng)的分析判斷；系統(tǒng)運行工況失調(diào)難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數(shù)未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配；運行數(shù)據(jù)不全，難以實現(xiàn)量化管理。
　　搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。一是要提高供熱系統(tǒng)的自動化控制水平，另一點就是要提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運行、經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)境保護具有十分重要的作用。
　　
　　二、組成結(jié)構(gòu)
　　

　　三、主要技術(shù)原理：
　　1．GPRS數(shù)據(jù)通信技術(shù)概述
GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標準、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s，實際應(yīng)用帶寬大約在40~100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。GPRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務(wù)成本。
ETPro-211Ai產(chǎn)品介紹
ETPro-211Ai是一款內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議的GPRS Modem，它分為IP模塊和GPRS模塊兩部分。GPRS模塊采用工業(yè)級的SIEMENS MC35i，兼容MC35i的所有AT命令集；IP模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧；軟件接口為AT+I命令集，兩個模塊相對獨立，但所有的標準AT命令均通過IP模塊透明方式傳給GPRS模塊。
ETPro-211Ai通常適用于HOST主機沒有TCP/IP協(xié)議棧，使用串口通訊的情況。例如單片機數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。
具有以下特點：
Ø 高度集成GPRS和TCP/IP技術(shù)，將互連網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)有機的結(jié)合起來
Ø 支持多種TCP/IP協(xié)議，TCP，UDP，DNS，PPP，POP3，SMTP，HTTP，TELNET，F(xiàn)TP，DHCP，WAP，RAS等.
Ø 完全透明傳輸模式，可完全取代數(shù)傳電臺，最大限度減少系統(tǒng)更新的投入
Ø 支持基于DNS協(xié)議的動態(tài)IP解析功能，可節(jié)省租用固定IP的資金
Ø 可實現(xiàn)點對點，點對多點等靈活的組網(wǎng)方式
Ø 基于WEB SERVER，WAP和短信息的遠程維護功能，可用IE瀏覽器和手機對產(chǎn)品進行參數(shù)設(shè)定，軟件升級，遠程復位
Ø 支持ALWAYS ONLINE（永遠在線）模式，斷線重撥和基于PING模式的心跳功能，保持鏈路暢通
Ø 透明模式下的短連接功能，鏈路的定時自動釋放和自動重連，適合金融系統(tǒng)的無線POS等不需長連接的應(yīng)用，節(jié)省費用
Ø 多種注冊方式，建立鏈路后可將終端的IP地址，和ID號等信息通過EMAIL和SOCKET及URL等方式反饋
Ø 獨立于的數(shù)據(jù)端口和命令端口，可接受遠程AT命令
Ø GSM通道的備份功能，在GPRS信號發(fā)生干擾時通過RAS通道進行遠程升級，參數(shù)設(shè)定和復位
Ø 網(wǎng)絡(luò)授時功能，可通過網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器獲取標準時間
Ø 標準RS232/485接口，同類產(chǎn)品中體積最小，適合嵌入式集成
Ø 4.5~25V，700mA供電，具有節(jié)能模式，適合移動設(shè)備使用
Ø 內(nèi)部看門狗WATCHDOG，隨時監(jiān)控運行狀態(tài)，保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的運行

新特性
ETPro-211Ai 除了完全兼容4.0版本的全部功能和AT指令集外,還有以下新的特性：
Ø 引腳由變成30pin雙列直插。
Ø 輸入電壓范圍變成4.5v-25v 500mA。
Ø 輸出按用戶要求出廠預(yù)設(shè)。
Ø 增加定時復位使能端。三段定時（2、4、8時間）復位功能，也可以取消定時復位功能。
Ø 增加電話遠程復位功能。當電話振鈴6聲時，系統(tǒng)自動復位。
Ø 復位引腳外引，并做特殊處理。復位更徹底，更有效，也理利于客戶現(xiàn)場使用。
Ø 更加穩(wěn)定的電源系統(tǒng)。
Ø SIM卡接口引腳外引。
Ø DC 4.2V高穩(wěn)定電壓輸出。
Ø 與老版本兼容。
為便于調(diào)試和安裝，ETPro-211Ai配制了接口轉(zhuǎn)接板，并將相應(yīng)的接口和電源轉(zhuǎn)換成標準形式。建議在初始調(diào)試過程中使用接口轉(zhuǎn)接板，在實際系統(tǒng)中兩種都可使用。
進行這類系統(tǒng)調(diào)試的時候,請遵循以下步驟進行測試：
Ø 使用“超級終端”作為HOST主機與ETPro-211Ai相連，進行測試。
Ø 使用用戶自己的單片機系統(tǒng)與ETPro-211Ai相連，進行測試。
　　常見的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下：
　　
　
　　2．力控組態(tài)軟件：
　　* 強大的Web功能和Internet/Intranet瀏覽器技術(shù)，直接支持多文檔。WWW功能全部用VC++實現(xiàn)，因此當在Internet上遠程訪問監(jiān)控畫面時，具有更好的實時性。同時易于使用ASP等快速開發(fā)工具構(gòu)建B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并可以直接訪問單窗口。
　　* 國內(nèi)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架，支持B/S和C/S訪問方式，支持多層次網(wǎng)絡(luò)冗余及故障切換。提供多重冗余結(jié)構(gòu)，支持IO設(shè)備冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、數(shù)據(jù)庫冗余等；
　　* 率先通過國內(nèi)各主流的GPRS DTU產(chǎn)品實現(xiàn)與控制設(shè)備如PLC、儀表和模塊等通過移動網(wǎng)絡(luò)進行互連；
　　* 可同時連接多個不同廠家的GPRS終端與控制設(shè)備進行遠程通訊；
　　* 通過GSM手機短信報警管理系統(tǒng)方便管理報警信息；
　　* 適用于各種管網(wǎng)（如熱、水、電、油、煤氣等）、礦山、水文、交通、環(huán)保等系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控
　　
　

　　四、系統(tǒng)功能詳解
　　數(shù)據(jù)采集和處理功能
　　通過無線方式（ETPro-211Ai）把各個換熱站的運行數(shù)據(jù)采集到調(diào)度站，在調(diào)度站上進行顯示，運算，處理。
　　畫面顯示功能
　　主畫面顯示整個主網(wǎng)的干線動態(tài)工藝流程圖，流程圖上標有各個換熱站的實際位置，并顯示換熱站的主要參數(shù)。換熱站傳輸上來的數(shù)據(jù)也可以表格或者棒圖的方式進行顯示。在主畫面通過按鈕可以切換到任一個換熱站，查看換熱站的詳細信息。
　
　
　　設(shè)備報警功能
　　當換熱站的設(shè)備出現(xiàn)運行故障時，自動把故障信息傳輸?shù)秸{(diào)度站，及時提醒操作人員。
　　CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖,事故設(shè)備圖形變色。報警窗口會彈出報警信息，報告報警種類，時間，報警值，是否恢復等信息。報警系統(tǒng)發(fā)出聲音報告事故情況。
　　　　通訊自診斷功能
　　在畫面上顯示通訊站號，通訊速率，通訊口信息，當和某一換熱站通訊出現(xiàn)故障時，畫面上會出現(xiàn)信息提示。
　　　　管理功能
　　通過內(nèi)部運算，可以運算出換熱效率，一二次網(wǎng)失水率，熱量平衡關(guān)系。
　　　　歷史數(shù)據(jù)查詢
　　總調(diào)度站把各個換熱站傳輸上來的數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫，可以通過查詢歷史數(shù)據(jù)曲線查詢某一段時間的運行數(shù)據(jù)。
　　

　　報表打印功能
　　按換熱站把數(shù)據(jù)進行歸納，分類。調(diào)度站的打印機可以把這些數(shù)據(jù)進行輸出，形成日報表，月報表，實時報表。
　　　　生產(chǎn)調(diào)度功能
調(diào)度站的值班人員可以根據(jù)換熱站的實際運行狀況給操作人員下達調(diào)度指令。

　　　　五、系統(tǒng)控制原理
　　1．數(shù)據(jù)中心：
　　數(shù)據(jù)中心采用ADSL方式與INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或域名。此種方案需要先在INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業(yè)務(wù)。其中，數(shù)據(jù)中心采用公網(wǎng)固定IP的方式，監(jiān)控點直接向中心發(fā)起連接，運行相對可靠、穩(wěn)定。
　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如主圖所示。系統(tǒng)中的測量傳感器（溫度，壓力，液位，流量等）對被控對象進行檢測，把被控量轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一的電信號，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號送入過程控制器（工控機或PLC）內(nèi)。計算機將此測量值與給定值進行比較，按一定的控制算法，產(chǎn)生控制指令，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過執(zhí)行機構(gòu)控制被控對象，達到預(yù)期的控制目標。換熱站的數(shù)據(jù)通過GPRS DTU與數(shù)據(jù)中心調(diào)度站交換數(shù)據(jù)。
　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)督、管理系統(tǒng)，它除了實現(xiàn)現(xiàn)場參數(shù)的顯示、記錄、打印和報警功能外，還可以對供水溫度進行最優(yōu)化計算，用來指揮直接控制系統(tǒng)，以此去自動調(diào)整給定值，從而使供熱過程處于最優(yōu)狀態(tài)。
　　2．換熱站：
　　各換熱站通過PLC控制器對站內(nèi)供熱運行的溫度、壓力、流量、熱量等參數(shù)的檢測，直接將數(shù)據(jù)通過ETPro-211Ai發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的力控軟件中；數(shù)據(jù)中心將收到的數(shù)據(jù)處理后保存，將處理結(jié)果用控制指令發(fā)送到各換熱站，真正達到了無人職守。
　　

　　在所有的自控系統(tǒng)中，有線網(wǎng)絡(luò)是最常用的網(wǎng)絡(luò)，但對于熱網(wǎng)系統(tǒng)來說，由于多在市區(qū)內(nèi)，而且距離較遠，敷設(shè)通訊電纜非常困難，一般較少采用。
　　
　　六、總結(jié)
　　1．提高了采暖收費工作的工作效率及準確度，保證收費工作高效、穩(wěn)定運行
　　2．提高了工程設(shè)計水平及技術(shù)檔案管理水平，公司熱力設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全部使用地理信息系統(tǒng)進行管理，使得公司所有的技術(shù)人員都可以在辦公網(wǎng)絡(luò)上查詢到公司熱力設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，方便了供熱運行。
　　

　　3．提高熱網(wǎng)運行調(diào)度水平，提高供熱服務(wù)質(zhì)量，熱網(wǎng)投入自動運行后，換熱站二級管網(wǎng)的供回水溫度始終在規(guī)定的范圍內(nèi)運行，同時熱網(wǎng)自動運行可以快速跟蹤室外溫度的變化，當室外溫度出現(xiàn)大的變化時，二級管網(wǎng)供回水溫度同時也跟著變化，保證采暖用戶的室內(nèi)溫度始終比較均衡，避免了熱網(wǎng)溫度滯后現(xiàn)象，大大提高了供熱服務(wù)質(zhì)量，同時在白天室外氣溫較高時減少了供熱量，這樣就可以節(jié)約大量的熱量和電量，減少了熱網(wǎng)運行成本。
　　4．遠程訪問，遠程控制。如主圖所示，供熱公司的調(diào)度者，通過登陸Internet（無線或有線），進入數(shù)據(jù)中心的力控服務(wù)器。獲得權(quán)限以后，可以隨時調(diào)節(jié)熱網(wǎng)運行參數(shù)，在節(jié)假日可以人為提高供熱運行參數(shù)，保證了用戶室內(nèi)溫度，得到了用戶的好評，為熱力公司樹立了良好的企業(yè)形象