現場總線在供熱網遠程監控系統的應用

　　我國北方地區冬季目前普遍采用集中供暖方式進行供熱。熱電廠通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區、企業中的換熱站。在換熱站，高溫管道(以下簡稱一次網)中的熱水與進居室暖氣片(以下簡稱二次網)的熱水通過換熱器交換熱量。經過換熱后，二次網中熱水流入各居室中。

　　在以上過程中，供熱調度部門需要對分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數集中實時監視，控制換熱站中各設備的運行。同時，根據從現場監測到的各換熱站運行參數，調節熱電廠運行工況，保證冬季整個供暖的穩定運行。

　　我國現行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優越性的充分發揮。主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷;系統運行工況失調難以消除，造成用戶冷熱不均;供熱參數未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配;運行數據不全，難以實現量化管理。

　　搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術水平。因此，建立基于VPN網絡的自動監控系統，來實現各換熱站現場參數的采集、調度室與各換熱站的數據實時通訊控制，可以很好的解決上述缺點，可以有效提高供熱系統的自動化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統優質供熱、安全運行、經濟節能、環境保護具有十分重要的作用。

　　VPN(Virtual PrivateNetwork)虛擬專用網，是指利用公用電信網絡為用戶提供專用網的所有各種功能。

　　由于采用了“虛擬專用網”技術，即用戶實際上并不存在一個獨立專用的網絡，用戶既不需要建設或租用專線，也不需要裝備專用的設備，就能組成一個屬于用戶自己專用的電信網絡。

　　虛擬專用網是利用公用電信網組建起來的功能性網絡。不同類型的公用網絡，通過網絡內部的軟件控制就可以組建不同種類的虛擬專用網。例如：利用公用電話網可以構建“虛擬專用電話網”。

　　基于VPN網絡組建的熱網遠程監控系統有如下特點：

　　永遠在線并與數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據，具有很高的實時性;

　　通信鏈路由專業運營商維護，免除通信鏈路維護的后顧之憂;

　　二、系統方案

　　整個熱網遠程監控系統如圖所示由三部分組成：現場換熱站控制部分、VPN網絡數據傳輸部分、調度室數據中心。通過VPN網絡WAGO以太網控制器把現場采集的數據會立即轉發到數據中心。

　　(1) 現場換熱站WAGO以太網控制器PFC(750-841/750-842)將各工藝參數實時采集后通過本地以太網將數據送往SYSLINK路由器;同時，還可通過SYSLINK路由器接收調度中心的指令。

　　(2) VPN數據傳輸部分在對VPN通信設備進行配置時預先輸入數據中心的固定IP地址。SYSLINK路由器收到PFC發來的數據后，通過虛擬的局域網發數據到中心服務器(SYSLINK路由器)。最后在監控中心顯示。

　　(3) 調度室數據中心 由ADSL MODEM、網絡服務器、防火墻、數據中心服務器、工作站。數據中心服務器通過ADSL Modem接收來自各換熱站的數據，并對數據進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數據還傳送到全廠MIS系統。

　　三、 系統網絡

　　該系統主要是通過SYSLINK路由器兩臺和ADSL Modem兩臺以及電信部門的數據網絡來完成數據傳遞的。SYSLINK路由器主要完成WAGO PFC與調度中心數據傳輸轉發的任務。主要設置的參數如下：

　　(1) 本方案是通過SYSLINK路由器的VPN功能實現的，這樣用戶的實現成本比較低。如需要高可靠性數據傳輸。電信部門為這種應用提供了直接接入專線網絡的方式。網絡服務器通過專線方式直接接入internet，并獲得一個固定的IP地址。各熱交換站點數據路由到Internet網絡，監測點WAGO PFC也采用內網固定IP地址。采用這種方式組成點對多點網絡具有實時性好、安全性高的特點，但接入費用相對較高。

　　(2) 數據發送目的地，即數據中心服務器或者路由器的IP地址或者域名。

　　數據經SYSLINK路由器虛擬的局域網絡傳輸到到數據中心服務器。

　　網絡傳輸送來的各換熱站數據經Internet，通過ADSL Modem信號解調經防火墻和SYSLINK路由器后送達指定的數據中心服務器上進行數據接收處理，與此同時數據中心服務器擔負著向各換熱站發送相應控制指令數據的任務。各工作站從數據中心服務器上取得數據在各自的人機界面軟件上完成對各換熱站的監視控制、報警、歷史曲線等功能。