GPRS无线通信在电热网中的应用

425213454521112GPRS通信技术在电厂热网计量管理中的实践摘要介绍GPRS无线通信技术在热网监控系统中的运用是一个切实可行的方法，有效地实现了对热网户的实时计量监测、数据分析和及时掌握热用户运行信息，且运行可靠，同时提高了工作效率和计量管理水平。关键词GPRS无线通信技术、热力系统、热网监控管理系统、热用户、计量管理1、前言当前，电厂外部经营形势越来越严峻，深挖潜力，降本增效，有效地提升公司的竞争力，正成为电厂经营的主题；由于煤电联动措施还需进一步完善的情况下，热网供热正成为热电厂第一生命线，这过程中如何规范和维护公司以及消费者的利益是计量管理人员必须要研究的重要课题。集中供热主要是利用热电厂所产生的蒸汽或热水，通过供热管网提供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式，其主要由热源、热网、热用户和热流量计等四部分组成。我公司是由两台中温中压抽凝机组、沿城市和开发区50公里供热管线和142家热用户共同组成集中供热管网系统；随着热用户的增多，供汽量增大，原有人工巡线、抄表管理方式，已无法满足及时发现计量仪表故障和掌握热用户的用汽信息，这给用热流量计的准确计量带来困难，因此如何将分散热用户的运行和计量信息能实时、可靠、方便地传输到热电厂（供热单位）是个关键的技术问题。近年来无线通讯的发展，尤其使用公用无线信道的GSM、GPRS通信方式的发展，利用其无须投资建设无线网络，通信覆盖范围大，安装施工十分方便等优点；公司采用循序渐进的方式先后对80家热用户计量系统进行了改选，并加装了GPRS无线网络通讯系统，组建了热网监控管理系统，实现了对上线热用户的实时计量监测，有效地提高了工作效率和计量管理水平。2、设备状况热网监控系统改造前，主要是城区宾馆、浴室和茶水炉用汽为主，规模工业用户为辅，而且分布分散，管理困难，主要有以下特点：a．热用户相对较多，月用汽小于10吨用户占总数80%；b.用热用户分布分散，距离较远，其中城区部分总管线为约30公里，且不方便集中管理；c.自动化水平低，抄表全采用人工现场采集数据，且人工成本高，数据汇总时间较长，分析管损严重滞后，同时不便于掌握用户用汽信息，效率相对较低；d．仪表故障发现及时率严重偏小，经常出现仪表不计量和少计量情况，供热管损较高；e．现场情况千差万别，维护工作量较大。3、改造方案及实施3．1热网监控管理系统底层通讯网络的选择目前通讯网络通常采用专线、电话、电台和GPRS四种不同的方式，都可实现对分散现场数据的采集要求，其特点如表1。425213454521112方式特性专线电话电台GPRS安装及其费用电缆材料费用和人工费较高，走线时要考虑地理环境，防护措施要求高。安装最方便，但运行期间电话费用很高。安装方便，但不仅初期投资费用较大，且运行维护费用大，通信距离有局限性，易收到地理环境对通话质量的影响。安装方便，费用较低，基本免维护，通信距离基本无限制，可采用套餐按月派发费用。稳定性准确率实时性最稳定，数据准确实时刷新，便于各种计算.稳定性好实时性差稳定性一般，但实时性较低利用公网通讯，永远在线，数据准确扩展性和通用性一般方便较方便较方便抗雷击性能好好易雷击好通过表1对四种方式的对比可知：专线方式较适用于新上的管网系统，尤其是对数据连续要求特别高的系统；电台及GPRS较适用于老的管网系统；电话由于其实时性较差适用于便利性要求较高的抄表系统；结合我公司实际情况，最终选择确定了GPRS无线通讯来实现热网监控管理系统底层通讯网络。3．2GPRS通信技术在热网监控管理系统中应用的可行性GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它具有显著有优势：a、实时在线。用户随时与网络保持联系，减少了拨号登录接入网络时间；b、按流量计费。采用针数据业务的计费方式，用户实时在线无数流时不计量费用；c、快捷登录功能。激活时间快，时间为1-3秒，激活后已经完全接入GPRS网络；d、高速传输。GPRS数据传输速率快，理念峰值达成171.2kb/s；e、组网简单灵活、维护便捷、使用安全；由此可见：GPRS通信技术在热网监控管理系统中应用是可行性、合理的。3．3GPRS通信技术在热网监控管理系统中的构成原理425213454521112整个热网监控系统相当于小型的DAS系统，由主站系统、前置机、GPRS无线网络和若干个热用户抄表终端等四部分共同组成；主站系统主要用于人机交互信息方面工作；前置机主要负责建立网络链路和透明中转收发数据的功能；GPRS无线网络主要是完成信息的上送与下发；热用户抄表终端主要完成热流量仪各参数的数字量与模拟量的转换。具体系统构成如图1。图1GPRS通讯网络结构3．4热用户抄表终端GPRS数传装置系统构成各热用户终端主要由压变、温变、涡街传感器（差压变送器）以及流量积算仪组成热用户蒸汽计量系统，各模拟量参数通过RS232转换器转换后，再通过GPRS无线通信传回公司专用服务器，具体系统构成如图2。图2热用户流量计系统图3．5方案实施第一期先对月用汽量大于10吨的80家用户进行远传改造，逐家改造原有流量显示仪，更换带远传通讯接口的热量仪，增加GPRS远传通信模块，并结合实际情况对UPS电源进行了相应改造调整；在公司MIS监控中心安装专用服务器作为前置机，并通过局域网与公司MIS主站系统链接，充分实现资源信息共享。425213454521112系统采用青岛三达专用的监控软件，其具有简洁自然的管网地图界面，方便进行人机交互信息，其具有如下功能：1）测量功能。a、测量蒸汽的瞬时流量、压力、温度及累计流量（热量）；b、能及时反映GPRS模块运行联机状态和仪表运行工作状态；2）数据记录和存贮功能。a、每三分钟对各抄表终端对相应热用户的瞬时流量、温度、压力及累计值等数据进行发送一次，并将累计值进行汇总；b、记录和存贮每日各用户的用汽流量的最大值和最小值及对应的发生时刻；c、采用海量存储器，记录和存贮的各类数据，同时保留周期最长为10年；3）异常事件主动告警。当各抄表终端出现掉电、仪表异常、通信故障时，终端主动上报主站，同时主站推出告警画面。4）统计分析。a、对热用户用汽量进行统计分析，并将所采集的数据，根据日、月或任意时段用曲线、报表和棒图进行显示。b、日数据统计；c、月数据统计。5）数据查询。实时查询表计所有的实时数据和任意选定时间段进行查询历史数据。6）Web发布功能。网上邻居或授权用户可以通过浏览器远方查询该监控系统数据、曲线和报表。4、改造效果通过GPRS无线通信技术对热网监测系统改造后，以其低廉的运行费用，稳定可靠等特点，取得了良好的运行效果，能够真正服务于热网管理工作；借助于GPRS热网监控系统，公司能够实时获得80家热用户的运行参数，及时了解和掌握热用户的各项告警信息及生产情况，并可以第一时间做出判断和处理；充分发挥了热网监测系统的效能，进一步降低了公司的人力资源成本，提高了现场仪表的自动化和计量管理水平，同时保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。5、结束语GPRS作为一种新的通讯手段，有很多优点，将其应用于热网监测系统，并取得成功。但还应在提高数据传输的可靠性和对数据进行更有效的安全加密方面进一步提高。改造后，整个热网系统自动化程度明显提高，但还需改进地方：a．系统缺少必要先期负荷和管损预测功能；b．系统缺少供热管线风险和潜力指标分析功能；c．对仪表故障、通信故障只有报警指示，没有进行统计和缺陷分析；d．仪表避雷性能偏弱，需完善对直接雷和感应雷预防工作，增加仪表信号的隔离、仪表箱接地以及强电部分增加浪涌保护器，提高整个系统的可靠性。参考文献：1．吕捷.GPRS技术[M].北京邮电大学出版社，20012．董志国.集中供热管网的监控系统[J].煤气与热力，2005，25卷10期：19～214252134545211123．《青岛三达热网监控软件说明书》4．张英，王炎.GPRS在城市热网监控系统中的应用[J].科技信息，2005，4：38～405．林艳，杨建华等.集中供热监控系统的设计[J].控制工程，2003，10卷6刊：539～5416．丁艳华.热网远程监控系统的设计与实现[J].城市公共事业，2005，19卷2期：34～37您好，感谢您在百忙之中浏览此文档：我是上海顺舟电子科技有限公司的王良源，非常感觉您对我司的关注与支持。我司是专业生产无线数传模块的，网站：我公司产品主要包括：zigbee：包含透传的SZ05/SZ02和模拟量采集、控制和传输的产品SZ06；wifi产品：可以进行大数据量传输；GPRS产品：可以进行远距离传输；470产品：穿透能力较强；近几年随着国内无线技术的迅速发展，我司产品也广泛应用于各行各业，如无线抄表、无线工控、监测、智能家居等。期待为您创造价值！上海顺舟电子科技有限公司王良源销售工程师电话：[phone]传真：[phone]QQ:2621103685手机：150-2134-2589邮箱：[e-mail]地址：上海市浦东新区张江高科毕升路289弄4号502室网站：系列无线照明控制无线物联网无线传感网无线数据采集无线数据传输无线串口通信