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一.概述 近年來隨著城市化建設的推進與深入,伴隨著能源緊張導致居民供熱問題日益凸現。新老用戶居住麵積逐年增加,熱源嚴重不足;供熱設備老化鏽蝕,跑、冒、滴、漏現象頻發,嚴重影響了供熱質量。 熱(re)電(dian)聯(lian)供(gong)是(shi)一(yi)種(zhong)熱(re)能(neng)和(he)電(dian)能(neng)聯(lian)合(he)生(sheng)產(chan)的(de)高(gao)效(xiao)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi),熱(re)電(dian)廠(chang)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)電(dian)能(neng),還(hai)能(neng)提(ti)供(gong)工(gong)業(ye)用(yong)蒸(zheng)汽(qi)和(he)住(zhu)宅(zhai)暖(nuan)氣(qi),熱(re)效(xiao)率(lv)高(gao)於(yu)普(pu)通(tong)集(ji)中(zhong)供(gong)熱(re)。同(tong)時(shi),熱(re)電(dian)聯(lian)供(gong)在(zai)節(jie)能(neng)和(he)環(huan)保(bao)方(fang)麵(mian)都(dou)有(you)優(you)勢(shi)。熱(re)電(dian)聯(lian)供(gong)的(de)實(shi)施(shi),將(jiang)極(ji)大(da)提(ti)高(gao)城(cheng)市(shi)供(gong)熱(re)質(zhi)量(liang),增(zeng)強(qiang)供(gong)熱(re)的(de)安(an)全(quan)性(xing)與(yu)穩(wen)定(ding)性(xing),大(da)大(da)改(gai)善(shan)城(cheng)市(shi)大(da)氣(qi)環(huan)境(jing)質(zhi)量(liang)。 二.現狀與需求 此項目中共有分散在3個主要城市的10個分供熱中心,係統要求這10個分供熱中心的數據均要發往勝利油田熱電聯供中心調度平台。目前每個分供熱中心所配備的控製設備不盡相同,比如有上海華文PCS-3000 DCS係統、西門子S7-300PLC控製器、西門子S7-200PLC控製器、西門子樓控係統等。其中有8個分供熱中心已經配備了監控係統,包括:MCGS係統、西門子WINCC係統等。為了便於數據彙總,數據通信統一設定為OPC方式。 由於分供熱中心所在地點分散、地di域yu廣guang闊kuo,各ge個ge分fen供gong熱re中zhong心xin的de網wang絡luo環huan境jing較jiao為wei複fu雜za,隻zhi有you個ge別bie分fen供gong熱re中zhong心xin接jie入ru了le勝sheng利li油you田tian的de專zhuan網wang,大da部bu分fen地di區qu都dou是shi采cai用yong的de民min用yong網wang絡luo或huo者zhe商shang用yong網wang絡luo。如ru果guo將jiang數shu據ju不bu經jing處chu理li直zhi接jie接jie入ru熱re電dian聯lian供gong中zhong心xin,就jiu有you可ke能neng對dui各ge分fen供gong熱re中zhong心xin的de控kong製zhi係xi統tong帶dai來lai極ji大da風feng險xian,因yin此ci需xu要yao在zai各ge個ge分fen供gong熱re中zhong心xin配pei備bei工gong業ye網wang絡luo隔ge離li裝zhuang置zhi,以yi保bao證zheng生sheng產chan數shu據ju和he控kong製zhi網wang絡luo安an全quan。 三.架構設計 根據上述需求,係統架構如下圖所示:
 圖1 係統架構拓撲圖
如上圖所示,對於不配備監控係統的分供熱中心,選擇力控科技的ForceControl係列軟件作為監控平台。由於現場網絡環境複雜,為了保證整個係統網絡和數據的安全性,在每個分供熱中心均配備力控的pSafetyLink工業隔離網關。該設備內部為雙獨立主機“2+1”架構,雙主機之間才用專有網絡隔離技術PSL,徹底阻斷任何網絡形式的連接。從而實現內外網之間的數據隔離交換。基於PSL的實時數據交換技術,分別解決了安全隔離網閘進行數據過濾和擺渡時性能低的業內難題,保證數據交換延遲時間低於1ms,從而滿足了用戶對高性能安全隔離網閘的需求。 熱電聯供中心采用雙網冗餘架構,配備力控科技pSpace 實時曆史數據庫作為數據平台,同樣采用雙機冗餘架構,保證了數據安全和係統穩定。單獨配備SCADA服務器和WEB服務器,使得聯供中心內部瀏覽和外部遠程瀏覽網絡相互獨立,保證了數據係統不被外部網絡病毒、heikedengbuanquanyinsugongji。tiaodurenyuanketongguogongchengshizhansuishiduifengongrezhongxinxitongxiadazhiling,tongshikehuoqufengongrezhongxindexitongyunxingzhuangkuang,bingqiejiangshishishujuhuamianxianshizailiangongzhongxindedapingmushang。 四.係統功能特性 ◆安全性 係統無論是在網絡架構設計、軟件搭建方麵都具備很強的安全性,有效避免了整套係統在運行中所麵臨的安全問題。 pSafetyLink工業隔離網關以統一安全引擎為基礎,對隔離交換報文進行全文數據還原,對用戶登錄、命令請求、文本信息、xieyigeshidengshishiquanwenshendujiance,bingzhichitedingyingyongcengxieyibiaoqiandejiancekongzhi,shixianleduitedingxinxijiaohuanduozhongneironganquanguanli,weigongyekongzhixitongwangluojianshujujiaohuantigongle“綠色通道”。 基於高效的IO調度模型,多重冗餘方案,支持自身端口冗餘、鏈路聚合、雙機熱備、多台安全隔離網閘負載均衡,保障了用戶網絡和應用的高可靠性。 下圖所示為pSafetyLink工業隔離網關的係統架構圖。
 圖2 pSafetyLink System架構圖
在操作上嚴格權限管理。係統應提供審計跟蹤功能,記錄所有用戶操作過程,對出現的係統安全問題提供調查的依據和手段;係統應具備事務日誌功能。 ◆實時性 係統具有友好的控製界麵。監測畫麵可顯示各個分供熱中心內所有測點數據,包括所有模擬量、數字量。逼真的3D效果畫麵,可將現場情況真實直觀的反饋給聯供中心工作人員。
 圖3 現場工藝監控畫麵
根據現場要求通信方式全部采用OPC通信方式,為此在實時曆史數據庫平台pSpace上開通了OPC Tunneller Server組件。它是遠程OPC Server的客戶端組件,又是本地pSpace服務器的數據源核心組件,支持采集站與服務器之間通過TCP/IP、UDP/IP方式通訊。該組件的使用使得各個分供熱中心的數據可及時、快速、方便的傳輸到聯供中心。 該組件具備如下功能特點: 1)通過該組件可以實現Server端同時訪問多個OPC Server; 2)第三方軟件OPC Server可以虛擬成設備,OPC Tunneller Server通過IO驅動程序來進行訪問第三方軟件OPC server的數據; 3)具備故障恢複功能,通訊中斷的時候具備自動恢複功能,保證係統的穩定性。 ◆先進性 建立一個開放的、標準的、可擴充、易yi管guan理li的de實shi時shi數shu據ju庫ku係xi統tong。不bu僅jin僅jin要yao做zuo到dao配pei置zhi上shang的de先xian進jin,更geng主zhu要yao的de是shi開kai發fa上shang和he應ying用yong上shang的de先xian進jin。在zai係xi統tong中zhong采cai用yong先xian進jin的de控kong製zhi策ce略lve,對dui每mei日ri的de供gong暖nuan數shu據ju,水shui、電、燃料用量等數據進行實時監測,根據天氣狀況和能耗狀況實時動態對供暖進行調節。並且可通過報表、曲線等形式實時監測係統運行狀況,從而在實現優化控製的同時節約了更多的能耗。 五.結語 熱電聯供技術的應用使得油田生產區、生活區、辦ban公gong區qu實shi現xian了le恒heng溫wen環huan保bao供gong熱re,既ji提ti高gao了le能neng源yuan利li用yong效xiao率lv,又you做zuo到dao了le綠lv色se環huan保bao。力li控kong科ke技ji產chan品pin的de應ying用yong,為wei係xi統tong長chang期qi穩wen定ding運yun行xing提ti供gong了le可ke靠kao保bao障zhang。
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