| 榮獲“2004年度工控及自動化領(lǐng)域優(yōu)秀典型應(yīng)用”有獎評選活動 三等獎 |
 | 專家點(diǎn)評：
作者介紹了針對青島開發(fā)區(qū)集中供熱系統(tǒng)做出的設(shè)計(jì)方案，以及根據(jù)本項(xiàng)工程的具體地理環(huán)境的要求，方案決定采用工業(yè)級冗余環(huán)網(wǎng)交換機(jī)（東土公司的KIEN 系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)），構(gòu)成冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。并且提出了為了用戶的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的可靠性及安全性，以及建議在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)中采用工業(yè)級以太網(wǎng)通訊設(shè)備等建議。符合熱力行業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展方向。但作者撰寫的文章，其格式?jīng)]有完全符合征文要求。 |
熱網(wǎng)介紹
城市供熱行業(yè)是城市熱力供應(yīng)的重要組成部分，是城鎮(zhèn)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。發(fā)展城市熱力，對于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、方便人民生活、促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展城鎮(zhèn)公用事業(yè)意義十分重大，是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。現(xiàn)在正值城鎮(zhèn)熱力向集中供熱轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵階段。
數(shù)據(jù)采集及傳輸
能夠?qū)崟r采集公司所有換熱站（包括水-水站、汽-水站）的全部技術(shù)數(shù)據(jù)，包括壓力、溫度、流量、熱量、水電消耗及水泵狀態(tài)等各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過公司專用虛擬電話網(wǎng)絡(luò)將各個子站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胝{(diào)度室，公司調(diào)度可以在調(diào)度室了解到各個換熱站的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)；
換熱站自動控制：各個換熱站可以根據(jù)室外氣溫的變化通過調(diào)節(jié)一級管網(wǎng)電動閥門的開度來及時控制二級管網(wǎng)的供回水溫度，通過調(diào)度給定的控制曲線，各個換熱站可以獨(dú)立運(yùn)行，保證運(yùn)行參數(shù)始終在給定的范圍內(nèi)運(yùn)行。同時調(diào)度在中央調(diào)度室可以根據(jù)需要隨時干預(yù)子站的運(yùn)行，調(diào)度可以遙控子站的電動閥門，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。
熱網(wǎng)投入自動運(yùn)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(yùn)行，同時熱網(wǎng)自動運(yùn)行可以快速跟蹤室外溫度的變化，當(dāng)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(yùn)行成本。由于調(diào)度具有了熱網(wǎng)調(diào)控手段，可以隨時調(diào)節(jié)熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，在節(jié)假日可以人為提高供熱運(yùn)行參數(shù)，保證了用戶室內(nèi)溫度。
工程概況
本設(shè)計(jì)方案針對青島開發(fā)區(qū)集中供熱系統(tǒng)做出的方案要求，根據(jù)地理位置需要，以及熱力控制光纖網(wǎng)要求。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔仨毦哂袑?shí)時采集功能、長距離、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)傳輸和冗余備份等特性。在結(jié)合該網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，決定組建光纖網(wǎng)絡(luò)并選用光纖布線產(chǎn)品。方案要求既要充分滿足小區(qū)熱力站檢測網(wǎng)絡(luò)的需要，又要協(xié)調(diào)配合通信應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。因此我們選擇專業(yè)的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備以提供工業(yè)級的可靠性, 達(dá)到長期無故障連續(xù)運(yùn)行的需求; 也只有專為工業(yè)設(shè)備管理所設(shè)計(jì)的功能，才能徹底監(jiān)控工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，將可能的事故防范于未然。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
針對本工程具體環(huán)境的要求，本方案決定采用工業(yè)級冗余環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，構(gòu)成冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用東土公司的KIEN 系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，分布在32個結(jié)點(diǎn)的32臺KIEN 6000-2S工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)用光纖鏈路連成環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)充分利用了工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)通訊鏈路發(fā)生故障時其網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕謴?fù)時間被控制在300毫秒以內(nèi)，而如果用普通民用以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)造鏈路冗余網(wǎng)絡(luò)，其恢復(fù)時間長達(dá)1分鐘左右，顯然無法滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟婚g斷需求，這也是KIEN工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與民用以太網(wǎng)交換機(jī)相比所具有的一個明顯優(yōu)勢。另外，此環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)便于工程擴(kuò)充和維護(hù)，安全性能高。采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件對網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)控，同時和熱力SCADA系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)，保證互不影響。拓?fù)鋱D如下面所示：
該方案的特點(diǎn)本方案具有以下幾個特點(diǎn)：
1．鏈路自動冗余備份在熱力控制冗余環(huán)網(wǎng)中，我們采用KIEN 6000-2S交換機(jī)，它能自動冗余備份，能自動協(xié)商到達(dá)最近節(jié)點(diǎn)的路徑，如果一處線路損壞，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲匦屡渲茫_(dá)到正常網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)只需300毫秒，支持工業(yè)環(huán)境電壓18－36VDC。
2．較長的傳輸距離
環(huán)型結(jié)構(gòu)采用光纖介質(zhì)類型，在傳輸中有低損耗的特性，使得傳輸線路的無中繼傳輸距離變長，相鄰站之間最大長度多模光纖可達(dá)5KM，單模光纖可達(dá)40-80KM，最大覆蓋范圍為120KM。
3．具有較大的帶寬
環(huán)網(wǎng)傳輸帶寬為100Mbps，同時采用新的多數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)在重負(fù)荷情況下，仍能保持很高的帶寬。
4．可靠性高
環(huán)型結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時仍能自行重構(gòu)，保證系統(tǒng)安全可靠，同時傳輸光纖具有對電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其設(shè)備。由于光纖傳輸?shù)氖枪庑盘枺瑑啥说碾娫聪鄬Ω綦x，所以有效地解決了光纖兩端電源和地線對設(shè)備可能造成的嚴(yán)重威脅。
5．安全性好
光纖在通信時光束在纖維內(nèi)部傳輸，不會產(chǎn)生任何形式的輻射，可防止傳輸過程中被分接，也杜絕了輻射波的竊聽，因而是最安全的通信介質(zhì)。
該系統(tǒng)投入運(yùn)行達(dá)一年之久，經(jīng)我們對用戶的跟蹤調(diào)查，通訊系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，用戶對KIEN 6000-2S系列工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備的可靠性及安全性表現(xiàn)非常滿意，這也是東土電信長期專注于工業(yè)自動化通訊領(lǐng)域、致力于為工業(yè)自動化客戶提供最優(yōu)化服務(wù)的必然結(jié)果。
今天，全球越來越多的工業(yè)設(shè)備采用以太網(wǎng)＋TCPIP協(xié)議作為其通信與控制標(biāo)準(zhǔn)。然而, 工業(yè)自動化系統(tǒng)要求其網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備具有比民用網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備(如: 民用交換機(jī))更可靠和堅(jiān)固耐用的性能。一般來說，這類以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中, 負(fù)責(zé)連接不同的工廠網(wǎng)絡(luò)區(qū)段與重要的自動化設(shè)備，可靠性要求極高，但是一般的民用網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備, 在設(shè)計(jì)和制造并未考慮到工業(yè)自動化對設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的較高需求, 而僅僅針對連接辦公室或空調(diào)環(huán)境的計(jì)算機(jī)等辦公設(shè)備, 無法適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境（如高溫、低溫、灰塵、強(qiáng)電磁干擾、震動、沖擊等）和工業(yè)自動化對通訊設(shè)備可靠性及安全性（鏈路故障自動恢復(fù)、故障自動報(bào)警、冗余電源等）的要求。因此，為了您的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的可靠性及安全性，我們建議在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)中采用工業(yè)級以太網(wǎng)通訊設(shè)備。
