换热站智能控制算法研究与监控系统的设计

发布时间：2017-05-09 15:12

  本文关键词：换热站智能控制算法研究与监控系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着集中供暖的发展和热网覆盖面积的不断扩大,换热站作为热网的枢纽扮演的角色越来越重要。如何加强热网的有效管理,提高换热站的自动化水平,达到安全、舒适、节能、高效的供热目的成为供热行业的重要课题。基于我国的供热模式和运行问题,以大连某高校的换热站供热系统为研究对象,分析了换热站的工艺流程和控制原理,针对性的研究了供暖系统存在的不足。相关问题的突出表现为：一是仍有许多换热站系统处于手工操作阶段或粗糙的自动控制阶段,自动化水平较低,达不到安全、舒适供热；二是缺少一个可靠的远程遥测遥控平台。对于我国换热站自动化水平普遍较低的问题,受智能三态Bang-Bang启发,用灰色关联分析法分析换热站的历史数据,通过数据挖掘技术结合供暖的基本公式推导提出了智能位式控制算法。该算法以换热站分布式变频加压泵为被控对象,以二次网供回水平均温作为被控参数。算法设计时充分考虑到供暖初末期的间歇供暖问题,在保证防冻时间段的供热管网系统安全性同时实现了能源节能。经过实验验证,经此设计能使二次侧供回水均温随设定温度变化而平稳快速的调节,采用智能位式控制算法的控制精度上比三态Bang-Bang控制算法明显提高。为了应对日益扩大的城市热网规模,提高供热节能,分析并设计了基于GPRS无线通讯技术设计了远程遥测遥控平台。实现了对现场数据的在线监控和远程控制,该平台还具有数据存储、故障诊断和报警等功能,从而有效的提高了整个热网运行的安全性与稳定性。
【关键词】：换热站 灰色关联 智能位式 GPRS 遥测遥控
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 国内外发展现状及趋势13-16
• 1.3.1 国外研究现状13-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.3.3 发展趋势16
• 1.4 主要研究内容16-18
• 第2章 换热站系统结构18-34
• 2.1 分布式变频供热18-19
• 2.2 换热站结构和调节方式19-22
• 2.2.1 换热站结构19-20
• 2.2.2 供热调节方式20-22
• 2.3 换热站控制系统22-27
• 2.3.1 温度控制系统23
• 2.3.2 二次网水循环系统23
• 2.3.3 补水控制系统23-25
• 2.3.4 泄压控制系统25-27
• 2.4 换热站温度自动控制系统27-33
• 2.4.1 二次网均温的设定27-29
• 2.4.2 换热站温度控制算法29-30
• 2.4.3 智能三态Bang-Bang控制30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 智能位式控制算法34-51
• 3.1 预备知识34-36
• 3.1.1 灰色关联度34-35
• 3.1.2 最小二乘法曲线拟合35-36
• 3.2 二次网供回水温差影响因子分析36-45
• 3.2.1 质调节对二次网温差的影响36-42
• 3.2.2 量调节对二次网温差的影响42-43
• 3.2.3 核心公式的推导43-45
• 3.3 间歇供暖45-47
• 3.4 算法的编程实现47-49
• 3.5 本章小结49-51
• 第4章 控制节能效果分析51-60
• 4.1 总体概述51-52
• 4.2 温控效果评价52-58
• 4.2.1 热舒适性分析52-55
• 4.2.2 节能分析55-58
• 4.3 效益分析58
• 4.4 节能潜力分析58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 换热站监控系统设计60-74
• 5.1 监控系统的构成60-62
• 5.2 监控系统关键技术62-68
• 5.2.1 GPRS通讯技术62-65
• 5.2.2 MODBUS RTU技术65-67
• 5.2.3 供热通讯网络的设计67-68
• 5.3 换热站监控系统人机界面的设计68-73
• 5.3.1 远程数据采集显示界面69-70
• 5.3.2 远程控制界面的设计70-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 总结与展望74-75
• 6.1 总结74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79

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