如何利用NDS-1实现对集中供热系统的自动化控制与节能.doc

1、对集中供热系统的自动化控制与节能内容介绍：NDS-1系统是我公司专门针对热力公司所设计、开发的集热计量、远传控制、管理于一体的自动化控制系统，旨在帮助供热企业有效地降低能源消耗，同时提高管理效率。NDS-1系统具有三大功能模块：热计量、自动控制与信息管理。章节目录：1 前言2 NDS-1系统简介3 目前供热领域的普遍问题（NDS-1需要解决的问题）31老式住宅能源浪费严重32恒温调节阀没有起到预想作用33管网调节不及时，能耗增大4运用NDS-1系统后所起的作用41补充完善分户计量方案42对室外的气候变化自动补偿提高生活质量43平衡热力系统做到完美无缺44提高热费收缴率45对低收入用户的灵活管理

2、46改善热力公司的管理、降低运行成本5NDS-1的具体使用方法简介51使用IC卡系统52使用GPRS系统53使用手持抄表系统54通过RS-485总线6.结束语一、 前言节约能源战略是保证国家可持续发展的基本国策。目前，在工业领域中各种节能降耗的新技术受到了高度的重视，相关的新产品被大量应用，且收到了很好的经济效益和社会效益。建筑能源的消耗主要是采暖和空调。对于北方地区而言，则更是以采暖能耗为主。在过去很长一段时间，建筑节能的重点主要是放在建筑本身的保温节能上。其实，由于目前最好的供热形式是以连续24小时的集中供热为主（这一点已被国际公认），在集中供热系统运用自动化控制系统进行节能的潜力更大。可

3、以说，建筑保温是建筑节能的条件，而供热系统本身降低能耗才是节能的根本。二、NDS-1系统简介NDS-1系统具有三大功能模块：热计量、自动控制与信息管理。是由热量表、自动温控锁闭阀、热力参数传感器、自动控制阀、楼宇控制器、数据服务器等硬件设备及M-BUS/KAN总线、GPRS等软件协议组成的分级次网络系统。其中：l 由远传热量表、自动温控/锁闭阀、集线器与楼宇控制器组成3级网络系统，运行M-BUS（或485）协议分布在用户端，起到热计量、温度控制、采集末端用户用热状况信息的作用。l 由各种热力参数传感器、温度传感器、压力传感器等、自动控制阀、自动变频泵、楼宇控制器组成2级网络系统，运行KAN总线

4、协议，能够做到根据当时末端用户用热状况以及来自上级的管理信息自动对当时的热源（站）运行情况进行调整，平衡各种热力参数。l 最后一级网络系统由楼宇控制器、数据服务器以及热力公司或物业管理中心组成，楼宇控制器与数据服务器之间运行KAN协议，对2、3级网络数据进行汇总，数据服务器通过GPRS无线接入到管理中心的运行在Windows98/2000/NT平台上的管理模块上，可以使管理人员坐在管理中心，就能对每个次级泵站直到末端用户的运行情况进行控制，并保持对数据的更新、备份、统计等操作。三、 NDS-1系统主要针对解决的问题运用我公司开发的集热计量、远传控制、管理于一体的NDS-1型自动化控制系统，可有

5、效地降低能源消耗，同时提高管理效率。并有针对性地解决目前在集中供热领域普遍存在的几个问题，它们是：1老式住宅能源浪费严重老式的住宅是单管串联的供热管路，室内的温度用户无法调节，又由于集中供热系统采取24小时连续供热，供热效果较好，只能采取开窗等浪费能源的方式进行调节。虽然我市已经进行了大规模的有管网改造，但只是改成单管的并联系统，进户端加装锁闭阀起到提高收费率问题。而用户由于缺乏控温手段，这样的改造并没有达到建筑节能的目的。2恒温调节阀没有起到预想作用虽然新建住宅的供热系统是分户控制的双管并联方式，每户加装锁闭阀，每组散热器上有温度控制阀，但是由于并没有实行热计量收费，用户的节能意识不强烈，自

6、主性也不高，加上恒温控制阀需要人工调节比较烦琐，所以用户一般都把温控阀开到最热限度，就不再调节。导致以节能为目的的温控阀形同虚设，没有起到调节温度，节约能源的作用。3管网调节不及时，能耗增大室内采用温控阀调节温度是一种变流量的调节方式，对于一个户内控制设备完善的系统（加装了温控阀与热量表的双管并联系统），就必须有外网的相应控制措施与之相配合，否则，会引起水力失调，使整个系统的热耗增大。可是由于用户在温控阀的是用上缺乏经验，存在很大的盲目性和随机性，导致热网的流量失调。当供热系统的实际循环流量超过设计循环流量时，其实际供回水温差必然减小。同时，进水温度下降，回水温度升高，管网的能耗迅速增大，而且

7、处于一种大流量小温差的落后运行方式。四、 NDS-1系统在供热领域所起的的作用1补充完善分户计量方案如前文所述，温控阀由于操作烦琐，加上用户缺乏使用经验和自主性不高等因素，使得温控阀没有发挥应有的作用，给整个分户控制计量方案带来缺憾。NDS-1系统把恒温控制部分改由热量表控制，室内的用热状况由用户（或管理部门）设定后，比如在不同的时间设定不同时的供热，即可自动调节进回水温度，进而达到恒定室温、节约能源的目的。2对室外的气候变化自动补偿提高生活质量在采暖季里，室外的气候也时常变化。室内用户由于工作在外等原因，很难做到根据室外气候变化，适当调节温控阀，NDSP系统由于受物业中心控制，在专家的建议下

8、可以很科学高效的及时调整3级网络中的每一个角落，以适应室外温度变化，提高生活舒适度。3平衡热力系统做到完美无缺有数据表明，如果整个热力系统的运行能处在一个动态的平衡状态，那么系统的能耗将大大降低。在采用室内温控阀的情况下，管网末端的压力与流量变化幅度大，而且不可预测，在管网上端不论采取什么措施都改变不了被动适应的局面。NDS系统由于在系统的末端有热量表和有自动温控阀的共同作用，使得所有末端用户的状态改变可在发生前就自主地反馈回来，这样热源一端就可以根据末端的水流及温度变化迅速计算出现后的方案，通过控制变频泵、自动阀等手段来平衡水流。4提高热费收缴率NDS系统的1级网络部分采用GPRS无线接入技

9、术并可支持动态的域名管理系统，这就意味着，只要你拥有适当的权限，那么在世界角落的任何一台能上网的电脑前，都可以通过此系统的管理界面向所管理的任何一台设备（恒温锁闭阀、压力调节器等等）下达关闭或开启的指令。也就是说，每年热力公司的收费人员只要提着一台笔记本电脑来到各个小区，把交热费的用户输入电脑，那么远端的锁闭阀就自动开启了。5对低收入用户的灵活管理由于NDS系统的温控锁闭阀可以做到根据供回水温度实时调节，这样对于无法交纳足额热费的低收入家庭，可以折中处理。允许用户交纳一定比例的热费，同时，控制热量表通过控制温控锁闭阀允许用户以稍低于正常温度的条件按交费比例适量用热，这样既缓解了社会矛盾，也提高

10、了收费率。而且做到公正合理。6改善热力公司的管理、降低运行成本由于NDS系统的一级网络是基于GPRS的无线网络系统，所以当末端的设备安装完成时，整个管理系统也基本上形成了，而且新的站点可以随时加入，不需要大量的网络建设。最重要的是对于热力公司而言，由于NDS系统的应用，可以使管理人员，随时对下属各级泵站的运行情况进行了解，对于一些造成浪费的操作给予及时的纠正，甚至可以直接进行控制。这样就减少了由于下级人员素质较低造成的浪费和责任事故。五、 NDS-1系统的具体使用介绍本系统是集数据采集、信息传输、计算机集中管理于一体的自动化控制系统，在具体使用时，不但可以对热量表进行远程抄表以及对供热设备进行

11、远程控制，同时亦能和水、电、气等仪表的远传系统整合，真正实现户用能源的预付费管理，既降低了能源消耗，又提高了收费管理效率和管理水平。对操作者而言，具体的使用形式有如下几种：1使用IC卡系统NDS-1系统将IC卡插口设计在单元管理器上，用户在管理中心交费后，只需使用充值过的IC卡在相应的单元管理器上进行刷卡，便可开启自己的程控锁闭阀，而管理中心不但可以及时监测用户的使用情况，而且还能根据用户需要，配合单元管理器上显示的热量表传送来的各种热量参数及信息，灵活合理地对供暖情况进行调控， 这样既节省能源、降低损耗又有利于提高用户的生活质量。2使用GPRS系统 NDS-1系统使用的是先进的数据传输系统G

12、PRS系统，即单元管理器将热量表传送过来的各种数据，通过与其相连的GPRS装置转变成GPRS信号发出，经由GPRS基站发送至Internet网络，中央计算机只需安装相应的管理软件，便可在网络上获取用户的热量使用信息及数据，而热力公司或银行等收费部门同样可通过Internet网络了解用户的交费情况，之后再次经由网络、中央计算机和单元管理器向热量表发出指令，控制其程控锁闭阀的关闭或开启，进而实现对每个用户供热和交费的远程管理，整个过程操作极其简单和方便，大大提高了各部门的工作效率。GPRS方式的优点在于整个系统的建设可以省略网络的物理布线过程，便于实施。3使用手持抄表系统 NDS-1系统配备的手持

13、抄表系统提供了另外一种方便快捷的管理方式。将红外手持抄表器与单元管理器的红外输出口对接，便可实现二者数据信息的交换，这种管理方式即可以单独使用，也可与以上两种方式配合使用。4通过RS-485总线 通过单元管理器上的RS-485总线系统可以与其它的计量设备如水表、电表等组成更大的网络，为其它的智能设备提供通讯接口。六、 结束语以上分析可以看出，NDS自动控制与管理系统，在影响供热采暖系统的节能效果的几个主要方面：水利平衡、管道保温、提高锅炉热效率、系统运行管理水平等几个方面都有很好的作用，也是实现建筑节能目的的主要途径。该套系统的早日应用，能产生很深远的社会效益、环境效益和经济效益，对提高我市的城市品位有良好的推进作用。4