Автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии

Автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии

Реферат

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и населенных пунктов и может быть использовано для дистанционного контроля и регулирования расходов энергоносителей, произведенной тепловой энергии и теплоносителя в системах теплоснабжения.

Системы теплоснабжения являются сложными инженерными сооружениями, особенностью которых является то, что они двухпараметрические, когда количество отпускаемой тепловой энергии определяется как температурой теплоносителя, так и перепадом давления в сети, поэтому управлять ими надо двумя взаимосвязанными системами, одна - для регулирования температурного режима, а другая - для регулирования гидравлического режима.

Известны устройство регистрации энерго- и теплопотерь (RU 105722, 20.06.2011 г.Устройство регистрации энерго- и тепло потерь), устройство регистрации экологического воздействия тепловых объектов на окружающую среду (RU 105411, 10.06.2011 г. Устройство регистрации экологического воздействия тепловых объектов на окружающую среду) и устройство контроля передачи тепловой энергии (RU 106720 от 20.07.2011 г. Устройство контроля передачи тепловой энергии)

По результатам, проведенного с помощью данных устройств, мониторинга текущего состояния параметров технологического процесса нет возможности принимать соответствующие управленческие решения по выбору оптимального режима удельных затрат на производство тепловой энергии, что является существенным их недостатком.

Известна система для измерения и учета расхода теплоносителя и тепла в системах теплоснабжения (RU 2144162, 16.07.96 г. Автоматизированная система для измерения и учета расхода теплоносителя и тепла в системах теплоснабжения).

Недостатком этой системы является то, что в ней не рассматриваются двухконтурные системы теплоснабжения и использования для регулирования подачи теплоносителя частотных преобразователей.

Наиболее близким устройством является система управления энергоресурсами (RU 2315324, 20.01.2008. Система управления энергоресурсами). Система состоит из объекта управления, блока определения расходов энергоносителей, блока управления оператора, блока автоматизированного управления объектом.

Недостатками прототипа является отсутствие возможности оценивать состояние параметров технологического процесса в реальном масштабе времени и принимать соответствующие управленческие решения, что не позволяет выявить места наименьшей эффективности процесса производства тепловой энергии.

Задачей изобретения является решение ряда важнейших задач по повышению энергоэффективности на этапах производства, транспортировки, распределения и использования тепловой энергии.

Поставленная задача достигается тем, что автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии, содержит объект управления, блок определения расходов энергоносителей, блок управления оператора, блок автоматизированного управления объектом, датчик расхода воздуха, многоканальный микропроцессорный блок контроля энергосбережения, датчик температуры сбросных газов, датчик температуры горячей воды, счетчик производимой тепловой энергии, диспетчерский центр приема информации, потребитель тепловой энергии, причем первый выход блока определения расходов энергоносителей соединен с первым входом объекта управления, первый выход датчика расхода воздуха соединен со вторым входом объектом управления, второй выход определения расходов энергоносителей, второй выход датчика расхода воздуха, выход датчика температуры сбросных газов, выход датчика температуры горячей воды, выход счетчика производимой тепловой энергии соединены с входами микропроцессорных блоков контроля энергосбережения, выходы микропроцессорных блоков контроля энергосбережения соединены с входами диспетчерского центра приема информации, выход диспетчерского центра приема информации через блок управления оператора соединен с входом блока автоматизированного управления объектом, выход блока автоматизированного управления объектом соединен с третьим входом объекта управления, первый выход объекта управления соединен с датчиком температуры сбросных газов, второй выход объекта управления соединен с датчиком температуры горячей воды, третий выход объекта управления соединен со счетчиком производимой тепловой энергии, четвертый, пятый, шестой выходы объекта управления соединены с входами потребителей тепловой энергии, выходы потребителей тепловой энергии соединены с входами диспетчерского центра приема информации.

Техническое решение изобретения расширяет его функциональные возможности за счет передачи информации об объектах теплоснабжения с помощью сотовой связи.

На фиг.1 изображена автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии.

Первый выход блока определения расходов энергоносителей 2 соединен с первым входом объекта управления 1, первый выход датчика расхода воздуха 3 соединен со вторым входом объектом управления 1, второй выход определения расходов энергоносителей 2, второй выход датчика расхода воздуха 3, выход датчика температуры сбросных газов 5, выход датчика температуры горячей воды 6, выход счетчика производимой тепловой энергии 7 соединены с входами микропроцессорных блоков контроля энергосбережения 4, выходы микропроцессорных блоков контроля энергосбережения соединены 4 с входами диспетчерского центра приема информации 8, выход диспетчерского центра приема информации 8 через блок управления оператора 9 соединен с входом блока автоматизированного управления объектом 10, выход блока автоматизированного управления объектом 10 соединен с третьим входом объекта управления 1, первый выход объекта управления 1 соединен с датчиком температуры сбросных газов 5, второй выход объекта управления 1 соединен с датчиком температуры горячей воды 6, третий выход объекта управления 1 соединен со счетчиком производимой тепловой энергии 7, четвертый, пятый, шестой выходы объекта управления 1 соединены с входами потребителей тепловой энергии 11, выходы потребителей тепловой энергии 11 соединены с входами диспетчерского центра приема информации 8.

Автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии работает следующим образом. Во - первых, система управляет производством тепловой энергии, т.е. по результатам мониторинга текущего состояния параметров технологического процесса принимать управленческое решение по выбору оптимальных параметров удельных затрат на производство тепловой энергии. Во - вторых, система через взаимосвязь с потребителем управляет использованием полученной тепловой энергии.

В объект управления 1 через блок определения расходов энергоносителей 2 поступает природный газ. Также в объект управления 1 подают воздух, который проходит датчик расхода воздуха 3.

Сигнал от объекта управления 1 поступает в датчик температуры сбросных газов 5, датчик температуры горячей воды 6, в счетчик производимой тепловой энергии 7. Затем данные с блока определения расходов энергоносителей 2, датчика расхода воздуха 3, датчика температуры сбросных газов 5, счетчика производимой тепловой энергии 6, датчика температуры горячей воды 7 по отдельным каналам передают в микропроцессорные блоки контроля энергосбережения 4.

Данные поступившие в микропроцессорные блоки контроля энергосбережения 4 передаются в диспетчерский центр приема информации 8. После обработки данные через блок управления оператора 9 поступают в блок автоматизированного управления объектом 10, где принимается соответствующее управленческое решение, которое передается на объект управления 1.

От контроллера потребителя 11 поступает запрос на диспетчерский центр прием информации 8 о необходимых поставках тепловой энергии и теплоносителя, которые необходимы потребителю 11 для поддержания комфортных параметров микроклимата жилых помещений. Диспетчерский центр приема информации 8 передает информацию через блок управления оператора 9 на блок автоматизированного управления объектом 10. В блоке автоматизированного управления объектом 10 принимает управленческие решение по запросу потребителя 11, которое передается на объект управления 1. После чего объект управления 1 выполняет необходимые поставки тепловой энергии и теплоносителя потребителю 11.

В результате такого регулирования осуществляется автоматизированный дистанционный контроль за параметрами технологического процесса, что позволяет оперативно вмешиваться в процесс теплоснабжения и поддерживать необходимый уровень эффективности получения и потребления тепловой энергии, т.е. расширить функциональные возможности предложенного устройства.

Автоматизированная система управления производством и использованием тепловой энергии, содержащая объект управления, блок определения расходов энергоносителей, блок управления оператора, блок автоматизированного управления объектом, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены датчик расхода воздуха, многоканальный микропроцессорный блок контроля энергосбережения, датчик температуры сбросных газов, датчик температуры горячей воды, счетчик производимой тепловой энергии, диспетчерский центр приема информации, потребитель тепловой энергии, причем первый выход блока определения расходов энергоносителей соединен с первым входом объекта управления, первый выход датчика расхода воздуха соединен со вторым входом объектом управления, второй выход определения расходов энергоносителей, второй выход датчика расхода воздуха, выход датчика температуры сбросных газов, выход датчика температуры горячей воды, выход счетчика производимой тепловой энергии соединены с входами микропроцессорных блоков контроля энергосбережения, выходы микропроцессорных блоков контроля энергосбережения соединены с входами диспетчерского центра приема информации, выход диспетчерского центра приема информации через блок управления оператора соединен с входом блока автоматизированного управления объектом, выход блока автоматизированного управления объектом соединен с третьим входом объекта управления, первый выход объекта управления соединен с датчиком температуры сбросных газов, второй выход объекта управления соединен с датчиком температуры горячей воды, третий выход объекта управления соединен со счетчиком производимой тепловой энергии, четвертый, пятый, шестой выходы объекта управления соединены с входами потребителей тепловой энергии, выходы потребителей тепловой энергии соединены с входами диспетчерского центра приема информации.