厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 热网供应无线解决方案 应用方案 才茂通信 通畅天下 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 1 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 一．概述： 按照新一轮城市建设和经济发展规划，城市建设和经济发展对优化城市能源结构提出了更高的 要求。而推行热电联产、城市集中供热，是解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施，充分体 现节约能源、保护环境，提高能源利用效率、企业经济效益和社会效益的最佳途径。所以既有利于 节约能源，又有利于提高热电企业的经济效益和社会环境效益，给热电企业的发展创造了更加广阔 的前景。 随着热用户的不断增加，热用量不断的加大，而怎样才能更好，更有效的对整个热网管道，热 用户计量进行管理呢？利用远程监测，对整个热网管道，仪表进行跟踪监控，不仅可以全面掌握整 个热网管线供热状态，还能快速、准确的反映仪表故障报警信息，方便维护人员及时查修，这样不 仅节省大量的人力、物力，而且极大的提高了热网的现代化管理水平。城市热网监控作为数字化城 市的一个方面，已显示出越来越重要的作用。 一、 项目需求 将下属的 66 个分站的数据传递到传送到热网控制中心，由于各站之间与热网控制中心距离很远， 因此针对本项目，采用 GPRS 无线网络进行数据通讯是最具性价比的方式。同时，由于系统以后需要 根据需求扩展，要求对系统的开放性、可维护性和扩展性给予充分考虑。 三、 系统设计原则 1．安全可靠稳定性原则：系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中， 将系统的安全可靠性稳定性作为设计的首选原则。 2．开放性原则：坚持开放行原则，为今后系统的升级扩展维护和二次开放过程提供较大的灵活性。 3．技术先进性原则：保证系统的先进性，只有这样，系统才能经受实际的考验，保证不会 被淘汰。 4．经济性原则：经济性原则不仅体现在设计过程中，而且会为系统今后的维护降低成本。 5．操作维护简单原则：系统不仅要功能完善，而且应该操作简单，维护方便，这会为使用 人员带来很多操作的方便性。 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 2 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 6．可扩展性原则：为了使系统具有一定的应变能力，可以方便的修改和灵活的扩充，应使 系统保证一定的可伸缩性。 四、 系统拓扑图 系统应用于城市集中供热，主要解决供热厂、热交换站及热网运行状态监测，及时有效地获取 城市供热、输热、管网末端的实际运行数据，为供热管网的质调和量调提供科学的依据。 城市供热系统主要由控制中心、供热站（传感器和 PLC）、加热站（包括泵和 PLC）、无线传输设备 组成的。 1、应用方案： 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 3 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 系统主要由中心监控软件(力控)、CM3150P、西门子 PLC、VIPA PLC 构成，这种方式的主要特点是 结构分散、开放性好、稳定性强、性价比高并且扩展容易。 主要工作方式： 力控软件主要负责数据采集、通讯处理、人机界面和 WEB 发布等工作； VIPA PLC 主要是安装在供热站中，用来控制现场温度、压力、流量、液位信号的采集；现场各调 节阀的控制。 厦门才茂通信技术有限公司CM3150P无线通信模块主要将vIPA PLC采集到的各个供热站数据转为无 线通讯，并将数据通过无线GPRS网络传递给力控软件； 两台SIEMENS PLC互作冗余，同时负责加热站的现场仪表和设备的通讯及数据采集和控制。一旦有一 台PLC瘫痪，系统可以在最短的时间内自动实现冗余PLC的智能切换，以此来保证加热站系统监控的 绝对可靠性。 CM3150EP的技术参数 CM3150EP GPRS DTU 采用 ARM9 高性能工业级嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大 内存,内嵌自主知识产权的 TCP/IP 协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种 协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 4 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品 已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。 无线参数 支持 EGSM900/GSM1800 无线网络 GPRS multi-slot class 10 编码方案：CS1~CS4 符合 SMG31bis 技术规范 Compliant to GSM phase 2/2+ 支持数据、语音、短信和传真 硬件系统 CPU:工业级 ARM9 CPU，200MPS,16K Dcache，16K Icache(业内最高级 CPU) FLASH：8MB（可扩展至 32MB）(业内最大内存容量) SDRAM：64MB（可扩展至 256MB） 接口： 1 个 RS485 接口（根据需要，可支持 TTL/RS422/RS232），串口速率 110~230400bits/s 指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。 天线接口：标准 SMA 阴头天线接口，特性阻抗 50 欧。 SIM 卡接口：3V/5V 标准的推杆式用户卡接口。 电源接口：标准的 3 芯火车头电源插座。 语音接口：标准的耳机麦克风接口。 供电： 外接电源：DC 9V 500mA 宽电压供电：DC 5-35V 通信电流：350mA 待机电流：35mA 工业级无线模块 GRPS 模块：Simens MC39i 尺寸 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 5 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天线及固定件） 其他参数: 工作环境温度 -25~+65ºC 储存温度 -40~+85ºC 相对湿度 95%(无凝结) 软件功能 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。 支持 RSA，RC4 加密算法 支持虚拟值守 VWM（Virtual Man Watch）功能，确保系统稳定可靠 支持虚拟数据专用网（APN） 透明数据传输与协议转换，支持多种工作模式 支持数据中心动态域名和 IP 地址访问 支持双数据中心备份 支持多数据中心 支持主从模式 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。 支持短消息备份及告警。 多重软硬件看门狗 数据包传输状态报告。 标准的 AT 命令界面 可以用做普通拨号 MODEM 支持 telnet 功能。 支持远程配置，远程控制 通过串口软件升级 同时支持 LINUX 和 WINDOWS 操作系统 加热站： 地址:厦门市前埔工业区 55 号思明光电大楼 4F 网址:http://www.caimore.com 6 电话/TEL: +86-592-5975886 传真/FAX:+86-592-5975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen CaiMore Technology Co,.Ltd 力控软件设在中央数据中心。由两台嵌入CP5611通讯卡的采集服务器互作冗余备份，同时采集下位 SIEMENS PLC的现场数据。一旦一台采集站的计算机瘫痪，另一台计算机的力控软件可以自动的接过 监控的任务，实现上位机的冗余，画面同步，数据同步显示、历史保存。 力控软件采用典型的C/S和B/S结构，B/S方式是作为WEB服务器，将实时数据和画面通过WEB进行发布， 远端用户经过授权，无须安装任何插件，使用标准的浏览器通过固定IP或域名绑定进行访问即可在 远程进行监视。C/S方式是力控软件作为标准服务器端与各分站 多个客户端（通过力控NETSERVER 通讯组件）进行通讯。客户端通过局域网的IP地址访问采集站的数据库数据，在非本地中控室的其 他控制室就可实现对现场数据的采集，各仪表和执行器的下置控制。 供热站： 力控同样设置在中控室内，现场 66 个供热站点分散在一定的区域内。 在每个供热站需要有一组相应的采集设备。这里使用 VIPA 的 214CPU 作为 RTU（数据采集模块）。由 该 CPU 上的 IO 模块，采集供热站的现场数据，并由自带的串口和 DTU 连接。上位的力控在进入运行 后，通过因特网的 TCP/IP 协议与各个分供热站的 DTU 进行通讯，采集每个供热站现场的开关量、模 拟量。同时还可以通过对力控 HMI（人机界面）上一些参数的设定来控制现场电动执行器或者一些 阀门的启停或开度，来达到根据现场的实际情况调整供暖的温度。真正做到了在线的远程监控。 为了保证系统的稳定性和便利的管理方式，人性化的操作。该供热站系统的 DTU 全部采用自动呼叫， 断线智能重新连接的方式。这样在现场一旦停电或出现电话线信号不稳定甚至断线的情况下，不需 要现场再去重新对 DTU 进行重新的配置。节省了维护成本，大大提高了系统的自动化程度，并保证 了该系统的稳定性。 2、工艺流程 PLC 不仅要控制循环水泵的起、停，还要间接控制定压补水泵的起、停和报警输出。下面以一个供 热站的结构为例进行说明，设 P1、P2、P3 为三台循环水泵，P4、P5 为两台定压补水泵，P6 为 PLC 的报警输出。两台定压水泵公用一台变频器，由变频器直接控制，两泵电器互锁。变频器的起、停 控制分为手动和 PLC 控制。变频器输入有一路压力传感器信号（反馈量），一路