浅析一种供热系统燃煤锅炉风机电量计量系统测试与应用

【摘要】本文结合实际应用，对供热系统燃煤锅炉房的风机电计量系统进行了论述，对突进供热系统进行管理有促进意义。

【关键词】供热系统；燃煤锅炉；风机电量计量

大庆油田矿区事业部现有8座大型燃煤锅炉房，燃煤锅炉房作为供热系统的主热源耗电量较大，锅炉的鼓风机和引风机功率在100KW以上，为主要耗电设备，长期以来，燃煤锅炉房未实现对每台锅炉鼓风机和引风机的单独用电计量，针对这一现象，通过对单台锅炉电计量系统进行改造，在每台锅炉的鼓风机和引风机系统加装电计量装置，能够准确的掌握单台锅炉的用电状况，检测锅炉的运行调节状况，提高节能管理水平。

一、电计量系统应用改造内容

针对原有各个锅炉房现有设备电器控制系统均是独立控制，利用原有配电柜，将计量设备安装在配电柜上，首先为每台设备安装三块电流互感器，再安装一块三相电子电能表（远传功能），并对仪表进行效验，进而实现对单台设备的用电计量，用电量采集系统，通过无线通讯方式，由数据采集模块采集数据，通过无线信号发射和接收，监控中心统一管理电量信息，实现集中存储、统一管理。

系统采用基于无线通信的电计量远程采集一体化解决方案，整个系统由多功能电表、前端数据采集器、无线通信信道、管理计算机、监控软件等构成。

数据采集由前端数据采集模块完成，通过RS485总线下接多块多功能电能表，采集上来的数据可以进行本地存储，最多可存储20天的数据。数据采集模块采集电能表中的各项输出数据（包括分时电量、瞬时量、需量、失压断相量等），将其在存储区中保存一定时间，并随时接受主站命令将数据打包上传。管理计算机采用一般PC机，通过ZIGBEE无线通信网络与数据采集模块进行通信。管理计算机对采集模块回传的传数据进行相应处理后，通过监控软件存入数据库中，供其它子系统查询计算。监控软件主要实现各锅炉房中电计量数据的读取、存储、报表生成、班组核算、趋势显示、对比分析等数据处理功能，为管理部门进行生产运行管理、班组考核等提供数据支持。

二、电表系统技术方案

1.电表选型

本系统采用安科瑞多功能电子表进行数据采集，该仪表是三相四线

2.电流互感器及与电表的接线图

改造采用的电表为三相四线型多功能电表。

3.电表箱安装

（1）锅炉房鼓、引风机回路电计量电表统一装在表箱内，根据配电间的实际情况安装在合适位置上。

（2）安装的电流互感器为开口式电流互感器，不需要拆下柜内原有的电缆或铜排，只需把开口式电流互感器安装在鼓、引风机回路的电缆上，互感器接线顺电缆沟或线槽连至表箱。

4.数据采集系统方案

数据采集系统采用前端数据采集模块（本地存储）+RDTU的解决方案，即通过前端数据采集模块经由485网络来采集现场的各电计量表的数据，并可以实现数据的存储。同时当管理计算机上的监控软件需要收集电表的历史数据时，则通过RDTU模块（ZIGBEE）将存储在本地的计量数据信息通过ZIGBEE信道上传到管理计算机上的数据库中。前端数据采集模块采用沈阳凯盛公司的DC485M20D，RDTU模块沈阳凯盛公司自行研发的SZ-02系列ZIGBEE模块。

1）电量采集

电量采集采用485通信网络，因此每个电量采集子系统可最多采集32块智能电表的数据或其他具有485通信接口的智能仪表数据。采用DC485M20D前端数据采集模块作为485网络的系统主机，按照系统要求定时的发出指令（符合MODBUS标准协议）给各计量电表（从机节点），电表收到数据指令后回传DC485M20D主机要求的电量数据及电量数据的采集时间信息，DC485M20D主机收到后首先将接收到的数据进行本地存储，形成相关的数据记录。当DC485M20D主机通过ZIGBEE无线信道收到管理计算机的数据要求后，将相应时段的电量数据记录通过RDTU-SZ02上传至管理计算机，而后监控软件将收到的数据记录存储到相应的数据库当中，同时根据数据记录完成数据处理、数据融合与分析的功能，形成各种报表、统计图表等。

2）数据通信方式

首先，数据采集模块定时把电表的数据采集上来，因电量数据量不大通过ZIGBEE模块把数据传送到无线通信两络中。管理计算机采用COM口连接ZIGBEE主节节点模块。监控中心的查询命令和控制命令也可以通过无线方式发送到从机ZIGBEE模块，然后传送到各个仪表，对它们进行数据采集等操作。数据采集子系统采用最为普遍的485网络进行数据传输，因此未来仍然可以进行系统的扩展，以便于采集现场的任何具有485总线的智能仪表。

5.监控软件方案

系统控软件使用C/S 模式。主要包括系统界面的开发与设计，报表的生成，数据库的设计与建立。因此采用Microsoft Visual Studio 2005作为开发工具，以VB.NET语言做为核心开发语言。为了使最后的程序能够实现“傻瓜”式智能化的启动，而像SQL Server 2000等数据库基本都需要安装服务器的运行环境，因此本系统采用Access数据库。本监控软件系统的主要功能模块包括：用户管理模块、设备管理模块、系统资源配置模块、通信模块、综合查询模块、报表生成模块以及系统维护模块。

三、成果应用情况

1.应用范围及数量

燃煤锅炉风机电量计量系统在矿区事业部8座燃煤锅炉房的31台锅炉上运行，系统应用后，能够实现电量的远程监控，通过锅炉房的监控主机，可以随时查看单位锅炉鼓风机、引风机系统的耗电情况，同时能够进行数据的统计和分析。

2.应用效果及效益

通过燃煤锅炉的电计量系统改造，能够实现对单台锅炉主要耗电设备鼓风机和引风机的单独计量，掌握设备的运行状态，对单台炉运行调节状况进行有效的监测，为班组核算考核提供科学依据。年可以节约用电20万千瓦时，节约资金12万元，同时可以及时发现设备故障，减少停炉等经济损失。

参考文献：

[1]穆习.电能计量装置接线检查实用指南.辽宁科学技术出版社，2008年6月.

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