基于广域网的新型热网监控系统——adsl技术在远程工业运行控制系统中的应用研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要随着城市建设的迅速发展，集中供热系统不断扩大。如何有效地控制供热管网的热平衡状态，提高供热质量、降低能源消耗，已成为供热企业急需解决的主要问题。本文以包头市东河区供热管网为背景，研究一种基于广域网的新型热网监控系统。主要研究内容包括：1．对基于广域网的远程控制技术的实现步骤、安全性保证进行了研究，提出了基于ADSL的宽带Internet接入方式实现远程数据通讯；2．采用嵌入式硬、软件系统完成基于广域网的新型热网监控系统热力站数据采集控制单元的工程化设计；3．针对供热管网运行系统非线性、大滞后、强耦合的特点，提出了基于模糊控制理论

2、的热平衡控制算法，同时给出其控制器的设计方法。实现了供热管网平衡状态的自动调整。基于广域网的新型热网监控系统由监控中心、通讯网络和热力站数据采集控制单元三大部分组成。其中通信质量直接影响或制约供热网络的控制效果。而基于ADSL的宽带Internet接入方式利用ADSL技术非对称传输的特点以及VPN加密信道的结合，实现了供热管网工况检测与控制信号的高速、可靠传送。该通讯方式组网方便、通用性强、适合地理范围分布较广的多节点接入，为远程控制、远程数据采集等提供了高效的通讯链路，具有重要的应用价值。嵌入式系统设计是计算机应用领域的新兴热点，具有成本低、实时性好、易于

3、处理复杂多任务等优点。文中着重阐述了采用嵌入式系统实现热力站数据采集控制器的硬件、软件设计；讨论了保证系统稳定可靠运行、以及热平衡调整的关键技术。该课题为供热管网运行监控开辟了新的研究方向，可用于城市供热、供水、煤气管网，也可用于石油、化工等其他远程工业控制领域。关键词：热网平衡控制；实时监控；ADSL；嵌入式系统；S3C44B0X1内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthecityconstruction,Centralheatingsystemwillexpandconstantly.Forheat

4、ingenterprises,moreandmoreimportantproblemishowtocontroleffectivelythermalequilibriumstateofheatnetwork,toimprovethequalityofheatingandtoreduceenergyconsumption.ThispapergivesastudyofNewHeatingNetworkMonitoringSystembasedonwideareanetwork,ittakesheatingnetworkinDongheDistrictinBaot

5、ouasabackground.Thispaperincludes:1.Thispaperresearchesimplementationstepsandsecurityassurancesofremotecontroltechnologybasedonwideareanetwork,itproposesbroadbandInternetaccessstylebasedonADSLtorealizeremotedatacommunications;2.Thispaperuseofembeddedsystemtocompletetheengineeringde

6、signofdataacquisitioncontrolunitinthermalstationsofNewHeatingNetworkMonitoringSystembasedonwideareanetwork;3.InviewofHeatingNetworkhasnonlinearity,hysteresisandstrongcoupling,thispapergivesusingthetheoryoffuzzytocontrolthermalequilibriumstateandgivesthedesignmethodofthecontroller.I

7、tcanachieveautomaticadjustmentofHeatingNetworkthermalequilibriumstate.NewHeatingNetworkMonitoringSystembasedonwideareanetworkconsistsofmonitoringcentre,communicationnetworkanddataacquisitioncontrolunitinthermalstations.Whichcommunicationqualityindirectlyinfluencesorrestrictsthecont

8、roleffectofheatingnetwork.