小区交换站供热系统数据采集模块的设计大学学位论文.doc

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1、毕业设计题目：小区交换站供热系统数据采集模块的设计学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化指导教师：（副教授）2014年6月20日1引言1.1课题研究的意义和目的近年来，随着人们节能降耗和环保意识的不断增强，通讯技术与计算机技术的发展，以往采用的分散供热的方式已由集中供热所取代，集中供热已成为我国北方城镇冬季供热的一种主要形式。城市集中供热是节能、环保的重要途径，是城市现代化的主要基础设施之一。热交换站是整个集中供热系统的重要主要部分是供热网络向用户供热的重要连接场所，目前大型热电联产系统大多采用间接连接的供热方式。热电厂提供的高温过热蒸汽经电厂换热站汽—水换热器形成供暖热水，由一次管网送

2、至各换热站，高温热水再由板式换热器水—水换热器形成供暖热水由二次管网送至用户。课题主要研究社区交换站供热系统的数据采集模块的设计，通过对热水管网温度、压力、流量等数据参数的采集，实现对供热系统的实时监测。同时，分布于多个换热站的该供暖换热站运行参数监测装置可采集多个换热站的运行参数，并通过互联网将换热站的运行参数传送到供暖监控中心，集中显示和监测，可使供热调度部门需要对分散在不同地理位置换热站的温度、压力、流量、液位、设备状态等许多参数进行集中实时监测，有效的掌握系统各数据参数的变化和主要设备的运行效率极其变化规律，从而减少各个换热站的工作人员，实现各换热站无人值守，达到了减员增效的目的，

3、提高工作效率和管理水平，同时提高了供暖可靠性，保证供暖质量，为社区交换站供热系统的优化运行管理提供可靠的保证。1.2课题国内外发展状况数据采集系统起始于20世纪中期，在70年代初，随着计算机技术及大规模集成电路的发展，特别是微处理器及高速A/D转换器的出现，数据采集系统结构发生了重大变革。原来由小规模集成的数字逻辑电路及硬件程控器组成的采集系统被微处理器控制的采集系统所代替。由微处理器去完成程控，数据处理及大部分逻辑操作，使系统的灵活性和可靠性大大地提高，系统硬件成本和系统的重建费用大大地降低。近年来，随着国外微电子技术、计算技术、测控技术和数字通信技术的发展，目前国外数据采集技术己经有了

4、很大的发展[5]。从近来国外公司展示的新产品可以看出，主要的发展可以概括为体积小、功能多样和使用方便三个方面。国外数据采集系统快速发展，占据着大量市场，其结构基本上都是与一定个人计算机配套使用的模块化数采单元和系统，无论在性能、工艺或装潢方面都具有较强的竞争力，并由专门的产业集团公司研制和生产，产品也在不断更新换代。比较典型的有美国的B+F公司、HP公司，英国输力强公司，法国迈威公司的MOVILOG数据采集器等[6]。上世纪80年代末到90年代初，我国一些仪器厂已研制出了多种数据采集器，其中单通道的有SP201、SC247型，双通道的有EG3300、YE5938型，超小型的有911、902

5、和921型，具有采集静态信号的有SM-9012型。所配套的软件包基本上包括了设备维修管理和基本频谱分析两大部分，能够适应机器设备的一般状况监测和故障诊断，基本己经达到了国外数据采集器的初期水平[7]。随着我国微电脑技术的发展及工业自动化水平的提高，数据采集技术已经有了很大的提高，在众多领域中都有着重大的作用。数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制对速度的要求口。作为一个整体而言，数据采集系统的发展将受到多方面的影响，比如：测量技术、传感器技术、软件技术、网络技术以及在实践中不断提出的新要求，这些因素都

6、将在很大程度上影响数据采集系统的发展。朱本坤在在其文献中介绍了基于PC的单片机数据采集系统，讨论了PC机和单片机之间的通信原理和通讯方法，同时给出了VB通讯程序的设计要点。为了使数据采集系统具有良好的保密性，还讨论了单片机应用程序的加密原理和加密方法。其系统的采用，解决了大数据量的数据采集、存储和复杂图表的显示等问题[10]。社区交换站供热系统的数据采集与监控也在不断的提高，使我国城市的集中供热的有效运行更加可靠。例如，刘晓萍在其文献中谈到了基于微处理器F040的换热站数据采集与控制模块，为供热系统提供了一种新型现代化监控器，对于保证安全生产和提高换热站运行效率及自动化水平有着重要意义和广

7、阔的应用前景。在其文章中，针对目前换热站运行多凭人工经验操作，管理水平和运营效率较低的缺点，还设计了基于ARM一体机的一套嵌入式人机交互平台，为换热站的运行和管理提供了良好的人机界面，从而实现了换热站管理、调度、系统仿真的集成化，为供热系统的现代化运行和高效管理提供了一个有利的工具。我国现已实现集中供热智能无人值守换热站自控系统的设计，林舒宜与张炳伟在其文献中阐述了通过对换热站的数据参数进行数据采集、集中管理，通过网络把