基于虛擬儀器技術的計量供熱測控系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,能源緊張的態(tài)勢也日益顯現(xiàn),節(jié)能已成為世界各國共同關注的焦點。實施供熱體制改革,提高供熱系統(tǒng)的熱效率是建筑節(jié)能中的一項重要措施。目前我國的供熱計量技術還處在試點階段,供熱計量方式的選擇沒有統(tǒng)一的技術標準;同時,由于熱用戶具有一定的自主調節(jié)手段,傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)調節(jié)方式不再適應計量供熱系統(tǒng)的調節(jié)。針對上述存在的問題,對現(xiàn)有的各種熱計量方式分析比較,并針對熱計量改造后相應的供熱系統(tǒng)進行有效的調節(jié),以保證供熱系統(tǒng)能夠滿

2、足熱用戶調節(jié)的需求,這兩個方面是本論文研究的重點。
　　熱計量技術的廣泛應用,使得傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的定流量運行方式變?yōu)樽兞髁窟\行方式,這就要求熱網(wǎng)能夠根據(jù)熱用戶的需要也進行相應的自動調節(jié)。本文在對計量供熱系統(tǒng)調節(jié)和控制原理分析研究的基礎上,重點對分戶計量供熱系統(tǒng)調節(jié)和控制的實現(xiàn)方法進行了分析研究,并提出了計量供熱測控系統(tǒng)的設計方案;同時結合虛擬儀器技術和模糊控制技術,開發(fā)了一套基于虛擬儀器技術的計量供熱測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以計算機為硬件基

3、礎,圖形化編程軟件LabVIEW為軟件開發(fā)平臺,選用美國NI公司的PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集和控制信號輸出。系統(tǒng)在滿足供熱變流量系統(tǒng)運行調節(jié)的同時,極大的提高了供熱系統(tǒng)運行的熱效率;現(xiàn)代虛擬儀器技術的引入,采用模塊化的硬件和軟件進行編程,明顯地縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期,并使得該系統(tǒng)具有很強的可擴展性和移植性,更易于系統(tǒng)的更新和升級;同時,利用LabVIEW作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺,人機界面友好,可直觀、簡潔的顯示熱力工況運行的狀態(tài)。<

4、br>　　本論文首先介紹了課題的來源、目前的研究現(xiàn)狀及研究意義。其次,從工作原理和系統(tǒng)構成上對現(xiàn)有的各種熱計量方式進行對比分析;并對已編入甘肅省地方標準《民用建筑集中供熱計量技術規(guī)程》中的熱量表法、流溫法和熱分配表法三種熱計量方式的熱網(wǎng)調控方式進行了深入的研究。再次,概括介紹了虛擬儀器的基本概念和LabVIEW測控平臺的構建。最后,設計了基于虛擬儀器技術的計量供熱測控系統(tǒng),并詳細闡述和分析了該系統(tǒng)的組成、硬件選型及軟件組成模塊。系統(tǒng)硬件

5、主要包括:傳感器和數(shù)據(jù)采集卡的選擇及數(shù)據(jù)采集卡的配置。在此基礎上,結合LabVIEW平臺,從軟件的主程序流程、功能結構兩個方面研究了軟件系統(tǒng)的組成,及各個功能模塊的具體設計方案,各功能模塊主要包括:登錄模塊、參數(shù)設置模塊、多通道數(shù)據(jù)同步采集模塊、信號分析處理模塊、控制信號輸出模塊、數(shù)據(jù)保存和打印模塊等,從而實現(xiàn)了計量供熱測控系統(tǒng)的設計。
　　本論文以甘肅省榆中縣熱計量改造項目所測數(shù)據(jù)為藍本,對熱量表法、流溫法和熱分配表法三種熱計量