工業4.0：換熱站最酷設計—— Web SCADA 工業組態軟件界面

前言

隨着 工業4.0的不斷普及與發展，以及國民經濟的飛速前進，我國的城市集中供熱規模也不斷擴大，科學的管理熱力管網具備很是重大的經濟和社會效益。目前 熱力系統，如換熱站大都採用人工監控，人工監控不只浪費人力；並且在出現事故隱患時操做人員難以發現，易形成設備事故。同時各換熱站比較分散的獨立運行，難以達到供熱系統總體的最佳運行狀態，形成了整個熱網的熱力失衡，影響供熱效果而形成能源的極大浪費，很是不利於節能減排，甚至影響供熱服務質量。

而在 新基建如火如荼的實施上，智能化的時代已經悄悄來臨，工業互聯網也位列新基建的七大領域當中，對於換熱站的智能監控上，今天咱們將使用  Hightopo（如下簡稱 HT ）的  HT for Web 產品上的  web 組態跟你們介紹一下經過 2D 組態上運用——流程可視化動畫效果以及圖表數據載入融合搭建的一個完整的 換熱站遠程監控系統的解決方案。

 

界面簡介及效果預覽

換熱站遠程監控系統的圖紙實現是經過 HT 特有的機制矢量圖標繪製的，效果上的呈現能夠適應不一樣分辨率的屏幕而不模糊失真，在大屏上展現的效果適配度十分的友好；其次，效果實現上經過流程可視化動畫效果的控制和子菜單的一些數據可視化圖表的載入，來展現整個可視化系統數據監控和維護的實現。

白色模式預覽地址： http://www.hightopo.com/demo/heat-station/white/

藍色模式預覽地址： https://www.hightopo.com/demo/heat-station/blue/

 

系統設計

換熱站是整個熱網系統中最核心的環節，它將一側蒸汽或高溫水經過熱交換器換成能夠直接進入用戶末端的採暖熱水。換熱站控制系統是集中供熱監控系統的核心部分，換熱站控制系統既可獨立工做，也能夠接受調度中心的監督指導。

換熱站的徹底自動化無人職守控制包括以下控制內容： 供水溫度自動調節、 循環泵自動調節、 補水泵自動定壓、 報警管理。

 

換熱站的工做原理爲：

由鍋爐產生的蒸汽經管網輸送到換熱站，送入到換熱器與冷介質水進行充分的熱交換，蒸汽造成的凝結水，經疏水器彙集到凝結水箱中，由循環泵來的水在換熱器中與蒸汽進行熱交換之後，進入到採暖管網中進行，從管網中回來的水，由回水缸進行收集，而後經除污器進入到循環泵進行下一輪的循環，補水泵及時補充因管網跑冒滴漏等所遺失的水量，以保持必定的壓力，造成經濟穩定的運行狀態，控制檯經過各類感應器對設備的運行狀況監控，隨時掌握，瞭解換熱站的進行狀況，並做出相應處理。

一、一次熱源經過管道送到換熱站，並進入換熱器內，經過換熱器的換熱，將一次熱源交換到二次供熱管道內，二次供熱管道引出至熱用戶；

二、二次水通過過濾除污，經由循環進入換熱器，被蒸汽或高溫水加熱後進行供熱，蒸汽或高溫水進入板式換熱器後，變成凝結水或高溫回水返回熱源，進行一二次給供熱系統的回熱循環，補水泵將軟水打入系統中保持系統壓力恆定；

三、一次水是指鍋爐房到換熱器的水系統；

四、二次水是指換熱器到採暖末端的水系統；

五、當熱水冷水系統補水能力有限，須要控制管道充水流量，管道閥門應裝設口徑較小的旁通閥做爲控制閥門；

 

效果實現

1、總體系統流程圖

換熱站的實現上的主體部分體如今了可視化流程的控制，用戶能夠根據系統搭建的換熱站運行流程來控制閥門的開關和運行時的流動，其流程上實現的動畫全是由 HT 封裝的動畫函數 ht.Default.startAnim() 來實現的，實現上的優點是，動畫能夠支持 Frame-Based 和 Time-Based 兩種方式的動畫，Frame-Based 的方式是用戶經過指定 frames 動畫幀數，以及 interval 動畫幀間隔參數來控制動畫效果，而 Time-Based 的方式是用戶只須要指定 duration 的動畫週期的毫秒數便可，HT 將在指定的時間週期內完成動畫；還設定了 delay 動畫延遲執行的時間來搭配動畫實現的效果；easing 參數則是用於讓用戶自定義函數，經過數學公式控制動畫，如勻速變化、先慢後快等效果；其中最重要的就是 action 動畫執行函數和 finishFunc 動畫結束回調函數，經過一些效果的搭配使用，可使用戶達到平滑的動畫效果。

而以上流程可視化動畫的具體實現，用戶只須要在搭建好的矢量圖紙上，對圖元節點進行惟一標識標籤 tag 的命名，並經過在數據模型 dataModel 裏去獲取這個標識節點，進行動畫函數的控制，對其須要實現的屬性進行數據上的改變，從而達到動畫實現上的效果。而在整個流程中，最重要的兩個動畫上的實現，一個是閥門旋轉的實現，實現的方式是經過動畫函數來改變閥門旋轉的角度值，並經過 setRotation() 設置圖元的旋轉角度，圍繞中心點順時針旋轉，角度值上則採用弧度值的方式；第二個管道流動的動畫效果是採用 HT 的虛線偏移，只須要修改圖元節點的 shape.dash.offset 屬性值便可實現完美的流動效果。

 

2、子菜單

子菜單的實現上是經過 HT 自身擁有的一套矢量圖表的圖形組件來搭建而成的，實現不只可使用 HT 現有的矢量圖表圖形組件庫 ht-vector 進行系統上的搭建，還可使用第三方的圖形組件進行嵌入，例如 EChart、 Chart等開源的圖表組件均可以輕鬆的嵌入。使用圖表組件再經過數據採集後，進行數據接口上的對接，能夠即便地反饋出一些換熱站實時監控的數據走向，起到監管和維護的做用的同時，還能預防一些問題的發生。

現有的矢量圖表圖形組件庫 ht-vector 內置了許多的圖表，包括柱狀圖、折線圖、條形圖、雷達圖等一系列場景的圖表的運用，在效果呈現上不只只侷限於一種展示形式，用戶能夠經過自定義繪製出一套符合本身系統風格的矢量圖表，極其自由的繪製能夠實現出更多酷炫的效果，更好玩的嘗試能夠經過官網瞭解一些功能上的實現以及運用。

 

總結

換熱站的遠程監控系統儼然是工業互聯網的一角，工業4.0的大門已經開啓，搭載5G時代的引領，全面的信息化時代已經到來，在智能化監控上，能夠充分地釋放掉人力上的使用成本，也能減輕系統監控和維護的工做量。 HT 在衆多領域上積累許多行業上系統實施的解決方案，並經過自身產品上的不斷研究和進步，打造出一套豐富的 2D組態和 3D組態，方便用戶快速上手使用，實現出更多精美的工業監控可視化系統。

 

在 2D組態上動畫數據的體現上，有興趣的小夥伴能夠了解一下，關於圖表動畫實現上酷炫效果的實現： Inteligent Lighting Alliance

2019 咱們也更新了數百個工業互聯網 2D/3D 可視化案例集，在這裏你能發現許多新奇的實例，也能發掘出不同的工業互聯網： https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同時，你也能夠查看更多案例及效果： https://www.hightopo.com/demos/index.html