一種智慧熱網(wǎng)管理平臺功能性分析

國家電投集團(tuán)寧夏能源鋁業(yè)有限公司 王 鋒

一種智慧熱網(wǎng)管理平臺功能性分析

國家電投集團(tuán)寧夏能源鋁業(yè)有限公司 王 鋒

本文將城市熱網(wǎng)的建設(shè)和管理和信息技術(shù)結(jié)合起來，旨在建設(shè)智慧型熱網(wǎng)管理平臺，介紹了這種智慧熱網(wǎng)管理平臺及其主要功能。滿足了智慧熱網(wǎng)的建設(shè)需求，同時提高供熱系統(tǒng)的調(diào)度的安全性。

智慧熱網(wǎng)；管理平臺；分析

隨著科學(xué)進(jìn)步與社會發(fā)展，傳統(tǒng)方式的城市熱網(wǎng)建設(shè)和管理已經(jīng)難以滿足社會的發(fā)展需求，迫切需要城市熱網(wǎng)的建設(shè)和管理能夠結(jié)合信息技術(shù)，建設(shè)智慧型熱網(wǎng)管理平臺。本文針熱網(wǎng)專業(yè)領(lǐng)域，介紹了一種智慧熱網(wǎng)管理平臺及其主要功能。

1　智慧熱網(wǎng)平臺功能

智慧熱網(wǎng)平臺將實時、全面監(jiān)測供熱系統(tǒng)的運行工況，監(jiān)視最不利工況點的壓差，協(xié)調(diào)熱源供給，以適應(yīng)熱網(wǎng)負(fù)荷的變化。同時安全合理地進(jìn)行供熱系統(tǒng)的調(diào)度，并可根據(jù)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行供熱規(guī)劃。

平臺基本功能如下：

1)數(shù)據(jù)采集：供熱系統(tǒng)全過程的數(shù)據(jù)采集，包括供熱系統(tǒng)參數(shù)（熱源關(guān)口、換熱站、關(guān)鍵點、樓棟、戶等）及供熱系統(tǒng)各設(shè)備運行參數(shù)、狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集。

2)各換熱站供熱情況及熱源關(guān)口供熱情況的統(tǒng)計、分析，用熱趨勢的判斷總結(jié)，異常用熱報警等。

3)建立供熱設(shè)備、通信設(shè)備等各設(shè)備的檔案庫，及時發(fā)布各種設(shè)備的檢修、維護(hù)時間和情況，預(yù)判各種設(shè)備的故障時間、原因及解決辦法，指導(dǎo)檢修人員的工作；并根據(jù)設(shè)備運行狀況，總結(jié)、建立優(yōu)質(zhì)設(shè)備參數(shù)和廠家情況招標(biāo)數(shù)據(jù)庫用于指導(dǎo)供熱設(shè)備招標(biāo)。

4)熱網(wǎng)泄露監(jiān)測報警及及時報修系統(tǒng)，當(dāng)故障上升為一定級別的事故，啟動應(yīng)急處理預(yù)案。系統(tǒng)需結(jié)合地理信息系統(tǒng)自動定位故障點，標(biāo)明影響范圍，涉及面積和熱用戶數(shù)；并自動通知（郵件、手機(jī)）相關(guān)負(fù)責(zé)人。

5)有序用熱管理：根據(jù)采集數(shù)據(jù)的分析指導(dǎo)有序用熱管理（包括多熱源聯(lián)供時熱源的優(yōu)化配置、換熱站有序供熱以及熱用戶得有序用熱管理）的實施。有序用熱管理分為三部分內(nèi)容：

a)多熱源聯(lián)供時的熱源優(yōu)化配置：根據(jù)熱源供熱能力及效率的大小，以及耗能量的分析，購熱價格的比較，確定采取那個或哪幾個熱源供熱，并對各熱源的供熱區(qū)域在詳細(xì)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)劃分與調(diào)度，并建立相應(yīng)得應(yīng)急預(yù)警方案，保證多熱源聯(lián)供時的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保、安全性。

b)換熱站的有序用熱管理：根據(jù)換熱站所供區(qū)域內(nèi)熱用戶性質(zhì)的不同進(jìn)行區(qū)別化供熱管理，科學(xué)的給各換熱站設(shè)置供熱波峰與波谷時間，實現(xiàn)換熱站供熱的錯峰運行，從而最大程度的發(fā)揮供熱系統(tǒng)得供熱能力，提高公司經(jīng)營效益。

c)熱用戶的有序用熱管理：根據(jù)輔助室內(nèi)溫度測溫系統(tǒng)得數(shù)據(jù)，分析熱用戶的用熱規(guī)律，從而實現(xiàn)供熱系統(tǒng)得預(yù)調(diào)整控制，達(dá)到按需供熱的目的。并可以對熱用戶實行通斷時間的頻繁間斷運行策略，科學(xué)制定換熱站管轄范圍內(nèi)的熱用戶通斷時間，從而實現(xiàn)熱用戶的錯峰用熱管理，并與換熱站錯峰運行系統(tǒng)相結(jié)合，達(dá)到最大程度的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、安全運行。

6)根據(jù)采集數(shù)據(jù)的分析并在地理信息的基礎(chǔ)上，建立時時管網(wǎng)水壓圖、溫度分布圖、流量分布圖等，指導(dǎo)發(fā)展熱用戶的建設(shè)。

7)根據(jù)采集數(shù)據(jù)的分析指導(dǎo)換熱站、熱源系統(tǒng)、多熱源聯(lián)供時得聯(lián)網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)等的控制運行。

8)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行熱網(wǎng)一次和二次網(wǎng)損分析。

9)負(fù)荷預(yù)測：根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)以及網(wǎng)損分析并在地理信息系統(tǒng)及熱用戶的發(fā)展情況下采取時間序列法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，從而實現(xiàn)供熱全過程的預(yù)調(diào)節(jié)。

10)供熱系統(tǒng)全網(wǎng)水力分析及平衡功能。

11)預(yù)留與營銷系統(tǒng)、公司管理信息系統(tǒng)等的接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互功能，達(dá)到資源共享。

12)全面的權(quán)限控制，通過定義不同的角色，配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)限和功能權(quán)限，實現(xiàn)靈活的用戶訪問管理機(jī)制。系統(tǒng)對用戶所有重要操作記錄日志，便于問題的追查。

13)支持智能手機(jī)客戶端訪問，具備訪問權(quán)限的用戶可以隨時隨地通過智能手機(jī)終端查詢系統(tǒng)信息。

2　平臺基礎(chǔ)信息

為了最大程度的發(fā)揮平臺的數(shù)據(jù)分析功能，系統(tǒng)需要錄入詳細(xì)的基本信息。

1)熱源：編號（熱源、機(jī)組）、地理位置、占地面積、供熱機(jī)組類型、機(jī)組容量與數(shù)量、對外供熱能力、主要供熱區(qū)域與范圍、設(shè)計出口參數(shù)（供回壓力、溫度）、建立時間、開始運行時間、主要聯(lián)系人及聯(lián)系方式。

2)管網(wǎng)：編號（管線、管件）、管徑、建設(shè)時間、投入使用時間、鋪設(shè)方式、材質(zhì)、起止坐標(biāo)點。

3)管線附屬設(shè)施：編號（閥門井、固定節(jié)、補(bǔ)償器等）、廠家、型號、建設(shè)時間等。

4)換熱站：編號（換熱站、機(jī)組、重要設(shè)備）、地理位置、占地面積、機(jī)組容量與數(shù)量、供熱區(qū)域及面積、一二次側(cè)設(shè)計參數(shù)（流量、溫度、壓力）、機(jī)組建立及使用時間、換熱站負(fù)責(zé)人及相關(guān)主要聯(lián)系人、聯(lián)系方式。

5)站內(nèi)設(shè)備：臺賬編號、名稱、廠家、型號、規(guī)格、生產(chǎn)日期、安裝日期、檢修周期、使用年限等。

6)熱用戶：入網(wǎng)時間、戶名、地址、聯(lián)系方式、是否三步節(jié)能、采暖形式、入戶管徑、暖氣片數(shù)量、建筑面積、用熱面積（公建、民用、高低區(qū)）、戶型布置（戶型圖紙上傳存儲）、所在樓層、朝向、停用熱信息；熱量表安裝使用時間、熱量表品牌、使用年限、表體編號等。

3　平臺功能列表

3.1中央總控臺

熱力公司的生產(chǎn)業(yè)務(wù)和經(jīng)營業(yè)務(wù)涉及的系統(tǒng)很多，每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如果工作人員要從眾多系統(tǒng)中統(tǒng)計出領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心的數(shù)據(jù)并作成報表，將是一件費時費力的事。

中央總控臺呈現(xiàn)的就是領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心的數(shù)據(jù)，領(lǐng)導(dǎo)可以隨時隨地通過各種設(shè)備進(jìn)行查看。

總控臺通過標(biāo)準(zhǔn)接口從其它相關(guān)系統(tǒng)獲取重要的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)，在進(jìn)行了匯總分析之后，以圖表和醒目的大數(shù)字的方式展現(xiàn)出來。

3.2計量管控系統(tǒng)

計量管控系統(tǒng)能夠主動兼容多廠商熱表和集中器通訊協(xié)議，使熱力公司擺脫多廠家多系統(tǒng)的復(fù)雜局面；同時著重二次網(wǎng)的深層次管理與分析，實現(xiàn)了站表、樓表、戶表的三級計量和預(yù)付費與結(jié)算全流程管理。

供熱計量包括供熱采暖系統(tǒng)的熱源、熱力站、建筑物以及用戶供熱量和用熱量的計量。它不只是政府熱計量改革工作的一紙行政命令和任務(wù)指標(biāo)，更是供熱企業(yè)充分挖掘自身潛力，提高業(yè)務(wù)水平，降低能源消耗，實現(xiàn)擴(kuò)大供熱面積，增加企業(yè)收入的必經(jīng)之路。

積極穩(wěn)妥地實施供熱計量，實行按用熱量收費實際上是對供用熱雙方能耗指標(biāo)進(jìn)行考核，提高供用熱雙方進(jìn)行節(jié)能改造的積極性，實現(xiàn)熱用戶和供熱企業(yè)的雙贏。

熱計量改革在技術(shù)上能否成功實施，依賴于準(zhǔn)確可靠的計量設(shè)備和穩(wěn)定全面的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。計量管控系統(tǒng)能夠主動兼容多廠商熱表和集中器通訊協(xié)議，使熱力公司擺脫多廠家多系統(tǒng)的復(fù)雜局面；同時著重二次網(wǎng)的深層次管理與分析，實現(xiàn)了站表、樓表、戶表的三級計量和預(yù)付費與結(jié)算全流程管理。

熱計量改革工作時間緊，任務(wù)重。抄表系統(tǒng)的成功開發(fā)和運行將在熱計量改革工作中起到重要的作用，是改革工作成敗的關(guān)鍵。計量管控系統(tǒng)既涵蓋了抄表、報警和收費計量數(shù)據(jù)的基本功能，更重要的是，它提供了多角度多層次的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法，幫助用戶充分挖掘海量數(shù)據(jù)中隱藏的事物發(fā)展規(guī)律和內(nèi)在的聯(lián)系，使供熱計量數(shù)據(jù)能夠真正指導(dǎo)整個供熱工作的進(jìn)行，達(dá)到按需供熱，節(jié)能減排，擴(kuò)大供熱面積，實現(xiàn)供熱企業(yè)效益最大化的最終目的。

4　小結(jié)

智慧熱網(wǎng)平臺將實時、全面監(jiān)測供熱系統(tǒng)的運行工況，監(jiān)視最不利工況點的壓差，協(xié)調(diào)熱源供給，以適應(yīng)熱網(wǎng)負(fù)荷的變化。同時安全合理地進(jìn)行供熱系統(tǒng)的調(diào)度，滿足了智慧熱網(wǎng)的建設(shè)需求。