智慧供熱信息化建設(shè)管理系統(tǒng)研究
——以渭源縣為案例

渭源縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，甘肅 定西 748200

1 智慧供熱的概念

智慧供熱是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的供熱管控一體化體系，它實現(xiàn)了從熱源、換熱站、管網(wǎng)到熱用戶的整個供熱系統(tǒng)的監(jiān)控，實現(xiàn)了整個供熱系統(tǒng)的過程管理和運行管理，提高了供熱系統(tǒng)的管理手段，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的整體節(jié)能。提高調(diào)度效率，便于供熱企業(yè)高層領(lǐng)導管理決策。

2 渭源縣集中供熱基本情況

目前，渭源縣集中供熱面積共計190 萬m2。縣供熱中心現(xiàn)有1 臺80 蒸噸和3 臺20 蒸噸燃煤鏈條鍋爐，80 蒸噸鍋爐供縣城中心城區(qū)和西城區(qū)，3 臺20 蒸噸鍋爐供渭河南路南片區(qū)域，供熱面積117 萬m2。渭水源供熱站現(xiàn)有1 臺40 蒸噸和1 臺65蒸噸燃煤鏈條鍋爐，主要負責縣城東城區(qū)的集中供熱，供熱面積45 萬m2。縣萬寶供熱有限公司現(xiàn)有1 臺40 蒸噸燃煤鏈條鍋爐，主要負責會川鎮(zhèn)集中供熱，供熱面積28 萬m2。

3 渭源供熱目前存在的問題

3.1 沒有信息化管理平臺

整個熱網(wǎng)系統(tǒng)沒有一個全面的信息監(jiān)測、處理平臺，各級管網(wǎng)的數(shù)據(jù)不能得到實時監(jiān)測，看不到實際運行情況，目前只是依靠微信群人為上報數(shù)據(jù)進行管理，不能形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報表并提供控制策略，還是依靠以往的工作經(jīng)驗進行粗放式的調(diào)節(jié)，不能對各個環(huán)節(jié)進行合理的調(diào)配。

3.2 無法實現(xiàn)遠程調(diào)控

現(xiàn)換熱站只能實現(xiàn)單一的站內(nèi)控制，需要專人在現(xiàn)場操作設(shè)備，參數(shù)的修改也是相對比較盲目，站內(nèi)的各項數(shù)據(jù)不能全面的傳送到供熱單位，單位對站內(nèi)的水、電、熱等數(shù)據(jù)不能實時掌握，造成生產(chǎn)運行管理成本的浪費。

3.3 無法進行全網(wǎng)水力平衡調(diào)控

站內(nèi)的設(shè)備不能遠程調(diào)控，水力平衡需要一個站一個站的反復(fù)多次調(diào)節(jié)，費時費力。不能跟熱源的總調(diào)度形成統(tǒng)一、實時的進行調(diào)配，且室外溫度補償安裝隨意性很大并且沒有室外溫度補償?shù)男拚担侠碚{(diào)控修正供熱參數(shù)，不能按需供熱，造成極大的浪費。

3.4 無法進行熱量合理分配

傳統(tǒng)的供熱運行模式難以適應(yīng)多樣化熱用戶需求，如學校、商場、辦公樓、居民等熱用戶，熱需求的時間段不一樣，達不到分時控制、供熱調(diào)度，整體節(jié)能減排效果相對較差。

4 渭源供熱智慧供熱建設(shè)方案及改造規(guī)劃目標

4.1 建設(shè)目標

根據(jù)現(xiàn)場實際運行情況、站內(nèi)設(shè)備以及管理模式，采用先進的智能閥控制供熱系統(tǒng)，解決現(xiàn)在的供熱狀況，達到即能改善現(xiàn)供熱浪費、調(diào)節(jié)管網(wǎng)水利平衡的情況，又能為以后發(fā)展在不增加熱源投入的情況下增加供熱面積做準備。

實現(xiàn)供熱智能化管理：啟動“智慧供熱”建設(shè)，利用新技術(shù)、新理念、新思路來提升供熱行業(yè)的智能化管理水平。

改善居民的供熱環(huán)境：通過智能化、信息化的管理供熱需求，實現(xiàn)分時分溫分區(qū)供熱，合理用熱。提高居民用熱的智能化，顯著提升居民的生活質(zhì)量。

4.2 智慧熱網(wǎng)平臺

整個智慧熱網(wǎng)平臺的建設(shè)分為兩大部分：

4.2.1 智慧供熱管理平臺

逐步按智慧城市標準建設(shè)智慧供熱管理平臺。

4.2.2 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的全網(wǎng)改造

主要分為以下幾個部分：

（1）一、二級管網(wǎng)改造

熱源廠：①熱源廠遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)（熱源廠中控室+熱量計量點）；② 熱源廠的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。

換熱站：①換熱站遠程自控系統(tǒng)改造；② 換熱站遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)；③各站實施分布式輸配供熱系統(tǒng)：全網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)，消除能源浪費，增加供熱面積；④ 換熱站補水水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。

監(jiān)控中心部分：①大屏顯示系統(tǒng)；② 智能供熱控制中心（服務(wù)器及其配套組件）及軟件系統(tǒng)。

一、二級熱網(wǎng)智能調(diào)控平臺系統(tǒng)改造完成后，全網(wǎng)換熱站可遠程控制，實現(xiàn)無人值守，各站之間的水力平衡初步調(diào)節(jié)，使熱用戶的供暖效果舒適達標。

（2）各個居民及公用建筑用戶樓棟閥控點的改造

在一二級熱網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)控平臺建設(shè)改造完成后，各換熱站二次供水網(wǎng)的流量要按需匹配智能調(diào)節(jié)，改變“冷熱不均”的失衡問題。要消除過熱并根本改善供熱不足區(qū)域熱用戶的供熱效果，在各小區(qū)單元樓總管安裝單元立管閥控制系統(tǒng)，實現(xiàn)與換熱站無人值守控制系統(tǒng)兼容達到聯(lián)動聯(lián)調(diào)。

4.3 智慧供熱信息管控平臺

換熱站采用通用控制系統(tǒng)，具有信號采集與轉(zhuǎn)換、邏輯控制、VPN 專網(wǎng)、GPRS 通訊接口等功能。換熱站站控系統(tǒng)可以達到全自動控制的效果，并通過寬帶或GPRS 通訊方式，將工藝數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過寬帶或GPRS 通訊對各個換熱站實現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整、遠程控制等功能，實現(xiàn)無人值守的控制要求。

建設(shè)智慧供熱信息管控平臺首先要建設(shè)智能管控中心，中心包含服務(wù)器、客戶端、信息傳輸、信息處理設(shè)備等。從熱源、一級管網(wǎng)到二級換熱站、二級管網(wǎng)，再到棟樓所有供熱數(shù)據(jù)全部在監(jiān)控中心實時顯示，在監(jiān)控中心也能實時對各級供熱環(huán)節(jié)進行調(diào)控。