智能熱網系統在某智慧電廠中的應用

關鍵詞：智能熱網；工業無線技術；預付費中圖分類號：TK323 文獻標志碼：ADOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.07.001文章編號：1003-5168（2025）07-0004-05

Abstract：[Purposes] In order to explore the applicationof intelligent heating network system insmart power plant and realize the efcient management and optimal operation of heating system，advanced information technology and intelligent management means are introduced to comprehensively collect， analyze and process heating data， improve system operation efficiency，support scientific decision-making， and provide strong guarantee for energy management and operation of smart power plant.[Methods] By applying the intelligent heating network system based on industrial wireless technology to the smart power plant，the keydata such as temperature，pressure and flow are colected in real time，and the cloud platform is used for storage and analysis to realize automatic monitoring and fault warning.At the same time，real-time data is transmited to the enterprise management system to provide support for decisionmaking，assst in setting production goals and strategic planning，improve operational effciency and management level，and lay the foundation for formulating production goalsand future development strategies of the enterprise.[Findings]The application of intelligent heating network system significantly improves the management eficiency and data analysis capabilities of heating enterprises，saving manpower and material resources.The automation and visualization of data analysis also help management quickly grasp the overall operational situation and effectively assist decision-making.[Conclusions] The application of intelligent heating network system in smart power plants not only optimizes the operation and management process of enterprises，but also enhances the safety and stability of the heating system， providing strong support for the intelligent and eficient management of heating enterprises. Keywords：intelligent heating network; industrial wireless technology; prepayment

0引言

隨著城市建設進程的加快，國內城市供熱形式逐漸發生改變，集中供熱面積也在不斷增加。進入21世紀，我國城市每年供熱面積增長迅速，2010年城市供熱面積為43.6億 年國內城市供熱面積為61.1億 ，增加了17.5億 。目前，國內多采用集中供熱，并且大多數供熱區域的換熱站均采用人工管理的方式，不僅效率較低，而且極易出現安全事故。為了改善供熱效果，提高供熱效率，減少熱網能源浪費，實時監測管網中的壓力值和溫度值2，實現對整個熱力網絡的集中管理以及對機組、熱用戶、片區的相關數據采集與上傳，本研究對熱網系統進行軟件功能設計，以實現熱網系統的智能化管理。

王瓏瓏3介紹了智能熱網遠程監控系統的關鍵技術，并分析了智能監控系統在熱網管理中的作用；王開辰4通過對集中供熱的實際情況進行分析，介紹了物聯網環境下熱網監控系統的總體架構及運行方式，證明了智能熱網的使用可提升供熱精確度，降低熱網能耗；于婉麗5則結合熱力公司的實際運行情況，對換熱站的工作原理及熱網監控系統的系統架構進行分析，完成了熱網監控系統的總體升級，驗證了智能熱網監控系統能夠滿足電力公司的智能化需求；郭小榕通過分析二次供水溫度的自動化控制回路，設計出無人值守的換熱站智能控制系統；閆曙光則對二級熱網換熱站管控系統的部分環節進行優化升級；李鐵明8采用485接口標準協議，將采集到的換熱站PLC數據，通過無線4GDTU與上位機組態進行實時通信，為生產報表的制作和運行分析奠定基礎；何樂等分析了集中供熱系統在供熱管網應用中出現的問題，提出了IDH智能熱網系統，分析了該控制系統下熱源、熱力站及終端熱用戶之間的協同調節節能效果。

通過上述研究發現，智能熱網建設逐漸成為提升供熱效率、完善供熱效果、減少能源浪費的重要方式。通過引人物聯網技術和自動化控制系統，智能熱網可以實時監測管網壓力、溫度等關鍵參數，并通過集中管理來優化熱源、換熱站及終端用戶之間的協同調節，提高供熱系統的精確度和能源利用率。各地實踐和研究表明，智能熱網技術的應用不僅能滿足供熱企業的智能化需求，還能為未來供熱領域的創新發展提供重要支撐。因此，本研究將結合國電宿遷熱電有限公司的具體案例，探討“智能煤電\"改造和智能熱網建設的實際應用與成效。

1系統架構

國電宿遷熱電有限公司每小時供熱能力可達 3 0 0 t ，供熱管線總長為 4 8 k m ，單線供熱最長為 2 4 k m 。為推進我國能源領域的技術革命，搶占第四次工業革命先機，現針對二期 2×6 6 0 M W 機組和燃氣機組進行“智能煤電”改造，基于工業無線技術，建設智能熱網系統，以實現遠程監控、預付費管理等功能。

智能熱網系統構架如圖1所示。由圖1可知，首先，用戶數據分別傳輸到IMS統一接口平臺和第三方廠家熱網系統數據庫。其次，IMS統一接口平臺的實時傳輸數據和定時從第三方廠家熱網系統數據庫中取出的數據均被IMS實時數據庫接收，以此來保證IMS實時數據庫中的數據穩定。最后，通過對IMS實時數據庫中的數據進行計算和分析，實現用戶管理、充值管理、片區管理、費率管理、設備管理、報表、實時監控及管線地圖配置等熱網管理功能；通過對第三方廠家數據庫中的數據進行分析與計算，實現用戶管理、預付費管理、報表、設備管理、管線地圖配置及實時監控等熱網管理功能。

在智能熱網系統構建完成后，建設有IMS熱網管理系統、112服務器熱備、電廠用熱網APP和熱用戶APP等平臺。該系統按照有效利用和科學投資的基礎原則，以工業無線等優勢技術，創建了一種先進、高效的熱網管理系統，促進信息的快速通信和全面共享。

2智能熱網系統應用

2.1 用戶管理

用戶管理功能可將用戶與片區關聯，實現分片區管理和用戶基本信息的配置。

設備管理：設備管理功能包括設備端口號、設備啟停、SIM卡號、測量范圍、儀表類型、預付費、管徑、溫度上限、壓力上限及流量上限等的管理。在該功能中，將預留端口號為擴展用戶做準備，其中每個端口號代表一個用戶，可通過測量積算儀將測量數據向對應端口傳輸；用戶管理：用戶管理功能包括用戶名稱、聯系人、聯系方式、狀態、郵箱及用戶賬號密碼等，且可查看充值余額、剩余氣量、歷史充值記錄、用戶用氣量報表、用氣曲線等內容。在用戶管理系統中，需要配置預留用戶，如青島廠家熱網系統、IMS系統、接口平臺等均預先配置100個預留用戶。而新增用戶只用通過配置設備，建立用戶和測量積算儀之間的關聯，啟動設備即可；片區管理：片區管理功能是智能熱網系統的重要組成部分，包含片區的維護、新增、編輯和刪除等操作，支持實時流量監控與周期性統計分析。該功能不僅能幫助管理人員全面掌握片區的供熱運行狀態，還能實現異常預警、歷史數據查詢、數據導出和報告生成，可為后期制定精確的供熱計劃以及優化片區管理提供有力支持；管線地圖：管線地圖功能通過可視化地圖來展示供熱管道、熱用戶和片區位置，支持管道線路、熱用戶位置及片區區域的編輯。該功能不僅能提供直觀的供熱網絡布局，還能通過不同標記形式來顯示熱用戶的實時狀態，如正常供熱、異?；蛲岬?，方便管理人員快速定位和調整。同時，該功能還支持靈活的管道路徑編輯，確保在網絡變動或擴展時能準確更新地圖，為供熱系統的優化和故障排查提供有效支持。

2.2預付費管理

預付費管理功能可以優化企業資金流，降低財務風險，提升用戶體驗，提高運營效率，減少人工干預。

費率管理：費率管理功能允許對每位用戶設置個性化的費率及有效期，系統將根據這些設定自動計算用戶的結算費用和剩余氣量。具體而言，用戶可根據需求靈活調整其費率，包括基本費率、階梯費率或優惠費率等，還可設置費率的起始和結束日期，以適應不同的用氣場景和市場變化。系統將實時跟蹤用戶的氣量消耗情況，根據設定的費率和有效期進行自動結算，確保費用的準確計算與透明性。此外，用戶可以隨時查看自己的用氣記錄、費用明細及剩余氣量，增強了用戶的管理體驗和滿意度。這一功能不僅提高了費用管理的效率，還為企業的財務決策提供了可靠的數據支持；充值管理：充值管理功能包括充值操作和充值記錄管理；預付費管理：預付費流量積算儀具有較大的存儲空間，可實現日報、月報、年報、曲線報表的本地保存及USB接口導出等功能。同時，可以設置用戶為可預付費用戶，在預付費用戶充值后，系統根據蒸汽流量和費率，實時計算剩余氣量。在剩余氣量到達閥值后，系統可對電廠和熱用戶聯系人同時進行預警告知。

2.3 實時監控

實時監控功能可實時顯示供熱參數，包括各機組供熱流量、溫度、壓力、累計供熱量，各用戶流量、溫度、壓力、累計供熱量、狀態以及各片區總計流量等。在該功能界面下點擊用戶或機組，即可顯示流量、溫度、壓力的實時曲線以及周期內的最大值、最小值、平均值。

2.4報表數據

報表數據功能可根據累計流量、費率等信息，統計周期內用戶、片區、機組的供熱量、受熱量等數據，為用戶分析提供依據。

數據篩除功能：由于積算儀自身存在測量、GPRS信號傳輸等問題，因此從積算儀傳輸到系統中的數據會出現非正常跳變。通過數據篩除功能，系統能快速識別出跳變數據，并在報表統計時剔除非正常數據；熱網用戶日報表：按照片區針對用戶每個整點的流量底碼、平均供熱溫度、壓力及流量進行統計，從而形成熱網用戶日報表；熱網用戶用量日報表：按照表計底碼，最終得到該用戶在整點時刻的使用量，從而形成熱網用戶用量日報表；月度氣量匯總：統計在一個月內的設備供氣量、用戶用氣量，并進行匯總；熱網用戶年用氣匯總：根據結算日，統計年度內每個用戶的用氣量，并進行匯總；熱網用戶年度表計底碼：根據結算日，統計每個機組、用戶的表計底碼，從而形成熱網用戶年度表計底碼。

2.5 APP功能

APP功能分為電廠使用和廠外熱用戶使用。電廠APP的實時監控用于供熱、售熱、片區；報表功能以用戶為統計維度，展示用戶的小時、日、月用熱情況。廠外APP服務用于熱用戶，為用戶提供本單位實時供熱參數；報表功能則提供本單位每日、每月的流量。同時，廠外APP可接收電廠發出的催繳通知。

2.6 實施效果

減小工作強度，提高工作效率。該系統投入運行后，相關參數將通過先進的無線技術進行實時傳輸，使得員工能夠遠程監控設備的運行狀態。員工無須在現場逐一檢查設備，顯著減輕了工作壓力，提高了工作效率。同時，遠程監控系統能夠及時識別設備的異常情況，并發出警報，有助于員工迅速采取相應措施，避免潛在的設備故障。這種智能化的工作方式，不僅提升了企業的運營效率，也為員工的日常工作提供了更為靈活、便利的條件。

供熱服務不斷改善，服務質量持續提升。熱網監控系統及相關移動應用程序的廣泛應用，使得熱力企業能夠接人大量的熱用戶，實現資源的高效共享。該系統的實施不僅優化了熱能的分配和利用效率，還增強了用戶之間的互動與合作。此外，該系統還提供了便捷的在線反饋和溝通渠道，鼓勵用戶提出建議和需求，促進企業與用戶之間的緊密合作。這種互動不僅提升了用戶的參與感和歸屬感，也為熱力企業在市場競爭中提供更為有利的條件，推動服務質量的持續改善和創新。

供熱費用及時回收，資金使用效率提高。推行預付費制度能有效改變以往被動的繳費模式，使供熱費用的管理變得更加高效。通過預付費方式，用戶在使用熱能前需要先進行繳費，這不僅確保了供熱費用的及時回收，還優化了資金的使用效率。預付費制度的實施大幅度減少了用戶對供熱費用的拖欠現象，從而有效促使資金的快速回流，增強了企業現金流的穩定性。同時，這一模式也提升了用戶的消費意識和責任感，鼓勵其合理安排用熱行為，進一步提高公司整體效益。通過實施預付費制度，企業能夠在資源配置和資金管理上更加靈活，從而為后續的發展提供堅實的財務基礎。

3結語

智能熱網系統集成用戶管理、控制計量和數據分析等功能，實現了供熱用戶的集中監測與管理，通過預付費功能保證“用前繳費”，有效規避資金風險。借助遠程監測系統可以實時跟蹤熱網運行數據，全面掌握供熱狀況，并快速處理熱報警信息，為企業的經營決策提供科學依據。同時，該系統大幅提高了數據采集的準確性和收費效率，優化了發電公司的經營管理流程與資金回收速度。

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