區(qū)域供熱系統(tǒng)智能管控的研發(fā)與應(yīng)用探討

解啟志

天津市熱電有限公司

區(qū)域供熱系統(tǒng)智能管控的研發(fā)與應(yīng)用探討

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我國地域遼闊，季節(jié)更替的特點(diǎn)在不同的地區(qū)有很明顯的區(qū)別，對于北方地區(qū)，到了寒冷的冬季，供熱問題就會(huì)十分的嚴(yán)峻，本文重點(diǎn)分析了區(qū)域供熱系統(tǒng)在地方的運(yùn)轉(zhuǎn)，從采暖初期和末期的溫差特點(diǎn)分析供暖網(wǎng)的特征，區(qū)域供熱智能管控系統(tǒng)的開發(fā)成熟地運(yùn)用了GIS系統(tǒng),對先進(jìn)的水力工況進(jìn)行全網(wǎng)的智能化調(diào)控,實(shí)現(xiàn)智能化以及自動(dòng)化的管理,以此實(shí)現(xiàn)工作效率以及能源節(jié)約。

區(qū)域供熱；智能控制；供熱系統(tǒng)

一、區(qū)域供熱系統(tǒng)智能管理和控制的建立

區(qū)域供熱系統(tǒng)的智能化管理以及控制都是基于供熱管網(wǎng)設(shè)施開發(fā)以及優(yōu)化管理水平展開的，區(qū)域供熱系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是基于信息化管理平臺實(shí)現(xiàn)的，將區(qū)域管理平臺分為信息化管理與熱網(wǎng)綜合調(diào)控，該系統(tǒng)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)能夠及時(shí)跟進(jìn)供熱系統(tǒng)的情況進(jìn)行全面地監(jiān)控，提高供熱企業(yè)的管理水平從而降低資源消耗，在搭建區(qū)域供熱系統(tǒng)平臺的時(shí)候，可以從以下幾個(gè)方面著手：

首先，區(qū)域供熱系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)智能化的管理，需要在供熱系統(tǒng)內(nèi)加入熱源、一級管網(wǎng)、中繼泵站、換熱站、二級管網(wǎng)以及用戶，所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的確認(rèn)都是基于節(jié)能減排的原則。在確定區(qū)域供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的時(shí)候，要注意考察熱源出口的參數(shù)，管網(wǎng)水力、控制熱力損失，重點(diǎn)防范管網(wǎng)腐蝕情況加重的現(xiàn)象。為了確保一級管網(wǎng)的運(yùn)行流量均衡，在確定主干網(wǎng)絡(luò)分支的時(shí)候要增加負(fù)荷分配流量，保障分支閥門的開度，使得供熱系統(tǒng)的負(fù)荷以及流量都互相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)水力以及熱力工程流量的均衡，實(shí)現(xiàn)最終的節(jié)能環(huán)保的目的。中繼泵站如何確定運(yùn)行方式對于供熱系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)揮著很關(guān)鍵的作用，中繼泵站是需要大量電力支持的，負(fù)荷情況如何確定，一網(wǎng)末端壓差的確定方案等等都與中繼泵站的確定有很大的關(guān)系，在確定開啟時(shí)間的時(shí)候需要權(quán)衡初寒、中寒、高寒時(shí)期的一網(wǎng)參數(shù)以及應(yīng)用優(yōu)劣分析。換熱站運(yùn)行方式的確定要參考一網(wǎng)壓差溫差、二網(wǎng)溫差壓差，結(jié)合上述參數(shù)確定換熱站的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化的經(jīng)營。二網(wǎng)調(diào)平網(wǎng)與二網(wǎng)前段、終端以及末端的各個(gè)分支開度結(jié)合調(diào)整，幾個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制之間的協(xié)調(diào)平衡有效降低了水力以及熱力的損失，避免出現(xiàn)溫度過熱或者是末端欠熱的問題出現(xiàn)。

上述幾個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)是區(qū)域供熱系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)建立的關(guān)鍵，也是提高區(qū)域供熱系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵，為了提高供熱管網(wǎng)的智能控制水平，搭建信息化平臺對熱網(wǎng)調(diào)整技術(shù)就進(jìn)行綜合的控制。

在搭建信息平臺系統(tǒng)的時(shí)候，首先要做的是輸入官網(wǎng)設(shè)備，完成信息采集。在區(qū)域供熱系統(tǒng)內(nèi)，繪制地圖信息錄入信息系統(tǒng)平臺內(nèi)，錄入的地圖信息包括了管網(wǎng)設(shè)施、設(shè)備信息、用戶建筑等等地理信息，進(jìn)而使得每一個(gè)區(qū)域供熱系統(tǒng)對于所涉及區(qū)域進(jìn)行換熱站坐標(biāo)位置確認(rèn)、管網(wǎng)信息、建筑屬性等等。熱源圖形的繪制以及信息錄入要求仔細(xì)核實(shí)地理信息，有助于后續(xù)供熱設(shè)施、設(shè)備的屬性信息查詢，確保供熱系統(tǒng)信息平臺的資料完備，讓地理信息數(shù)據(jù)支持區(qū)域供熱系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)區(qū)域供熱系統(tǒng)平臺創(chuàng)建完成之后可以實(shí)現(xiàn)的功能包括了區(qū)域供熱系統(tǒng)的地理信息以及熱網(wǎng)水力計(jì)算功能。其中，區(qū)域供熱系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)功能對區(qū)域內(nèi)包含的熱源、管網(wǎng)、熱力站、設(shè)備以及建筑信息進(jìn)行全面的管理以及跟蹤。系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備說明書將圖片信息囊括到一個(gè)系統(tǒng)文件內(nèi)記錄了圖片以及技術(shù)資料，這些資源的分析處理最終形成關(guān)于熱源廠、熱力站以及井室內(nèi)部設(shè)備的詳細(xì)信息，形成的最終分析結(jié)果可以以報(bào)告或者圖表的形式展示。區(qū)域熱力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程檢測在系統(tǒng)界面檢測終端用戶的室內(nèi)溫度，通過遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)對用戶屋內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，調(diào)整分析成為換熱站運(yùn)行參數(shù)以及二網(wǎng)水力平衡系統(tǒng)，為系統(tǒng)的其他模塊運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)良好的基礎(chǔ)。

對于區(qū)域供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)水力計(jì)算分析的過程中，可以在熱網(wǎng)內(nèi)建立管網(wǎng)模型，借助管網(wǎng)模型采用靜態(tài)分析的方法計(jì)算，設(shè)置熱源以及溫度參數(shù)監(jiān)控找出有效對象的理論工程參數(shù)，以圖表或者是報(bào)告的形式供系統(tǒng)使用者參考，之后在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上新建熱網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)全新的區(qū)域管理模塊，制定最新的熱網(wǎng)運(yùn)行方案，使得區(qū)域供熱電力系統(tǒng)在不同溫度環(huán)境的基礎(chǔ)上做到根據(jù)不同的熱源節(jié)省運(yùn)行成本，計(jì)算出不同環(huán)境的熱源輸出量、流量、熱量以及壓力數(shù)據(jù)，調(diào)整最終的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方案。

二、區(qū)域供熱電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益以及產(chǎn)生的社會(huì)效益

區(qū)域供熱系統(tǒng)平臺的搭建和使用在供熱公司內(nèi)產(chǎn)生了很好的社會(huì)效應(yīng)以及經(jīng)濟(jì)效益，管網(wǎng)設(shè)備的管理以及水力計(jì)算系統(tǒng)的開發(fā)在投入運(yùn)行之后給供熱企業(yè)的管理模式帶來了極大的變革，為了解決供熱單位的管控，可以對系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)計(jì)算，設(shè)置科學(xué)合理的管網(wǎng)以及換熱站參數(shù)，實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)運(yùn)行水力均衡，降低資源的不必要浪費(fèi)，使得整個(gè)熱網(wǎng)公司的采暖成本大大降低。

在有效完善區(qū)域供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，區(qū)域供熱電力系統(tǒng)的存在所實(shí)現(xiàn)的社會(huì)效應(yīng)也是巨大的。首先，區(qū)域供熱系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約，區(qū)域供熱系統(tǒng)內(nèi)的地理信息系統(tǒng)和水力平衡計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了資源消耗的降低，減少了二氧化碳的排放，為區(qū)域供熱平臺的運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的技術(shù)支持。其次，區(qū)域供熱電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了社會(huì)大眾服務(wù)質(zhì)量的提高，高效率電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)對用戶屋內(nèi)的溫度進(jìn)行了實(shí)施的監(jiān)控，確保了區(qū)域供熱的質(zhì)量，無形之中提高了區(qū)域大眾的服務(wù)滿意度。最后，借助先進(jìn)的信息技術(shù)對傳統(tǒng)的供熱企業(yè)進(jìn)行改造，促進(jìn)區(qū)域供熱企業(yè)的轉(zhuǎn)型與進(jìn)步，提高了社會(huì)資源利用率的提高，也切實(shí)地保障了區(qū)域供熱的競技性、安全性以及可靠性。

三、總結(jié)

為了切實(shí)地提高社會(huì)大眾的生活質(zhì)量，在寒冷的冬季切實(shí)滿足社會(huì)大眾對于溫暖環(huán)境的需求是供熱企業(yè)需要重點(diǎn)思考的，本文從區(qū)域供熱的角度出發(fā)，分析了如何借助智能化信息技術(shù)搭建區(qū)域供熱系統(tǒng)平臺，對供熱系統(tǒng)的水力進(jìn)行計(jì)算，指導(dǎo)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行方案，調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，對用戶的供暖溫度進(jìn)行監(jiān)控，從而確保全過程智能供熱系統(tǒng)的質(zhì)量提高。

[1]鄒兵.區(qū)域供熱系統(tǒng)多功能開發(fā)及技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)械管理開發(fā),2004（1）:5-5.

[2]邢磊.燃?xì)忮仩t區(qū)域供熱智能負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究[D].西安理工大學(xué),2007.