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(shí)現(xiàn)了從熱源、換熱站、管網(wǎng)到熱用戶的整個(gè)供熱系統(tǒng)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)供熱系統(tǒng)的過程管理和運(yùn)行管理，提高了供熱系統(tǒng)的管理手段，實(shí)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(dǎo)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(jì)190 萬m2。縣供熱中心現(xiàn)有1 臺(tái)80 蒸噸和3 臺(tái)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(tái)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(tái)40 蒸噸和1 臺(tái)65蒸噸燃煤鏈條鍋爐，主要負(fù)責(zé)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(tái)40 蒸噸燃煤鏈條鍋爐，主要負(fù)責(zé)會(huì)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(tái)

整個(gè)熱網(wǎng)系統(tǒng)沒有一個(gè)全面的信息監(jiān)測(cè)、處理平臺(tái)，各級(jí)管網(wǎng)的數(shù)據(jù)不能得到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，看不到實(shí)際運(yùn)行情況，目前只是依靠微信群人為上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，不能形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報(bào)表并提供控制策略，還是依靠以往的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗放式的調(diào)節(jié)，不能對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的調(diào)配。

3.2 無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控

現(xiàn)換熱站只能實(shí)現(xiàn)單一的站內(nèi)控制，需要專人在現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備，參數(shù)的修改也是相對(duì)比較盲目，站內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)不能全面的傳送到供熱單位，單位對(duì)站內(nèi)的水、電、熱等數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)掌握，造成生產(chǎn)運(yùn)行管理成本的浪費(fèi)。

3.3 無法進(jìn)行全網(wǎng)水力平衡調(diào)控

站內(nèi)的設(shè)備不能遠(yuǎn)程調(diào)控，水力平衡需要一個(gè)站一個(gè)站的反復(fù)多次調(diào)節(jié)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。不能跟熱源的總調(diào)度形成統(tǒng)一、實(shí)時(shí)的進(jìn)行調(diào)配，且室外溫度補(bǔ)償安裝隨意性很大并且沒有室外溫度補(bǔ)償?shù)男拚?，合理調(diào)控修正供熱參數(shù)，不能按需供熱，造成極大的浪費(fèi)。

3.4 無法進(jìn)行熱量合理分配

傳統(tǒng)的供熱運(yùn)行模式難以適應(yīng)多樣化熱用戶需求，如學(xué)校、商場(chǎng)、辦公樓、居民等熱用戶，熱需求的時(shí)間段不一樣，達(dá)不到分時(shí)控制、供熱調(diào)度，整體節(jié)能減排效果相對(duì)較差。

4 渭源供熱智慧供熱建設(shè)方案及改造規(guī)劃目標(biāo)

4.1 建設(shè)目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況、站內(nèi)設(shè)備以及管理模式，采用先進(jìn)的智能閥控制供熱系統(tǒng)，解決現(xiàn)在的供熱狀況，達(dá)到即能改善現(xiàn)供熱浪費(fèi)、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(zhǔn)備。

實(shí)現(xiàn)供熱智能化管理：?jiǎn)?dòng)“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(shí)現(xiàn)分時(shí)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(tái)

整個(gè)智慧熱網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)分為兩大部分：

4.2.1 智慧供熱管理平臺(tái)

逐步按智慧城市標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)智慧供熱管理平臺(tái)。

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(gè)部分：

（1）一、二級(jí)管網(wǎng)改造

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

換熱站：①換熱站遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)改造；② 換熱站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)；③各站實(shí)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(fèi)，增加供熱面積；④ 換熱站補(bǔ)水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)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(jí)熱網(wǎng)智能調(diào)控平臺(tái)系統(tǒng)改造完成后，全網(wǎng)換熱站可遠(yuǎn)程控制，實(shí)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(dá)標(biāo)。

（2）各個(gè)居民及公用建筑用戶樓棟閥控點(diǎn)的改造

在一二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)控平臺(tái)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(shí)現(xiàn)與換熱站無人值守控制系統(tǒng)兼容達(dá)到聯(lián)動(dòng)聯(lián)調(diào)。

4.3 智慧供熱信息管控平臺(tái)

換熱站采用通用控制系統(tǒng)，具有信號(hào)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(dá)到全自動(dòng)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(duì)各個(gè)換熱站實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整、遠(yuǎn)程控制等功能，實(shí)現(xiàn)無人值守的控制要求。

建設(shè)智慧供熱信息管控平臺(tái)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(jí)管網(wǎng)到二級(jí)換熱站、二級(jí)管網(wǎng)，再到棟樓所有供熱數(shù)據(jù)全部在監(jiān)控中心實(shí)時(shí)顯示，在監(jiān)控中心也能實(shí)時(shí)對(duì)各級(jí)供熱環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控。