人工智能背景下熱力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造對(duì)策研究

王雪飛

（榆林市供熱有限公司，陜西 榆林 719000）

隨著全球化的到來，電子信息技術(shù)迅速發(fā)展，并逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)，生產(chǎn)行業(yè)也逐漸開始走向智能控制化。隨著人們生活水平的提高，對(duì)熱力系統(tǒng)的要求也更為嚴(yán)格，為了避免熱力系統(tǒng)因其陳舊等問題對(duì)居民生活造成影響，熱力系統(tǒng)的改造勢(shì)在必行，而自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以使得熱力系統(tǒng)擁有更好的控制和監(jiān)管功能，更能節(jié)能降耗。

一、熱力系統(tǒng)現(xiàn)狀

（一）熱力系統(tǒng)概述。熱力系統(tǒng)是我國(guó)北方取暖的主要熱力來源，集中供熱在一定程度上節(jié)約了資源，同時(shí)又減少了排放，極大改善了環(huán)境質(zhì)量。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視以及人工智能時(shí)代的到來，城市供暖系統(tǒng)的自動(dòng)化改造迫在眉睫。而對(duì)比各大城市的供熱系統(tǒng)，每個(gè)城市的供熱系統(tǒng)都有其特點(diǎn)，熱力管網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)不同，運(yùn)行方式不同，相對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化控制也有所不同。

（二）傳統(tǒng)熱力系統(tǒng)的問題

1.供暖設(shè)備落后。雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但自動(dòng)化控制系統(tǒng)相對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家還是比較落后的。很多供暖設(shè)備仍是一些老舊設(shè)備，無法保證供熱均衡化，甚至由于某處管路堵塞或破漏，導(dǎo)致出現(xiàn)某些地區(qū)過熱、某些地區(qū)過冷等問題。

2.能耗高，污染大。我國(guó)傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)存在著資源消耗高、資源利用率低、供熱效率低等問題。而為了保證供暖充足，我國(guó)傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)消耗了大量能源，同時(shí)還直接導(dǎo)致大量污染的產(chǎn)出排放。

二、人工智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

（一）控制精度高

1.供熱精度高。自動(dòng)化控制技術(shù)可以建立專業(yè)的智能平臺(tái)，完善供熱機(jī)制，可以根據(jù)用戶不同時(shí)間的需求供熱，大幅提升供熱的控制力度。

2.管控精度高。自動(dòng)化控制可以將整個(gè)供熱系統(tǒng)中的所有閥門、開關(guān)等需要手動(dòng)控制的部位集中在PLC上，并結(jié)合在一個(gè)終端中，從而使管理者能夠在一個(gè)位置控制所有的開關(guān)閥門，極大節(jié)省了人力資源。

3.實(shí)時(shí)監(jiān)控。在熱力系統(tǒng)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，掌握現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的變化。通過人工智能和自動(dòng)化控制的結(jié)合，在用戶家中添加溫度設(shè)置儀表，就可以讓用戶自己設(shè)置室內(nèi)溫度，有效改善過度供熱的情況，保證供熱處在一個(gè)合理的范圍內(nèi)；并且人工智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)某一處數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通知相關(guān)維修人員去處理，避免事故的發(fā)生。

（二）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少運(yùn)營(yíng)成本。通過人工智能來控制自動(dòng)化的熱力系統(tǒng)，可以保證整個(gè)系統(tǒng)始終處于一個(gè)高效的運(yùn)行水準(zhǔn)上，這樣即可以降低人力成本又可以減少整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行消耗[2]，從而帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益。此外，實(shí)現(xiàn)人工智能控制自動(dòng)化，可以極大改善企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，在自動(dòng)化控制的環(huán)境中，工作人員只需要監(jiān)管屏幕顯示的各種數(shù)據(jù)即可，從而減少了操作人員潛在的操作失誤。

（三）可以不斷學(xué)習(xí)優(yōu)化。人工智能擁有仿真運(yùn)行模型，自動(dòng)化控制可以在不斷的實(shí)踐過程中收集用戶數(shù)據(jù)以及熱力站的供熱情況等數(shù)據(jù)，提供給仿真模型學(xué)習(xí)優(yōu)化，推演智能控制算法，從而給相關(guān)用戶提供一個(gè)最佳的供熱方案。這久實(shí)現(xiàn)了用最少的資源消耗完成整個(gè)系統(tǒng)的供熱，為用戶提供最舒適的供熱體驗(yàn)。

三、人工智能自動(dòng)化改造方案

目前，我國(guó)離完全實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的人工智能自動(dòng)化控制的目標(biāo)還有一段距離，我們需要通過提升以下幾個(gè)方面的能力來實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

（一）完善技術(shù)準(zhǔn)備。熱力站自動(dòng)化調(diào)節(jié)與控制技術(shù)是我們需要攻克的一個(gè)難關(guān)，該技術(shù)主要負(fù)責(zé)供熱系統(tǒng)和用戶之間的合理調(diào)配，以求使熱力的需求和供給達(dá)到一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)。自動(dòng)化控制主要對(duì)溫度和壓力進(jìn)行控制，其中溫度控制主要是由水溫和流量來決定，因此我們需要通過大量測(cè)試來確定在保證溫度變化不大的情況下水流量的一個(gè)閾值。

（二）優(yōu)化技術(shù)方案。一個(gè)合理的技術(shù)方案關(guān)系到項(xiàng)目是否能夠正常、順利地開展，其對(duì)項(xiàng)目建設(shè)以及成本控制工作質(zhì)量有著重大影響。自動(dòng)化控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)而言，其技術(shù)性會(huì)更高，因此對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，必須在方案的選擇上進(jìn)行更好的提升，以此來保障未來系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠按照預(yù)期設(shè)想來進(jìn)行。因此，要將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的控制方案。

（三）提升成本控制。供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化改造設(shè)計(jì)中，需要對(duì)供熱管路重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及鋪設(shè)。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，加強(qiáng)對(duì)建設(shè)資源統(tǒng)籌調(diào)度工作的優(yōu)化，不僅可以顯著提高項(xiàng)目成本控制力度，還可以有效降低工程項(xiàng)目施工費(fèi)用的支出，從而提高供熱系統(tǒng)自動(dòng)化工程的成本控制效果。

四、結(jié)語

我國(guó)北方對(duì)于熱力系統(tǒng)的重視程度很高，人工智能和自動(dòng)控制技術(shù)的融合基本上能夠按照預(yù)期設(shè)想來完成，很多問題和不足也得到了解決，取得了不錯(cuò)的效果。未來，應(yīng)繼續(xù)在自動(dòng)控制技術(shù)的注意事項(xiàng)上，謹(jǐn)慎操作。第一，在人工智能自動(dòng)控制技術(shù)的方案設(shè)計(jì)上以及管理操作人員的配置，包括各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，都要嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)。雖然該項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)相對(duì)成熟，但是我們不能松懈對(duì)于未知風(fēng)險(xiǎn)的防范。第二，對(duì)于自動(dòng)控制技術(shù)的創(chuàng)新，需要加強(qiáng)各種仿真技術(shù)的運(yùn)用，并選擇具有代表性的地方進(jìn)行試驗(yàn)，以此來提高仿真技術(shù)在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用程度；同時(shí)還要堅(jiān)持自動(dòng)化控制技術(shù)的研究，為未來的發(fā)展提供更多的保障。