城市供熱系統(tǒng)智能化控制研究

鄒德峰

摘 要 城市供熱是以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網(wǎng)向城市、城鎮(zhèn)以及某些區(qū)域用戶提供熱能，因此，供熱系統(tǒng)的管理具有非常強的綜合性與專業(yè)性。在可持續(xù)發(fā)展理念下，城市供熱系統(tǒng)智能化控制，除了要滿足集中供熱需求，同時還要兼顧節(jié)能降耗的持續(xù)發(fā)展原則。目前，城市供熱系統(tǒng)依然存在冷熱不均、能源浪費等問題，以及在采暖季還會產(chǎn)生嚴重的大氣污染。因此，加強對智能化控制技術(shù)的研究至關(guān)重要，爭取更大程度上實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)管，不僅解放了更多人力，還提高調(diào)度管理的效率，是實現(xiàn)高質(zhì)量供熱、低能源消耗的重要措施，同時也更符合持續(xù)發(fā)展原則。

關(guān)鍵詞 供熱系統(tǒng);智能化;控制技術(shù)

在新時期城市化發(fā)展進程中，必須要加強對供熱系統(tǒng)的管理優(yōu)化，以確保更大程度上符合節(jié)能降耗的發(fā)展基本要求，充分利用各種技術(shù)的支持，提高系統(tǒng)運行節(jié)能性，為促進城市良性發(fā)展提供保障。城市供熱系統(tǒng)對能源的需求度一直都比較強，更是存在嚴重的資源浪費情況，這是目前智能化控制必須要重點研究解決的問題，確保在提升熱源質(zhì)量的同時，提高資源利用率，降低環(huán)境污染，推動人們生活質(zhì)量與城市經(jīng)濟的提高。

1城市供熱系統(tǒng)特點

城市供熱系統(tǒng)作為城市建設(shè)的重要項目，與人們生活質(zhì)量以及城市經(jīng)濟發(fā)展之間均有著密切聯(lián)系，在對其智能化控制方案研究時，首先必須要掌握系統(tǒng)特點，并從運行及管理現(xiàn)狀出發(fā)，確定下一步優(yōu)化的方向，爭取得到更高的管理效率。城市供熱系統(tǒng)包括供熱源、供熱管網(wǎng)與熱用戶等幾部分，建設(shè)規(guī)模非常大，為一個循環(huán)封閉的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，其運行狀態(tài)直接影響著千萬家用戶的供熱質(zhì)量，同時也關(guān)系著城市管理效能與節(jié)能、環(huán)保等工作質(zhì)量。目前，我國城市供熱系統(tǒng)正在逐漸由單一熱源過渡到多種熱源，供熱設(shè)備、節(jié)點與用戶也在不斷增加，在一定程度上限制了系統(tǒng)管理效率的提升速度[1]。面對節(jié)能降耗的發(fā)展原則，供熱企業(yè)必須要強調(diào)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的管理優(yōu)化，保證供熱質(zhì)量的同時，提高資源的利用率。在此背景下，供熱系統(tǒng)智能化控制已經(jīng)成為必然，必須要結(jié)合現(xiàn)狀，做出適當?shù)恼{(diào)整優(yōu)化，以便于更好地適應(yīng)市場發(fā)展需求。

2城市供熱系統(tǒng)智能化控制分析

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)偏差大。城市供熱系統(tǒng)智能化控制核心要求是將供水溫度和流量控制在合理的范圍內(nèi)，并能夠根據(jù)實際情況及時做出調(diào)整。雖然在整體上來講，城市供熱系統(tǒng)智能化在不斷提高，系統(tǒng)運行管理控制的效率逐漸提升，但是因為控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的制造、安裝以及維護技術(shù)水平還比較低，并不能夠完全達到預(yù)期的效果。這就導(dǎo)致水力系統(tǒng)依然處于頻繁擾動的狀態(tài)，系統(tǒng)閥門的損壞率較高。以及供熱系統(tǒng)智能化控制是要以準確的熱量數(shù)據(jù)為支持的，而實際操作中經(jīng)常會出現(xiàn)傳輸延遲，再加上房屋熱慣性等原因影響，導(dǎo)致室內(nèi)實際熱量與熱量數(shù)據(jù)之間存在較大的差異，大大增加了智能化控制的難度[2]。

（2）調(diào)度管理效率不及時。有越來越多的供熱企業(yè)意識到智能化控制的重要性，也都逐漸建立了信息系統(tǒng)，但是因為前期技術(shù)水平較低，導(dǎo)致智能化控制系統(tǒng)的功能比較簡單，大部分只能夠完成自動化辦公以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)然A(chǔ)工作，并不能夠?qū)崿F(xiàn)供熱數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析，更是無法對數(shù)據(jù)做更深層次的開發(fā)與利用。因此，目前供熱系統(tǒng)智能化控制還存在許多需要完善的空間，調(diào)度管理整體效率不及時，無法改善熱源的利用效率，進而不能夠為用戶提供更高質(zhì)量的供熱服務(wù)。

（3）員工技術(shù)水平仍需整體提高。城市供熱系統(tǒng)的運行管理具有較高的技術(shù)性與專業(yè)性特點，面對復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，需要有專業(yè)的技術(shù)人員作為主體支持，才能夠按照要求完成各項運行管理工作。但很多供熱企業(yè)在人力資源管理方面的重視程度并不高，忽視了專業(yè)技術(shù)強、高學(xué)歷、高技能專業(yè)人員引進的重要性，普遍工作在供熱一線的操作人員學(xué)歷較低，綜合能力不高，面對新型智能化設(shè)備缺乏理論以及實踐經(jīng)驗，更容易出現(xiàn)操作管理問題。更是影響了水溫調(diào)節(jié)、故障排除以及補水作業(yè)等項目的工作效率，不利于供熱系統(tǒng)的智能化控制實現(xiàn)。

3城市供熱系統(tǒng)智能化控制措施

（1）構(gòu)建控制模型。以二次供熱溫度以及室外溫度詳細測算結(jié)果為基礎(chǔ)，構(gòu)建動態(tài)控制模型，設(shè)置供熱溫度、室外溫度的對應(yīng)曲線與用戶室內(nèi)溫度采集器相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上聯(lián)合氣候環(huán)境的變化，來實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的分階段智能化調(diào)節(jié)，避免水利工況的頻繁擾動，提高智能化控制效率，確保熱源較高的利用率，保持較高的供熱實效。

（2）優(yōu)化水利失調(diào)。城市供熱系統(tǒng)各支線的循環(huán)環(huán)路總長度有著較大的差異，影響了各支線環(huán)路的壓力損失平衡，這樣就造成用戶的實際流量與要求流量產(chǎn)生了較大的偏差，即距離熱源近的房間溫度高，距離遠的則溫度低，出現(xiàn)了冷熱不均的現(xiàn)象。通過智能化控制系統(tǒng)與用戶引入口安裝的流量自動調(diào)節(jié)閥來進行管理，可以靈活調(diào)節(jié)各時段用戶所需的流量。以用戶引入口監(jiān)測點的反饋數(shù)據(jù)信息為依據(jù)，了解供熱系統(tǒng)實際運行情況，當某管段內(nèi)實際流量與設(shè)定流量之間偏差過大時，監(jiān)控系統(tǒng)就可以將控制指令反饋給用戶入口的流量自動調(diào)節(jié)閥，閥門開度會按照指令自動調(diào)節(jié)控制流量大小，有效解決了近端與遠端冷熱不均的問題，實現(xiàn)供熱流量的靈活控制，以免造成能源浪費，為用戶提供高質(zhì)量的供熱服務(wù)。

（3）系統(tǒng)運行檢測。通過智能化監(jiān)控系統(tǒng)來掌握供熱系統(tǒng)的運行情況，做好各種異常故障的檢測，以便及時安排技術(shù)人員解決問題，恢復(fù)正常供熱。工作人員可以對系統(tǒng)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行規(guī)范記錄，在發(fā)現(xiàn)異常后通過分析迅速確定故障位置，并判斷發(fā)生原因，及時采取措施處理，將供熱損失控制到最低，為穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)供熱提供保障。供熱企業(yè)需要重視提升自身的智能化水平，做好技術(shù)更新，并加強對專業(yè)技術(shù)人員的管理與培訓(xùn)，提高人員的綜合能力，確保其熟練掌握智能化設(shè)備的運行原理和管理要點，規(guī)范完成各項控制管理工作，減少各種異常問題的發(fā)生，降低企業(yè)供熱成本，達到節(jié)能降耗的效果。

4結(jié)束語

城市供熱系統(tǒng)智能化控制已經(jīng)勢在必行，通過獲取各種運行數(shù)據(jù)來精準把握供熱情況，更好地調(diào)整供熱方案，維持供熱平衡，保證熱源具有較高的利用率，這對于整個行業(yè)的持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

參考文獻

[1] 楊瑞.智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化供熱系統(tǒng)的構(gòu)建與實施[J].華電技術(shù)，2020，42（6）：83-86.

[2] 王貴方.城市供熱系統(tǒng)智能化控制分析[J].建材與裝飾，2020（16）： 162，164.