基于信息化的智慧熱網系統應用分析

郭秀峰

（高平市常春熱力有限公司）

1 引言

近年來，隨著國家的快速發展，我國信息化建設、自動化建設以及先進智能技術不斷完善。為符合社會發展趨勢，我國由傳統供熱系統逐漸發展為信息化智慧熱網供熱系統，該方式不僅可以更好地管理供熱系統工作，還能達到節能減排效果，對人們的生產生活以及國家發展具有重要意義。

2 智慧熱網的建設原則

1）先進性

智慧熱網系統符合社會發展趨勢，采用先進技術，應用成熟且被公眾認可的優質開發軟件，構建智慧熱網系統構架，使該系統具備較強的生命活力，促使其可持續發展。

2）安全性

智慧熱網系統在相關數據存儲與發布時，利用安全性能較高的設備與網絡訪問限制，智慧熱網系統本身管理和分級授權等安全保密體系也較為完善。除此之外，采用先進技術可以保證運行設備在發生問題時，在最短時間內進行修復，從而使智慧熱網系統的安全運行得到有效保障。

3 智慧熱網系統架構

智慧熱網系統以儲能設備、換熱站和熱媒等作為基礎部分，同時將先進的計算機技術、互聯網技術以及大數據技術等與熱網、熱源相結合，從而形成新型熱網系統，使智慧熱網系統具備控制、監控、計量以及自動化綜合調節控制等功能，保證智慧熱網系統的安全穩定運行。智慧熱網系統在應用互聯網+傳統供熱技術后，供熱管控系統可以實現數據收集、數據管理、數據診斷以及數據分析等工作，通過信息傳感層、數據傳輸層以及人工智能數據挖掘層對智慧熱網系統的嵌入式信息化進行調整與升級，使供熱產業進一步實現自動化、智能化以及信息化。

4 智慧熱網信息傳感層和數據傳輸層

智慧熱網系統中的信息傳感層設計包括熱源、熱用戶計量系統控制、無線室溫采集以及換熱站運行參數等內容。智慧熱網系統信息傳感層可以有效實現以下幾點內容：

①硬件需要采用模塊化設計模式，結合實際情況對通信接口模塊進行相應調整，從而有效實現不同數據的傳輸；

②智慧熱網系統在全網中進行數據信息采集時，需要使用統一的ID標志，實現各網域之間的相互流通[1]；

③智慧熱網系統可以使用網絡時鐘同步技術，從而使與時間相關的物理量時序精確度得到有效保障；

④智慧熱網系統可以對熱用戶水力工況和熱力工況等進行監控與管理，從而為決策者進行科學決策提供依據。

5 智慧熱網應用層

5.1 輔助決策分析

智慧熱網系統應用層功能主要有以下幾點：①遠程控制熱源供水溫度參數和流量參數；②遠程啟停控制循環泵和補水泵等各個熱源設備；③利用大數據技術實現對熱源運行參數的回歸擬合，從而滿足一天中不同時間段內的熱量需求以及流量需求；④利用大數據技術分析智慧熱網系統運行設備等的數據參數，并及時發現設備中存在的問題；⑤有效實現熱源與熱網的調控，從而實現連鎖保護。

5.2 節能分析專家系統

智慧熱網系統在對全網進行調控時，各換熱站之間的調控可以相互影響，從而對熱源產生作用。不同形式的熱源將會對換熱站調控產生不同的影響，因此，為有效保障全網在調控時的安全和節能運行，需要及時了解并研究管網運行以及熱源形式等內容，從而實現換熱站系統與熱源的聯動調控。智慧熱網系統可以根據熱網參數變動和熱網特點，利用大數據對熱網運行數據信息進行分析，進而得出控制全熱源的有效策略。在歷史運行的數據信息基礎上，采用智慧熱網回歸計算法可以構建出室內溫度變化模型、室外溫度變化模型、二者間相互關系模型以及熱源耗熱量模型。利用未來七天中室外溫度變化，預測出未來七天中熱源能耗的數值。采用此種方式，還能構建出熱源供水溫度模型，從而為相關工作人員的生產調度計劃提供科學依據。

6 智慧熱網改造工程案例

6.1 工程概況

前幾年的供暖季節，高平智慧熱網系統供熱節能技術開始實行。在監控中心構建智慧熱網節能方案實施監控平臺，可以有效實現優化控制以及遠程監控等大數據專家系統。高平市常春熱力有限公司設計標準根據電調閥系統展開，在各換熱站中，即便在無人值守的情況下，各設備也能正常運作，同時可以利用優化控制形式，進一步實現遠程監控功能。常春熱力有限公司逐漸對不同建筑采取熱計量系統，換熱站在進行全面升級改造后，從熱用戶數據收集整理到熱網監控，利用溫室反饋，最終實現按照用戶需求提供熱能。

6.2 智慧熱網改造效果

智慧熱網改造包括GIS地理信息系統、全網監控系統及熱力站節能控制系統。其中，GIS地理信息系統可以有效實現以下幾點內容：①不僅可以更加直觀地向人們展示換熱站以及熱源在地圖中的位置，還可以在地圖中繪出管網走向、管網中設備安裝以及設備參數等信息，并建立設備臺帳；②可以及時展現各換熱站的溫度情況和供熱情況，從而為相關工作人員調節換熱站供熱提供科學依據；③可以及時定位檢查人員的實際工作位置，從而對相關工作人員的工作進行監督管理。全網監控系統及熱力站節能控制系統可以有效實現以下幾點內容：①可以及時查看換熱站內設備運行的數據信息；②擁有三種控制模式，可以結合換熱站實際情況選取最合理的模式，實現其節能控制作用；③全方位考慮建筑熱惰性以及用戶的用熱時間，從而進行偏移設置；④換熱站可以在無人看守的情況下，進行設備運行啟停參數設置工作。

6.3 運行效益分析

通過對智慧熱網系統的調整，相關工作人員可以通過監控中心對各換熱站工作進行管理與監控。除此之外，上位機系統可以對管網進行分析，并及時發現其中存在的問題，進而給出有效的解決措施，實現按需供熱。智慧熱網系統可以有效實現水、熱力之間的平衡，使智慧熱網系統的安全性、供熱性以及穩定性得到有效保障。

7 結語

綜上所述，智慧熱網系統應用先進的技術與設施，為供熱企業提供大數據挖掘系統與大數據分析系統，實現對供熱運行情況的分析與診斷，為相關工作人員的決策提供科學依據。智慧熱網系統在經過升級改造后，可以為水力和熱力工況的穩定運行提供有效保障。