智慧供熱系統技術及應用探討

王慶峰 許玉杰

摘 要 本文首先分析智慧供熱系統的主要技術，其次闡述智慧供熱系統的實際應用，最后簡要概述智慧供熱系統的應用效果并做出總結。

關鍵詞 智慧供熱系統;主要技術;實際應用;應用效果

1智慧供熱系統的主要技術分析

智慧供熱系統借助互聯網信息技術，對供熱過程中產生的數據進行實時智能化與綜合化處置，通過云計算和大數據技術優選科學算法獲得運行過程中系統各節點水力工況、熱量需求的數據結果，通過智慧調節實現按需供熱、節能降耗的目標。

智慧供熱系統擁有強大的算法能力，具有類似于人腦的高級綜合分析和判斷能力，通過智能融合熱源生產能力和熱用戶實際供熱需求，持續對供熱系統的數據進行統一收集和處理做出最科學的選擇，實時依據各終端數據的變化調整供熱量，借此對所有終端用戶熱負荷層面進行均衡化配置，實現供熱系統智能、透明、全面的運行管理調節，在充分保障各終端用戶供熱效果的基礎上，顯著提高供熱效率。智能供熱系統能夠按模擬評估結果自行對熱網系統各節點進行統一智能調節，在當前城市“多熱源、一張網”大型集中供熱系統普遍存在的背景下，便捷快速地達到按需供熱的目標，尤其可對既有熱網擴建提供重要的依據。

一般來說智慧供熱系統主要包含硬件設施和軟件服務兩部分。硬件設施包括常規的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、樓宇自動智能控制裝置等設備。軟件服務包括各終端數據采集系統、數據傳輸系統、數據處理系統、熱量控制系統、遠程室內測溫系統以及生產管控系統，每個系統下的數據在統一的調度運行平臺上進行分享，從而實現對全流程的管理和控制。硬件設備與軟件服務通過先進的互聯網信息傳輸技術來進行結合，工作人員能夠在遠程終端上借助軟件服務來獲取各硬件設施下的參數指標，參數指標通過移動互聯網信息技術傳輸到工作人員的終端，工作人員就能夠根據各系統的參數來合理調整供熱水平，從而使得供熱的效率達到最大化[1]。

2智慧供熱系統的實際應用

以國內先進的智慧供熱調度平臺為例，智慧化供熱系統的應用有以下幾個步驟，具體如下：

第一，熱源的智慧化監控系統。智慧供熱系統的第一個重要組成部分是安裝在各熱源和主管網出口處用于測量熱源溫度、供回水壓力、供回水流量以及熱量消耗的專業設備，借助智慧化監控功能來分析各熱源的供熱效率和能量消耗情況，不斷優化各熱源的運行狀態并在系統主屏幕上顯示溫度狀況、壓力狀況、水力狀況、熱量損耗瞬時數據，所有的數據會被統一匯總后發送到供熱運行調度平臺進行校核計算，從而實現對所有熱源運行數據的有效監督。供熱調度平臺會根據氣象管理系統中測量的準確度極高的室外溫度計算智慧供熱系統的熱負荷，熱源端再依據熱負荷預測結果對供熱需求量與供熱輸出量進行比對，形成數據曲線后通過實時自動調節保證熱源供熱量能夠始終與系統耗熱量相匹配，既不會過高造成熱量浪費又不會過低出現冷熱不均。另外，智慧供熱調度平臺中心負責人也會收集地理信息數據，自動讀取每個節點供熱管網所承擔的供熱面積，計算供熱過程中產生的各種損耗來科學地進行供熱。

第二，換熱站的智慧監控系統。智慧供熱系統的第二個重要組成部分是換熱站的智慧監控系統，熱源的智慧化監控系統被準確安裝并應用后，作為供熱系統重要節點的換熱站也需同步安裝計量表和智能調節閥等智能調節設備。供熱調度平臺根據實際需求計算出來的熱量值會在換熱站自動智能調節設備上實現自主和科學運行，從而使實際的熱量運行值與需求值保持一致，倘若換熱站出現了如硬件或軟件方面的故障，智慧監控系統將能夠實現自動報警，供熱調度平臺中心的負責人就會準確了解不同換熱站的工作情況來進行遠程操作，從而使換熱站能夠始終保持正確的運行狀態。

第三，用戶端的智慧監控系統。智慧供熱系統的第三個重要組成部分是在所有的用戶端口采用智慧監控系統來保證數據采集的準確性與及時性。目前大多數智慧化監控平臺會在用戶端口安裝智能調節閥和多功能智能控制器，這兩項設備的具體功能是實時監測用戶端的實際需熱量和供熱量，統計一段時期內的平均供熱數量，并根據居民實際需求量和外界環境自動調整閥門控制系統來調節供熱量。智慧供熱系統中的用戶端智慧監控系統的主要應用原理是借助智能控制器來分析熱量參數，把傳感技術與計算機技術相結合在最短的時間內統計出數據，并將數據有效分析并科學的處理從而得出最優答案以及最佳的熱量控制值。用戶端的智慧監控系統能夠讓供熱平臺負責人實現遠程自動編程，根據室外實際氣溫來進行調節，保證供熱量與外界環境以及用戶端的需求相一致。與此同時，用戶端智慧監控系統也能夠在大數據和云計算的引導下對設計目標值進行運算，運算出來的結果會直接發送給智慧控制系統控制，系統中心負責人會根據得到的指令來操作具體的工作[2]。

3智慧供熱系統的應用效果

智慧供熱系統在設置了熱源智慧化監控系統、換熱站智慧化監控系統以及用戶終端智慧化監控系統三個組成部分后可實現更加智能、穩定的運行，已經取得了非常好的經濟與社會效益。智慧供熱系統既有效降低了供熱系統能量損耗也節約了大量的能源資源，根據相關數據顯示在應用智慧化供熱系統后終端用戶平均熱耗能夠下降15%左右，供熱輸配系統年耗熱量能夠下降13%左右，熱源供應單位面積標煤耗量下降31%左右，智慧供熱系統整體節能效果達到28%。從保護環境的角度來看，應用了智慧化供熱系統后，相較于傳統的供熱系統整個采暖期的二氧化碳排放量能夠下降25%左右。

4結束語

綜上所述，隨著互聯網信息技術的不斷發展，基于互聯網技術的云計算和大數據技術與傳統供熱系統的結合將能夠極大的提高供熱的效率。智慧供熱系統技術能夠有效連接多個供熱環節，并將每一個供熱單元的參數有效收集，在云計算和大數據的幫助下實現自我分析與自我處理，接收到智慧供熱平臺調度中心的指令后能夠迅速實行精細化的調控，未來互聯網信息技術與供熱系統的結合將能夠發揮更大的作用。

參考文獻

[1] 柴春蕾.智慧供熱系統研究與架構設計[J].物聯網技術，2020， 10（5）：109-111.

[2] 范常浩，梁娟娟.基于智慧城市的供熱系統余熱利用優化研究[J].能源環境保護，2020，34（1）：77-81.

作者簡介

王慶峰（1981-），男，山東濟南人;學歷：碩士，職稱：工程師，現就職單位：山東省城鄉規劃設計研究院，研究方向：城市供熱工程設計與研究。

許玉杰（1988-），男，山東濟南人;學歷：博士，職稱：工程師，現就職單位：山東省城鄉規劃設計研究院，研究方向：熱力規劃研究。