智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用分析

崔孝云

摘要：當前，在城市現代化建設過程中，隨著城市現代化建設要求的不斷提升，城市供熱系統(tǒng)的信息化建設標準越來越高，旨在提高供熱系統(tǒng)的運行水平，使供熱系統(tǒng)運行過程中的節(jié)能減排與對生態(tài)環(huán)境的保護有所保障。集中供熱系統(tǒng)日趨綜合與復雜，常規(guī)運營方式已難以應對，智慧供熱建設勢在必行。文章聯(lián)系智慧供熱系統(tǒng)主要技術，從熱源環(huán)節(jié)、換熱站、用戶端等方面入手，細致探討智慧供熱技術在大型供熱管網中的實踐應用，希望闡述內容能夠發(fā)揮參考作用。

關鍵詞：智慧供熱技術;供熱管網;應用

引言

為實現城市的可持續(xù)發(fā)展，從根本上解決城市發(fā)展的難題，大力建設智慧城市已成為當下世界范圍內城市發(fā)展不可逆轉的歷史潮流。特別是借助互聯(lián)網、大數據等先進技術，提高大型供熱管網治理能力，將智慧供熱技術應用到大型供熱管網當中，在實現熱網運行狀態(tài)有效監(jiān)測管理的同時，也能以人們需求為中心，切實做好消費側熱負荷預測工作，甚至可以根據生產計劃進行科學調整，在提高熱網系統(tǒng)熱效率的基礎上，取得節(jié)能降耗、線路優(yōu)化、故障預警等效果。鑒于此，對智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用展開研究與分析。

1智慧供熱管網系統(tǒng)介紹

1.1智慧供熱的含義

智慧供熱是信息技術、人工智能技術與先進供熱技術的深度融合，貫穿于供熱設備制造、系統(tǒng)規(guī)劃設計、系統(tǒng)建造、人才培養(yǎng)、運行維護、供熱服務全壽命的各個環(huán)節(jié)及相應系統(tǒng)的優(yōu)化集成，用于解決供熱行業(yè)全過程中的復雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實現資源優(yōu)化。在保證供熱設備安全運行的前提下，最大限度地節(jié)能環(huán)保是智慧供熱的基本宗旨。廣義智慧供熱是以人為基礎、以供熱系統(tǒng)為載體、以信息技術為先導，在新一代人工智能技術與先進供熱技術的深度融合基礎上，形成的新一代供熱技術。廣義智慧供熱包含以信息技術為先導的狹義智慧供熱，狹義智慧供熱包括智能運行、智能管理和人才培養(yǎng)。

1.2智慧供熱的特點

（1）智能調度。系統(tǒng)可以通過自動分析每棟建筑物熱負荷特性，對熱負荷進行精準預報，進而調整熱源、熱網、換熱站、末端用戶的運行模式，優(yōu)化調整調度方案，達到節(jié)能減排效果。（2）智能調節(jié)。熱用戶可以根據自己的溫度需求對室溫進行調節(jié)控制，比如不使用或利用率低的空間可以降低溫度，減少能源浪費。（3）智能診斷。通過對供熱數據的采集與分析，及時對異常情況進行診斷，并進行提醒，為后續(xù)提出解決方案提供依據。（4）智能維護。通過地理信息系統(tǒng)技術和智能處理算法對供熱系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的日常巡檢、維修、保養(yǎng)等活動進行智能的排班、路徑規(guī)劃、服務質量與考核分析。

1.3智慧系統(tǒng)

在滿足供熱質量前提下以節(jié)能減碳為控制目標，結合小區(qū)供熱歷史數據、微氣候預測數據、傳感器采集數據等大量準確信息，系統(tǒng)自動生成控制指令，利用系統(tǒng)原有流量調節(jié)閥門，實時調節(jié)各級用戶流量，結果由系統(tǒng)記錄監(jiān)測，保證各用戶回水溫度基本一致，實現用戶按需供熱;以供熱系統(tǒng)需求熱負荷為控制依據，通過調節(jié)一次網進水溫度和水泵流量，對熱力站側輸出熱功率進行調整，實現熱力站按需供熱。智慧系統(tǒng)的應用可使用戶溫度、流量等參數始終處于可見、可控狀態(tài)，供熱問題可及時發(fā)現并由算法自動解決，使供熱系統(tǒng)調整至更好的運行狀態(tài)，避免人工操作失誤，為決策者提供決策依據。

2智慧供熱技術在大型供熱管網中應用原則

第一，統(tǒng)籌規(guī)劃、分級建設。參照電子政務建設有關政策，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，監(jiān)控平臺采用集中建設與獨立建設相結合，自上而下統(tǒng)籌使用，防止各自為政，避免重復建設。第二，統(tǒng)一標準、資源共享。強化數據標準建設，建立和完善數據交換和共享機制，促進跨層級、跨部門、跨業(yè)務的數據交換和共享。第三，以人為本、便民服務。以直觀、便捷、圖文并茂的形式描繪供熱行業(yè)信息，做到信息及時公開和便民互動。第四，數據集中、安全可靠。供熱行業(yè)信息資源庫集中部署分級共享，確保信息資源的數據傳輸安全和管理安全。

3智慧供熱技術在大型供熱管網中的應用

3.1熱源環(huán)節(jié)

在熱源環(huán)節(jié)使用智慧供熱技術，不僅可以對管網供熱實施智慧化管控，還能保證熱源輸出時刻保持平衡狀態(tài)。然而要達到這一應用效果，就要在熱源機組和管網出口設置溫度、流量等的傳感器，開展實際工作時進出水口流量、溫度等參數也能直觀準確地顯示出來，并且通過設置傳感器，將采集到的參數信息，有效傳送至供熱調度監(jiān)控中心，實現各類參數信息實時監(jiān)控目的。此外，在對智慧供熱技術進行應用的過程中，對負荷和天氣變化監(jiān)測內容也要加以關注，并貫徹經濟性運行原則，對比分析需求量和供熱量，然后根據繪制出的趨勢曲線變化情況，對鍋爐負荷變化進行科學預測。

3.2換熱站

在大型供熱管網中，換熱站是重要的混水直供系統(tǒng)，將智慧供熱技術運用到其中，就會在站房安裝智能調節(jié)閥、混水機組等設施設備，確保運行狀況符合實際目標要求。與此同時，整個運行過程中，依托智慧供熱技術，還能夠實現管網故障有效檢測和預警，為促使這一功能得到充分發(fā)揮，實際應用中就可以將智慧供熱技術與地理信息系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來，既能夠促進一次、二次管網、閥門等設施部件的檢測工作更好展開，又能夠及時發(fā)現和預警運行過程存在的問題，以避免對換熱站正常作業(yè)帶來不利影響。除此之外，智慧供熱技術應用過程中，還可以根據天氣、負荷等方面發(fā)生的變化，對管網運行線路進行協(xié)調優(yōu)化，在選擇最佳運行方案的同時，供熱經濟性和合理性也能得到有力保障。

3.3分布區(qū)域

在小區(qū)域的熱力入口處安裝智能控制器對供熱數據進行實時監(jiān)測，同時安裝智能調節(jié)閥以有效、便捷地對熱力參數進行控制，最終取得各區(qū)域遠程動態(tài)溫控調節(jié)效果，且涉及的供熱運行成本也會明顯降低。同時，在供熱管網布局科學合理情況下，也能防止前端、末端出現冷熱不均勻、差異大的問題，并依托多功能智能控制器，聯(lián)系室外實際溫度進行遠程自動編程和PID運算，最后根據所得結果，將運行指令直接發(fā)送到控制器，進而取得熱網自動控制理想效果。

3.4熱用戶

將智慧供熱技術運用到熱用戶環(huán)節(jié)中，能夠對用戶室溫和用戶調節(jié)閥相關數據進行實時獲取和收集，并將這些數據信息及時傳送到供熱調度監(jiān)控中心，中心接收到這些信息以后，能在對比分析中有效把握差異，進而為后續(xù)開展熱網運行參數智能化調節(jié)控制工作提供數據支持，在防止能源浪費情況發(fā)生的同時，供熱有效性也能得到可靠保障，而用戶對供熱的實際需求也能得到切實滿足。

結束語

在新時期發(fā)展背景下，現代化經濟建設與環(huán)境保護工作是同步進行的，而不再是為了追求經濟建設速度以及成果，以犧牲環(huán)境和生態(tài)為代價。所以在社會各行業(yè)建設過程中，通過改善現有的生產技術以及監(jiān)管技術，使節(jié)能減排以及生態(tài)環(huán)境保護工作目標得以真正實現。而將智慧供熱技術應用到大型供熱管網當中，就可以充分利用現代科學技術優(yōu)勢，甚至還可以依托智慧供熱技術，將大型供熱管網中的每個環(huán)節(jié)有效聯(lián)系起來，在實施精細化管控的基礎上，更好地滿足用戶實際供熱需求。

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