智慧供熱技術(shù)在大型供熱管網(wǎng)中的應(yīng)用分析

崔孝云

摘要：當(dāng)前，在城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)要求的不斷提升，城市供熱系統(tǒng)的信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，旨在提高供熱系統(tǒng)的運(yùn)行水平，使供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中的節(jié)能減排與對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)有所保障。集中供熱系統(tǒng)日趨綜合與復(fù)雜，常規(guī)運(yùn)營方式已難以應(yīng)對(duì)，智慧供熱建設(shè)勢(shì)在必行。文章聯(lián)系智慧供熱系統(tǒng)主要技術(shù)，從熱源環(huán)節(jié)、換熱站、用戶端等方面入手，細(xì)致探討智慧供熱技術(shù)在大型供熱管網(wǎng)中的實(shí)踐應(yīng)用，希望闡述內(nèi)容能夠發(fā)揮參考作用。

關(guān)鍵詞：智慧供熱技術(shù);供熱管網(wǎng);應(yīng)用

引言

為實(shí)現(xiàn)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(shè)智慧城市已成為當(dāng)下世界范圍內(nèi)城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流。特別是借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，提高大型供熱管網(wǎng)治理能力，將智慧供熱技術(shù)應(yīng)用到大型供熱管網(wǎng)當(dāng)中，在實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)有效監(jiān)測(cè)管理的同時(shí)，也能以人們需求為中心，切實(shí)做好消費(fèi)側(cè)熱負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，甚至可以根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，在提高熱網(wǎng)系統(tǒng)熱效率的基礎(chǔ)上，取得節(jié)能降耗、線路優(yōu)化、故障預(yù)警等效果。鑒于此，對(duì)智慧供熱技術(shù)在大型供熱管網(wǎng)中的應(yīng)用展開研究與分析。

1智慧供熱管網(wǎng)系統(tǒng)介紹

1.1智慧供熱的含義

智慧供熱是信息技術(shù)、人工智能技術(shù)與先進(jìn)供熱技術(shù)的深度融合，貫穿于供熱設(shè)備制造、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建造、人才培養(yǎng)、運(yùn)行維護(hù)、供熱服務(wù)全壽命的各個(gè)環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成，用于解決供熱行業(yè)全過程中的復(fù)雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。在保證供熱設(shè)備安全運(yùn)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(chǔ)、以供熱系統(tǒng)為載體、以信息技術(shù)為先導(dǎo)，在新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)供熱技術(shù)的深度融合基礎(chǔ)上，形成的新一代供熱技術(shù)。廣義智慧供熱包含以信息技術(shù)為先導(dǎo)的狹義智慧供熱，狹義智慧供熱包括智能運(yùn)行、智能管理和人才培養(yǎng)。

1.2智慧供熱的特點(diǎn)

（1）智能調(diào)度。系統(tǒng)可以通過自動(dòng)分析每棟建筑物熱負(fù)荷特性，對(duì)熱負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，進(jìn)而調(diào)整熱源、熱網(wǎng)、換熱站、末端用戶的運(yùn)行模式，優(yōu)化調(diào)整調(diào)度方案，達(dá)到節(jié)能減排效果。（2）智能調(diào)節(jié)。熱用戶可以根據(jù)自己的溫度需求對(duì)室溫進(jìn)行調(diào)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(fèi)。（3）智能診斷。通過對(duì)供熱數(shù)據(jù)的采集與分析，及時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行診斷，并進(jìn)行提醒，為后續(xù)提出解決方案提供依據(jù)。（4）智能維護(hù)。通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)和智能處理算法對(duì)供熱系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的日常巡檢、維修、保養(yǎng)等活動(dòng)進(jìn)行智能的排班、路徑規(guī)劃、服務(wù)質(zhì)量與考核分析。

1.3智慧系統(tǒng)

在滿足供熱質(zhì)量前提下以節(jié)能減碳為控制目標(biāo)，結(jié)合小區(qū)供熱歷史數(shù)據(jù)、微氣候預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、傳感器采集數(shù)據(jù)等大量準(zhǔn)確信息，系統(tǒng)自動(dòng)生成控制指令，利用系統(tǒng)原有流量調(diào)節(jié)閥門，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各級(jí)用戶流量，結(jié)果由系統(tǒng)記錄監(jiān)測(cè)，保證各用戶回水溫度基本一致，實(shí)現(xiàn)用戶按需供熱;以供熱系統(tǒng)需求熱負(fù)荷為控制依據(jù)，通過調(diào)節(jié)一次網(wǎng)進(jìn)水溫度和水泵流量，對(duì)熱力站側(cè)輸出熱功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)熱力站按需供熱。智慧系統(tǒng)的應(yīng)用可使用戶溫度、流量等參數(shù)始終處于可見、可控狀態(tài)，供熱問題可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并由算法自動(dòng)解決，使供熱系統(tǒng)調(diào)整至更好的運(yùn)行狀態(tài)，避免人工操作失誤，為決策者提供決策依據(jù)。

2智慧供熱技術(shù)在大型供熱管網(wǎng)中應(yīng)用原則

第一，統(tǒng)籌規(guī)劃、分級(jí)建設(shè)。參照電子政務(wù)建設(shè)有關(guān)政策，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，監(jiān)控平臺(tái)采用集中建設(shè)與獨(dú)立建設(shè)相結(jié)合，自上而下統(tǒng)籌使用，防止各自為政，避免重復(fù)建設(shè)。第二，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、資源共享。強(qiáng)化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建立和完善數(shù)據(jù)交換和共享機(jī)制，促進(jìn)跨層級(jí)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)交換和共享。第三，以人為本、便民服務(wù)。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(shí)公開和便民互動(dòng)。第四，數(shù)據(jù)集中、安全可靠。供熱行業(yè)信息資源庫集中部署分級(jí)共享，確保信息資源的數(shù)據(jù)傳輸安全和管理安全。

3智慧供熱技術(shù)在大型供熱管網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1熱源環(huán)節(jié)

在熱源環(huán)節(jié)使用智慧供熱技術(shù)，不僅可以對(duì)管網(wǎng)供熱實(shí)施智慧化管控，還能保證熱源輸出時(shí)刻保持平衡狀態(tài)。然而要達(dá)到這一應(yīng)用效果，就要在熱源機(jī)組和管網(wǎng)出口設(shè)置溫度、流量等的傳感器，開展實(shí)際工作時(shí)進(jìn)出水口流量、溫度等參數(shù)也能直觀準(zhǔn)確地顯示出來，并且通過設(shè)置傳感器，將采集到的參數(shù)信息，有效傳送至供熱調(diào)度監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)各類參數(shù)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控目的。此外，在對(duì)智慧供熱技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，對(duì)負(fù)荷和天氣變化監(jiān)測(cè)內(nèi)容也要加以關(guān)注，并貫徹經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行原則，對(duì)比分析需求量和供熱量，然后根據(jù)繪制出的趨勢(shì)曲線變化情況，對(duì)鍋爐負(fù)荷變化進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。

3.2換熱站

在大型供熱管網(wǎng)中，換熱站是重要的混水直供系統(tǒng)，將智慧供熱技術(shù)運(yùn)用到其中，就會(huì)在站房安裝智能調(diào)節(jié)閥、混水機(jī)組等設(shè)施設(shè)備，確保運(yùn)行狀況符合實(shí)際目標(biāo)要求。與此同時(shí)，整個(gè)運(yùn)行過程中，依托智慧供熱技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)管網(wǎng)故障有效檢測(cè)和預(yù)警，為促使這一功能得到充分發(fā)揮，實(shí)際應(yīng)用中就可以將智慧供熱技術(shù)與地理信息系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來，既能夠促進(jìn)一次、二次管網(wǎng)、閥門等設(shè)施部件的檢測(cè)工作更好展開，又能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警運(yùn)行過程存在的問題，以避免對(duì)換熱站正常作業(yè)帶來不利影響。除此之外，智慧供熱技術(shù)應(yīng)用過程中，還可以根據(jù)天氣、負(fù)荷等方面發(fā)生的變化，對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行線路進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，在選擇最佳運(yùn)行方案的同時(shí)，供熱經(jīng)濟(jì)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(duì)供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)安裝智能調(diào)節(jié)閥以有效、便捷地對(duì)熱力參數(shù)進(jìn)行控制，最終取得各區(qū)域遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)溫控調(diào)節(jié)效果，且涉及的供熱運(yùn)行成本也會(huì)明顯降低。同時(shí)，在供熱管網(wǎng)布局科學(xué)合理情況下，也能防止前端、末端出現(xiàn)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(shí)際溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)編程和PID運(yùn)算，最后根據(jù)所得結(jié)果，將運(yùn)行指令直接發(fā)送到控制器，進(jìn)而取得熱網(wǎng)自動(dòng)控制理想效果。

3.4熱用戶

將智慧供熱技術(shù)運(yùn)用到熱用戶環(huán)節(jié)中，能夠?qū)τ脩羰覝睾陀脩粽{(diào)節(jié)閥相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取和收集，并將這些數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳送到供熱調(diào)度監(jiān)控中心，中心接收到這些信息以后，能在對(duì)比分析中有效把握差異，進(jìn)而為后續(xù)開展熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)智能化調(diào)節(jié)控制工作提供數(shù)據(jù)支持，在防止能源浪費(fèi)情況發(fā)生的同時(shí)，供熱有效性也能得到可靠保障，而用戶對(duì)供熱的實(shí)際需求也能得到切實(shí)滿足。

結(jié)束語

在新時(shí)期發(fā)展背景下，現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)工作是同步進(jìn)行的，而不再是為了追求經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度以及成果，以犧牲環(huán)境和生態(tài)為代價(jià)。所以在社會(huì)各行業(yè)建設(shè)過程中，通過改善現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)以及監(jiān)管技術(shù)，使節(jié)能減排以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作目標(biāo)得以真正實(shí)現(xiàn)。而將智慧供熱技術(shù)應(yīng)用到大型供熱管網(wǎng)當(dāng)中，就可以充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，甚至還可以依托智慧供熱技術(shù)，將大型供熱管網(wǎng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)有效聯(lián)系起來，在實(shí)施精細(xì)化管控的基礎(chǔ)上，更好地滿足用戶實(shí)際供熱需求。

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