齐 军
身份证号码：3728271975****0015 山东 沂水 276400
摘要：随着城市化进程的快速推进，我国城市集中供热事业得到了快速发展，但管网设备老化、水力失调、缺乏有效的运行调控手段、缺乏节能运行管理专业技术人员、供热系统智能化水平较差；企业供热成本高，环保压力大，对精细化供热需求强烈，管理与技术急需转型升级，影响了集中供热优越性的发挥。
关键词：智慧供热系统；改造技术；策略
1智慧供热系统技术的系统构成与特点
1.1智慧供热系统的构成
硬件方面，智慧供热系统主要由温度、流量、压力、振动、位移等各类信息采集装置以及智能调节阀、智能监控摄像头、巡检无人机、无线通信设备等设施组成。共同构成了供热系统热源点、供热管网、热用户全过程各环节状态的在线测量与调控手段，为系统协调统筹优化运行提供了可能。
软件方面，智慧供热系统主要包含远程抄表系统、GIS地理信息系统、巡检系统、安全管理、用户管理、设备管理、互联网云系统、计量收费系统、负荷预测协调系统、能耗损失监控系统等子系统。这些子系统中的信息会通过互联网共享到整个供热网络中，为整个热网的智能化运行提供基础的数据支持。
1.2智慧供热系统技术的特点
智慧工业供热系统的建设以信息系统与物理系统深度融合为技术路径，具有自感知、自诊断、自优化特征，能够支撑供热系统运行过程中人的思考决策。系统运行时将各个子系统中的信息共享读取，全面而深入地掌握供热系统中方方面面的信息，根据管网供热能力、热用户淡旺季和昼夜用量变化等因素，在计算机上对用户的热能需求进行模拟，智能控制热源的热力供应大小，从而实现热能的智能化、个性化供应。同时，各类信息互联互通，也为安全监测、用户管理、设备管理提供智慧化升级空间。智慧供热系统技术主要有以下一些特点。
从整体系统的角度看，将热源、热网以及用户有机结合起来，实行统一调控，在智慧热网系统内实行“宏观调控”，进而对不同等级能耗进行分析研究，达到降低成本的目的。
以云计算技术和互联网为工具，实现供热系统的负载预算、热源生产的仿真、热力管道情况的实时监测，最后分析监测到的结果，并通过机炉协调控制、降温减压装置、智能调节阀设备等实现系统的智能调节，平衡热力系统的供需平衡。
实时监测供热系统的工作情况，出现异常情况时自动报警，信息采集终端会进行报警信息的读取和分析，提供异常解决措施，并根据安全性和可靠性要求，切换或剔除一部分设备，从而保证供热系统持续稳定运行。
借助互联网技术的发展，智慧热网的管理人员不必再到现场，而是可以通过移动终端访问智慧热网系统，调阅整个热力供应系统中各个监测点的工作情况记录、用户能耗等，系统运行的异常记录也会发送到相关部门，以便对供热系统进行优化升级和改造，进一步提升供热系统的安全性、经济性、智能性。
智能监控摄像头、无人巡检机器人、远程控制阀门等热网组件的出现，弥补了传统供热管网管理方式的不足，打破了以往供热系统的技术壁垒，使供热模式由粗犷式向精细式过渡，提升了对供热系统的管控水平。
2智慧供热内容
2.1智慧供热管理平台
智慧供热管理平台，是智慧供热概念在“人”面前的直观表现形式，其是否能够与供热系统运行操作切合、满足供热企业实际需求，将节能技术科学合理融入，是智慧供热成功改造的核心。管理平台的系统结构如图2所示，智慧供热管理平台能耗分析模块如图3所示。
利用无线通讯技术高速传输稳定的信号，调度中心供热平台可实现对供热系统的远程实时监控。系统将采集的供热参数及时汇总并进行数据计算热参数及时汇总并进行数据计算，下发结算结果数据自动调节供热流量，使末端温度维持在人体适宜温度。
同时，系统将所有收集到的监控数据及时备份至数据库，调度人员能够在第一时间掌握数据动态，尽快完成系统状态报表并进行下一步的统计与管理工作。
2.2热源智能控制
热源的控制是否合理直接影响能源的消耗以及供热的质量。热源人工智能控制针对热源系统进行定制化开发，引入人工智能自学习，根据室外气候参数、历史数据完成供热负荷预测，确定供水温度参数、水泵频率，实现前馈控制；同时根据实际运行参数的反馈，在换热站进行反馈微调控制，最大化减小供热系统热惰性带来的能耗损失，真正落实按需供热、精细化供热的目的。
2.3无人值守换热站
无人值守换热站包括换热站供热参数的实时采集、视频监控、液位及系统异常报警、系统远程控制，是作为智慧供热建设中重要的一环。
换热站智能监控系统能够在无人值守的情况下实现以下功能：系统在自动运行状态时，PLC通过采集管网数据，如一次侧及二次侧的压力、温度、流量等数据，引入室外环境温度参数建立控制策略模型，达到自动控制的目的。
无人值守换热站改变了传统换热站人工值班的工作方式，大大地解放了人力资源，提高了换热站的综合智能化水平；同时，远程监控报警系统不仅可以在换热站发生故障的第一时间内通知专业的工作人员，及时远端排除故障，而且可以综合各个换热站的实时信息制定合理的控制策略，从而实现热量的最优分配和供热品质的提高。
2.4管网平衡与供热质量反馈
供热系统管网平衡主要包括一次网、二次网平衡，其中一次网平衡主要依靠无人值守换热站的实时参数监测与二级泵远程集中调控实现系统整体一次网平衡；二次网依据智能热力入口，集温度、压力、流量及电调阀一体，实现各个热力入口平衡监测与调节，达到热力入口实时数据参与系统控制的目的。
2.5末端温度监测
末端用户供热质量反馈利用NB-Iot无线传输技术，将末端温度设备安装在典型热用户房间内，为智慧供热控制策略提供实时数据参数，达到按需供热的目的。
3供热系统节能控制技术研究
节能降耗是智慧供热系统中一项重要工作，因此应根据实际供热需求形成完善的节能控制技术手段。
节能控制是智慧供热实现节能的直接作用模块，是关系到系统能否稳定安全运行的关键，同时也是智慧化平台的亮点技术。该策略的制定需要与供热系统调试、诊断相结合；供热系统运行数据信息化、运行方式自动化是推进智慧供热的前提；城市供热系统智慧升级改造是供热节能的重要抓手，可有效提升运行与管理水平，达到节能降耗的目的。智慧供热管理平台节能控制模块如图4所示。
节能控制主要包括热源节能、换热站节能以及末端节能，全过程将通过系统自学习的模式持续节能控制运行，节能控制流程图如图5所示。控制的主要参考核心为负荷预测，负荷预测将结合室外气候及预报数据、系统历史数据等，并通过计算模型完成负荷预测的计算。系统模块在实行自动调控前将根据节能控制策略、安全控制策略进行综合判断，实现基于安全运行基础上的节能控制，真正实现能源系统安全稳定节能的目标，为企业达到最大限度的盈利的目的。
结论
通过研究和建立具有远程监控功能的智慧供热系统，实现热源、换热站、末端设备之间信息的采集和传输，提高系统的自动化控制、智能化管理和信息化数据分析水平，对系统节能提供量化支持，为各层管理者提供决策支持，为企业节能效果评价提供依据。智慧供热系统不仅解决城市集中供热的稳定、民生、能耗问题，同时有助于以智慧化供热平台为依托，致力于将供热企业建设成供热行业的先进示范，为国家的节能节能降耗作出贡献。
参考文献：
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