孔超

摘 要：近年來，我國(guó)的供熱事業(yè)發(fā)展得越來越快，在現(xiàn)有的供熱中心工作的基礎(chǔ)之上，對(duì)各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行充分地利用，將數(shù)字化的供熱系統(tǒng)建立起來，從而對(duì)供熱的調(diào)度、收費(fèi)、生產(chǎn)等各項(xiàng)工作信息進(jìn)行控制和集成化管理，能夠全面地整合和共享信息，并且使供熱系統(tǒng)的復(fù)雜性、供熱質(zhì)量、熱網(wǎng)調(diào)度和供熱用戶數(shù)量不斷增加等各方面的需求得到充分地滿足，不斷地提升員工的工作效率和用戶滿意度，最終有效地增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：供熱數(shù)字化；解決方案；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TU995.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）20-113-2

0 引言

為了能夠全面地推動(dòng)供熱信息數(shù)字化的發(fā)展，以我國(guó)目前的供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況為根據(jù)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)和建設(shè)供熱數(shù)字化解決方案。通過供熱數(shù)字化解決方案能夠?qū)Υ罅康目梢苑从彻釥顟B(tài)的數(shù)據(jù)和日常管理數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且通過計(jì)算機(jī)技術(shù)做好數(shù)據(jù)的分析工作，有效地處理供熱數(shù)據(jù)以及供熱系統(tǒng)整體狀態(tài)兩者之間的關(guān)系，從而將有效的信息提取出來，將合理的依據(jù)提供給企業(yè)的決策和預(yù)測(cè)工作。

1 供熱數(shù)字化解決方案概述

1.1 供熱數(shù)字化解決方案的開發(fā)背景

作為社會(huì)的窗口行業(yè)，供熱行業(yè)供熱質(zhì)量的好壞直接決定了千家萬(wàn)戶的冷暖問題，同時(shí)還與百姓的生活水平和社會(huì)安定具有密切的關(guān)系。在我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快的今天，供熱企業(yè)規(guī)模變得越來越大，而且用戶對(duì)繳費(fèi)的準(zhǔn)確性、快捷性、方便性變得越來越高。尤其是季節(jié)性集中供熱是供熱行業(yè)的一個(gè)特有的特點(diǎn)，在供熱期來臨之前老百姓都要集中繳納取暖費(fèi)用，因此供電企業(yè)面臨著越來越大的收費(fèi)壓力和供熱信息量，同時(shí)也面臨著越來越復(fù)雜的管理工作[1]。所以，供電企業(yè)必須要將手工管理的模式摒棄掉，通過供熱數(shù)字化解決方案填補(bǔ)在日常經(jīng)營(yíng)管理中和收費(fèi)管理工作中存在的各種漏洞，將一套專業(yè)、穩(wěn)健、成熟的信息系統(tǒng)建立起來。

1.2 供熱數(shù)字化解決方案的含義

所謂的供熱數(shù)字化解決方案主要是指立足于供熱企業(yè)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)功能，將提升工作效率、數(shù)字化管理基礎(chǔ)信息以及規(guī)范業(yè)務(wù)流程等作為目標(biāo)，利用各種先進(jìn)的軟件技術(shù)等建立起來的數(shù)字化業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，其除了包括開關(guān)閥門管理、欠費(fèi)管理、用熱費(fèi)用收取、用熱客戶信息管理等各種核心的功能之外，同時(shí)還包括客服投訴、統(tǒng)計(jì)分析供熱數(shù)據(jù)和查詢等一系列的功能，有機(jī)地整合供熱企業(yè)的生產(chǎn)站點(diǎn)、管網(wǎng)檢修、調(diào)度、客服部、計(jì)劃部、財(cái)務(wù)收費(fèi)部等各個(gè)部門的職能，屬于一整套的完善的供熱企業(yè)管理系統(tǒng)。

2 供熱數(shù)字化解決方案的設(shè)計(jì)原則

2.1 可擴(kuò)展性和可操作性

供熱數(shù)字化解決的方案除了要確保功能的完善性之外，同時(shí)還要將維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)體現(xiàn)出來，此外，還要對(duì)供熱數(shù)字化方案的靈活擴(kuò)展能力進(jìn)行考慮，確保系統(tǒng)具有較好的伸縮性，能夠充分地滿足公共建筑能耗監(jiān)測(cè)、熱用戶—換熱站—管網(wǎng)熱源的三級(jí)結(jié)構(gòu)的發(fā)展需求。在建設(shè)供熱數(shù)字化解決方案的時(shí)候除了要對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)、升級(jí)進(jìn)行考慮，還要確保相應(yīng)的接口的二次開發(fā)工作[2]。

2.2 技術(shù)先進(jìn)性和實(shí)用開放性

只有積極地通過先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)構(gòu)建供熱數(shù)字化解決方案，才能夠?qū)崿F(xiàn)其系統(tǒng)功能，同時(shí)通過先進(jìn)的技術(shù)還可以確保供熱數(shù)字化解決方案的高效運(yùn)行和前瞻性。嚴(yán)格遵照開放性的原則構(gòu)建供熱數(shù)字化解決方案可以有效地提升方案功能的可操作性和實(shí)用性。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化

在建設(shè)和設(shè)計(jì)供熱數(shù)字化解決方案的時(shí)候必須要嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，通過標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和方法設(shè)計(jì)和開發(fā)供熱數(shù)字化解決方案。只有使供熱數(shù)字化解決方案實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，才可以確保其具有較高的通用性和影響力[3]。

2.4 安全穩(wěn)定性

對(duì)供熱企業(yè)來說建設(shè)工作數(shù)字化解決方案具有十分重要的意義，為此，在設(shè)計(jì)供熱數(shù)字化解決方案的時(shí)候必須要嚴(yán)格遵守穩(wěn)定性、可靠性和安全性的原則。

3 供熱數(shù)字化解決方案的具體設(shè)計(jì)

3.1 供熱數(shù)字化解決方案的結(jié)構(gòu)

在總結(jié)和分析現(xiàn)階段成熟軟件系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)之上，嚴(yán)格地以工具系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況為根據(jù)，將供熱數(shù)字化解決方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定下來，其主要由現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控管理中心等三個(gè)部分共同組成。

首先，監(jiān)控管理中心：供熱數(shù)字化解決方案的監(jiān)控管理中心主要是由具有各種功能的工作站和服務(wù)器等組成，其主要的功能就是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、報(bào)警管理、控制操作、運(yùn)行狀態(tài)顯示、采集后數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)等。

其次，通信網(wǎng)絡(luò)：在供熱數(shù)字化解決方案的通信網(wǎng)絡(luò)中能夠選擇多種通信方式，利用VPN、PSTN、ADSL、CDMA、GPRS等不同的方案進(jìn)行通信，各個(gè)換熱站節(jié)點(diǎn)都能夠與監(jiān)控管理中心之間實(shí)現(xiàn)及時(shí)、快捷、高效的數(shù)據(jù)通信，在具體的通信過程中可以保證實(shí)現(xiàn)56 kbit/s以上的通信速率[4]。

最后，現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備：現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備主要包括現(xiàn)場(chǎng)一次性數(shù)據(jù)采集儀以及換熱站自動(dòng)控制設(shè)備等，比如電動(dòng)閥流量、壓力閥、溫度閥等，利用供回水的流量、壓力、溫度和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)水泵的室外溫度、故障、電流、頻率和運(yùn)行狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制和反饋。

3.2 供熱數(shù)字化解決方案的具體設(shè)計(jì)

3.2.1 數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)之上，將監(jiān)控管理平臺(tái)的技術(shù)要求確定下來，并且構(gòu)建數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)中心將管理服務(wù)和服務(wù)器、各種數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)等建立起來，同時(shí)還要構(gòu)建GPRS服務(wù)器等相關(guān)的服務(wù)器。選擇統(tǒng)一開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心的各項(xiàng)主要功能，其中包括數(shù)據(jù)同步、系統(tǒng)管理程序、采集數(shù)據(jù)顯示、上報(bào)數(shù)據(jù)發(fā)送、能耗數(shù)據(jù)匯總、儀表能耗數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)解析服務(wù)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)命令下達(dá)、數(shù)據(jù)采集報(bào)文的接收、數(shù)據(jù)接收服務(wù)等。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作的時(shí)候需要按照10 min/次的數(shù)據(jù)采集頻率來進(jìn)行。選擇B/S結(jié)構(gòu)，分Web層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層等三個(gè)不同的部分針對(duì)供熱數(shù)字化解決方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，Web層：利用Web服務(wù)器用戶就能夠?qū)崿F(xiàn)接入。其次，業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層主要包括包括報(bào)表處理平臺(tái)、信息發(fā)布平臺(tái)、目錄服務(wù)平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析平臺(tái)等，其中數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的主要功能就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且統(tǒng)計(jì)和分析能耗；目錄服務(wù)平臺(tái)主要就是要將不同的數(shù)據(jù)索引建立起來；信息發(fā)布平臺(tái)主要就是分布和共享Web信息；報(bào)表處理平臺(tái)可以以不同的需求為根據(jù)將各種各樣的曲線、圖形和報(bào)表形成。最后，數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)中心采用分析型數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)層，從而能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行高效地分析[5]。

3.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)

在換熱站現(xiàn)場(chǎng)將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立起來，其主要的作用就是采集存儲(chǔ)和傳送各類民用建筑供熱儀表的數(shù)據(jù)，由通信設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)儀表和現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備等共同組成了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)采集處理器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集工作，選擇成熟的多核嵌入式架構(gòu)作為數(shù)據(jù)采集器，通過MBUS、RS485等不同的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存采集的數(shù)據(jù)。利用相應(yīng)的系統(tǒng)軟件分離供熱參數(shù)，并且將數(shù)據(jù)報(bào)表形成。數(shù)據(jù)采集上傳的內(nèi)容主要包括時(shí)鐘、設(shè)備、故障代碼、耗電量、耗水量、累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、累積熱量、瞬時(shí)熱量、回水溫度、供水溫度和室外溫度等。因?yàn)榫哂休^多的供熱能耗監(jiān)測(cè)點(diǎn)，再加上較小的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散等因素，因此選擇GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不同的點(diǎn)都具有固定的IP地址，從而將一個(gè)局域網(wǎng)形成，確保實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

供熱數(shù)字化解決方案能夠以不同換熱子站在每天的具體運(yùn)行情況為根據(jù)對(duì)大量的日常管理數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而這些數(shù)據(jù)可以將現(xiàn)階段的供熱狀態(tài)很好地反映出來。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)分析處理這些數(shù)據(jù)，并且采用直觀的曲線、圖形和報(bào)表等顯示這些數(shù)據(jù)，從而獲得有效信息，使企業(yè)更好地調(diào)整供熱系統(tǒng)的策略，并且有效地節(jié)約能源。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 孟志強(qiáng).錫林浩特集中供熱系統(tǒng)解析[J].電子世界，2014（12）.

[2] 韓超.數(shù)字化供熱信息系統(tǒng)在供熱企業(yè)中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2012（08）.

[3] 張偉，劉家明.智慧供熱系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2016（04）.

[4] 張衛(wèi)忠.城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)標(biāo)志實(shí)施綜述[J].區(qū)域供熱，2015（01）.

[5] 劉宇婷.淺談優(yōu)化供熱系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）.