石英男

（長春市熱力（集團）有限責(zé)任公司 吉林 長春 130000）

1 引言

智慧熱網(wǎng)是通過將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與供熱管網(wǎng)進行整合，依托互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)對供熱管網(wǎng)運行各環(huán)節(jié)的信息共享，促成供熱系統(tǒng)的全階段信息化管理。依據(jù)系統(tǒng)模擬評估來針對不同級別的熱力管網(wǎng)開展統(tǒng)一化的智能調(diào)節(jié)，并針對熱網(wǎng)改建給予詳實、可靠的依據(jù)支持，達到能源高效化利用，實現(xiàn)供需平衡。同時智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)與應(yīng)用也是當(dāng)今乃至今后一段時期熱力行業(yè)的主流發(fā)展方向。

2 當(dāng)前我國供熱管網(wǎng)運行存在的主要問題

由于受到裝備、技術(shù)、系統(tǒng)等多方面的滯后性影響，致使目前我國的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)在實際運行過程中存在著諸多的問題矛盾，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面當(dāng)中：

（1）裝備與技術(shù)落后。熱力供應(yīng)設(shè)備與管網(wǎng)系統(tǒng)運行時間久遠，未能夠及時進行更換，管網(wǎng)銹蝕情況嚴(yán)重，無法實現(xiàn)精準(zhǔn)計量與控制，必須要通過相關(guān)的技術(shù)人員親自到實際環(huán)境去處理，供熱信息統(tǒng)計失效，數(shù)據(jù)收集與分析也未得到有效落實。

（2）系統(tǒng)缺乏良好匹配性。通過管網(wǎng)、熱力能源以及換熱站點及終端用戶所共同構(gòu)成的熱力供應(yīng)系統(tǒng)，有著高度的復(fù)雜性，從初期的設(shè)計、安裝，到常態(tài)化的運行與管理工作當(dāng)中，其各部分未能夠建立起密切的聯(lián)系性，彼此之間較為獨立，這也導(dǎo)致系統(tǒng)在實際運行過程中往往會出現(xiàn)與預(yù)期設(shè)計存在明顯差異的情況。

（3）供熱系統(tǒng)適應(yīng)性不佳。以往的熱力供應(yīng)系統(tǒng)其實際運行模式往往無法滿足于節(jié)能型建筑，以及非節(jié)能型建筑的特殊性熱能應(yīng)用需求，從整體結(jié)構(gòu)上來看無論是節(jié)能還是降耗都難以達到預(yù)期目標(biāo)。

（4）自動化調(diào)節(jié)水平不高。熱力管網(wǎng)系統(tǒng)是一項互為影響的動態(tài)變化性系統(tǒng)，以往的熱力供應(yīng)方式很難達到自主調(diào)節(jié)效果，即便一些系統(tǒng)本身具備有自主化調(diào)節(jié)功能，其整體系統(tǒng)也將會面臨東堵西漏的情況發(fā)生，致使水力、熱力喪失了正常的調(diào)節(jié)作用，整體系統(tǒng)本身難以達到理想化的節(jié)能效果。，

3 智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成與特色

為解決上文所提出的幾點供熱管網(wǎng)問題，目前我國部分地區(qū)已經(jīng)著手開始實施“互聯(lián)網(wǎng)+供熱”智慧化熱網(wǎng)集成系統(tǒng)，現(xiàn)將這一系統(tǒng)的構(gòu)成與技術(shù)特色分析如下。

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

首先，智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成具體包括有熱網(wǎng)系統(tǒng)地理信息、云計算系統(tǒng)、氣象信息、安全管理、室內(nèi)溫度控制、熱能計量收費系統(tǒng)、遠程抄表系統(tǒng)、能源耗損統(tǒng)計系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)。其中每一個子系統(tǒng)所掌握的數(shù)據(jù)信息均可實現(xiàn)高度共享，以便為整體系統(tǒng)供熱效率的提升提供基礎(chǔ)保障。其次，智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)硬件系統(tǒng)的構(gòu)成主要有壓力、溫度、熱量、流量等參數(shù)傳感器及計量單元。應(yīng)用智能閥可達到較高的流量系數(shù)，且閥門通道流通阻力相對較小，閥芯和閥體接觸面小，能夠有效應(yīng)對因水質(zhì)問題而導(dǎo)致的結(jié)垢情況，確保供熱管網(wǎng)始終保持良好暢通性。

3.2 技術(shù)特色

（1）基于大系統(tǒng)理論之上，促成熱源、熱網(wǎng)與用戶間的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，達到多級能耗分析與成本優(yōu)化。

（2）采用云計算處理技術(shù)對熱網(wǎng)運行工作狀況開展模擬優(yōu)化處理，借助于智能化控制設(shè)備、一體化閥門控制裝置，并對管網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)泵運行狀態(tài)做到智能化調(diào)節(jié)，最終達到全網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)熱力均衡。

（3）針對供熱系統(tǒng)運行異常狀況實現(xiàn)自動警報及故障處置，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。

（4）創(chuàng)建熱能供應(yīng)計量管理與控制一體化系統(tǒng)，不斷研發(fā)新型供熱計量技術(shù)。

（5）將熱網(wǎng)實時運行工作狀況信息、用戶能源耗損信息等利用網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)及時發(fā)送至相關(guān)供熱主管部門，以方便用戶及管理人員可利用移動終端設(shè)備及時查看有關(guān)信息，確保熱能供應(yīng)的經(jīng)濟、安全、智慧化運行。

4 智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)應(yīng)用

應(yīng)用云計算平臺來實現(xiàn)對熱能負荷的精準(zhǔn)預(yù)測，計算熱平衡水平，模擬正常工作狀況下熱網(wǎng)系統(tǒng)的水力情況，并同時開展熱網(wǎng)遠程智能化運行調(diào)控，具體應(yīng)用部分包括：

（1）熱源。在每一處熱源機組與管網(wǎng)出口位置裝設(shè)壓力、溫度、流量及能耗計量設(shè)備，精準(zhǔn)計取能耗現(xiàn)狀，針對機組運行效率、供熱出口參數(shù)及熱源運行情況進行優(yōu)化處理，分析各部分能源耗損情況及運行效率，改進熱源運行及供熱出口位置的參數(shù)信息。

（2）換熱站。針對各供熱站點均裝設(shè)熱能計量表，熱控盤及智能化調(diào)節(jié)閥門。智能監(jiān)控中心云計算處理后所產(chǎn)生出的目標(biāo)值利用控制器來對換熱站智能調(diào)節(jié)閥達到自主化控制運行，促使預(yù)設(shè)目標(biāo)與實際運行參數(shù)可保持均衡性；換熱站運行參數(shù)與設(shè)備在出現(xiàn)故障問題后系統(tǒng)也可自動發(fā)出警報，調(diào)度人員可實現(xiàn)遠程操作[4]。

（3）虛擬站。在低真空循環(huán)水直供系統(tǒng)的母管一次閥門位置，其運行參數(shù)信息至關(guān)重要，監(jiān)控級別與換熱站相同，因此稱其為虛擬站。遠程監(jiān)測虛擬站的供水及回水溫度、壓力，并于預(yù)設(shè)目標(biāo)水平展開比較、探究。

（4）戶控。居民住戶家中的熱能計量設(shè)備參數(shù)可被直接發(fā)送至智能監(jiān)控中心，這些數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括供、回水溫度及用戶家中室內(nèi)溫度，而后中心可依據(jù)熱能表傳輸數(shù)據(jù)好預(yù)設(shè)目標(biāo)展開比較分析，以便為熱網(wǎng)運行參數(shù)的智能化調(diào)節(jié)帶來更加詳實的依據(jù)支持。

5 結(jié)語

總而言之，隨著當(dāng)前我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量要求也在不斷提高，這也對供熱管網(wǎng)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。要解決以往供熱系統(tǒng)所存在著的能耗高、熱力損失大等缺陷問題，就必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放型供熱模式，開展節(jié)能改造處理，以期達到智慧化的運行效果，并最終實現(xiàn)供需平衡。在本次研究中重點探討了智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)及其實際應(yīng)用情況，旨在為實現(xiàn)精細化的供熱模式做出一定貢獻。

[1]楊彩娟，李峰，王建平,等.常減壓裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化應(yīng)用[J].中外能源，2016，21(2).

[2]王進，李欣然，楊洪明,等.與電力系統(tǒng)協(xié)同區(qū)域型分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)集成方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，(16).

[3]顧澤鵬，康重慶，陳新宇,等.考慮熱網(wǎng)約束的電熱能源集成系統(tǒng)運行優(yōu)化及其風(fēng)電消納效益分析[J].中國電機工程學(xué)報，2015，(14).

[4]路昌海.基于GIS建模的熱網(wǎng)仿真應(yīng)用研究[J].區(qū)域供熱，2015，(5).