王開(kāi)辰

（安陽(yáng)益和熱力有限責(zé)任公司，河南安陽(yáng)455000）

1 概述

城市集中供熱經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)由粗放型向精細(xì)化智能化供熱方式轉(zhuǎn)變。近幾年來(lái)，熱用戶需求的提高及社會(huì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)集中供熱工作提出了更高的要求。對(duì)集中供熱中熱源、熱網(wǎng)、熱用戶的集中監(jiān)控及量化管理確保了供熱工作的高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行[1]。為了更好實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化智能化供熱，熱力調(diào)度監(jiān)控在供熱工作中越發(fā)重要，從熱源的生產(chǎn)管理，熱網(wǎng)熱力站自動(dòng)化運(yùn)行，到熱用戶用熱實(shí)時(shí)監(jiān)控，供熱工作已經(jīng)由起初的人力調(diào)控向著完全智能化生產(chǎn)運(yùn)行不斷發(fā)展[2]。對(duì)于熱網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控也由起初的人工巡查，發(fā)展到調(diào)度中心實(shí)時(shí)熱網(wǎng)監(jiān)控。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things，IoT）是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將萬(wàn)物通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)進(jìn)行信息交換，網(wǎng)絡(luò)用戶端從人與人之間延伸到物與物之間。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)信息采集和傳輸，并進(jìn)行分析管理，將萬(wàn)物通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的方式進(jìn)行關(guān)聯(lián)，按照預(yù)設(shè)定協(xié)議進(jìn)行信息交換與配合作業(yè)[3]，其衍生出的CPS（物聯(lián)信息系統(tǒng)）將生產(chǎn)、運(yùn)行、銷售信息數(shù)據(jù)化，形成智能化的生產(chǎn)運(yùn)行方式。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了熱力工作中的熱源、熱網(wǎng)、熱用戶等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息的全面自動(dòng)采集，數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，自動(dòng)分析生產(chǎn)運(yùn)行的問(wèn)題[4-5]。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧供熱系統(tǒng)是指將供熱生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)不同類型的采集器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，在集抄器、GPRS（通用分組無(wú)線服務(wù)）、光纖專網(wǎng)等互聯(lián)方式的支持下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)既定協(xié)議形成自動(dòng)化生產(chǎn)運(yùn)行方式。供熱資源通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行合理分配，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)作達(dá)到了以用戶用熱需求決定熱網(wǎng)運(yùn)行及熱源生產(chǎn)的工作方式，為供熱調(diào)度工作高效運(yùn)行提供有力保障的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源利用率的最大化。

智慧供熱系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制整個(gè)城市供熱能源分布，監(jiān)控所有節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)。系統(tǒng)收集每個(gè)熱用戶的供熱使用情況，利用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，形成適合于特定地區(qū)的供熱指導(dǎo)曲線或公式算法，指導(dǎo)未來(lái)供熱生產(chǎn)運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上通過(guò)與城市大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)對(duì)接，與城市中機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，為智慧型物聯(lián)網(wǎng)城市的建設(shè)提供熱力部分的基礎(chǔ)保障。本文結(jié)合某供熱系統(tǒng)實(shí)例，對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧供熱系統(tǒng)組建和在城市供熱中的運(yùn)行方式及所達(dá)到的效果進(jìn)行介紹。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸，根據(jù)系統(tǒng)各部分屬性可將系統(tǒng)分為自動(dòng)采集單元、半自動(dòng)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)存儲(chǔ)單元、自動(dòng)化控制單元、可視化監(jiān)控單元等6個(gè)部分。其中自動(dòng)及半自動(dòng)采集單元主要包含的是前端下位機(jī)熱源、熱網(wǎng)、熱用戶不同的采集模塊。數(shù)據(jù)傳輸單元主要由GPRS模塊、光纖組網(wǎng)組成。數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)存儲(chǔ)單元和自動(dòng)化控制單元主要是指服務(wù)器部分，在本文中采用了云端服務(wù)器的形式?？梢暬O(jiān)控單元是指調(diào)度中心上位機(jī)監(jiān)控部分，包含了報(bào)警部分、人工干預(yù)控制部分等。其結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)方式如圖1所示。

2.1 自動(dòng)采集單元

自動(dòng)采集單元使用不同類型的采集器對(duì)遍布熱源、熱網(wǎng)、熱用戶的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集信息包含溫度、壓力、流量、熱量和閥門開(kāi)度等。各部分采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

表1 供熱各組成部分采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

各模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)前端下位機(jī)PLC或集抄器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸單元。其中熱源、一級(jí)網(wǎng)、熱力站的自動(dòng)采集數(shù)據(jù)通過(guò)PLC中的CPU（中央處理器）對(duì)各采集器的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中收取分析，通過(guò)配備的網(wǎng)口設(shè)備或DTU（數(shù)據(jù)傳輸單元）設(shè)備轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)入ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）中轉(zhuǎn)換為光信號(hào)經(jīng)遍布全市站點(diǎn)的光纖專網(wǎng)進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。二級(jí)網(wǎng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)通過(guò)小區(qū)熱力站部署的集抄器進(jìn)行集中并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)入ONU轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過(guò)光纖專網(wǎng)進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。熱用戶自動(dòng)采集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)其自身集成的GPRS設(shè)備通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器完成信息的監(jiān)聽(tīng)、存儲(chǔ)及智能化分析工作。系統(tǒng)自動(dòng)分析結(jié)果及自動(dòng)運(yùn)行命令下發(fā)通過(guò)相同傳輸方式反向下發(fā)到前端下位機(jī)執(zhí)行調(diào)控。

熱力站PLC配備有HMI（用戶界面）設(shè)備可對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行就地查詢，就地設(shè)備可根據(jù)操作員級(jí)別設(shè)置不同的就地調(diào)控權(quán)限，系統(tǒng)會(huì)對(duì)就地操作進(jìn)行操作員及下發(fā)指令記錄并上傳至數(shù)據(jù)中心，上位機(jī)監(jiān)控界面可查詢就地操作記錄。

熱力站配備視頻監(jiān)控，其具備的移動(dòng)偵測(cè)錄像功能能夠記錄熱力站設(shè)備維修操作畫(huà)面，利用移動(dòng)偵測(cè)功能對(duì)無(wú)人值守?zé)崃φ具M(jìn)行監(jiān)控，保障熱力站設(shè)備運(yùn)行安全。上位機(jī)可對(duì)熱力站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及移動(dòng)偵測(cè)錄像記錄調(diào)取回放。

2.2 半自動(dòng)采集單元

一級(jí)網(wǎng)分支分段閥門狀態(tài)、一級(jí)網(wǎng)入戶門狀態(tài)、管網(wǎng)故障（包含一級(jí)網(wǎng)健康狀況、補(bǔ)償器健康狀況、二級(jí)網(wǎng)健康狀況等數(shù)據(jù)）通過(guò)半自動(dòng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。一級(jí)網(wǎng)及二級(jí)網(wǎng)工作人員定期進(jìn)行管網(wǎng)巡查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的一級(jí)管網(wǎng)問(wèn)題、一級(jí)網(wǎng)分支分段閥門操作情況、小區(qū)內(nèi)二級(jí)網(wǎng)故障等情況通過(guò)手持客戶端選取對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，對(duì)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行更改，數(shù)據(jù)將自動(dòng)上傳至數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)存儲(chǔ)單元，上位機(jī)監(jiān)控對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的處理。半自動(dòng)采集單元中的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在今后的發(fā)展中也將逐步由全自動(dòng)采集模塊數(shù)據(jù)代替。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸單元

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為完成對(duì)PLC及集抄器等設(shè)備收集的各個(gè)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的傳輸與交換，建立了覆蓋所有供熱站點(diǎn)的光纖專網(wǎng)，形成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲赏ǖ肋M(jìn)行數(shù)據(jù)通信傳輸。運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)光纖匯聚至云計(jì)算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，光纖帶寬根據(jù)數(shù)據(jù)上傳速率進(jìn)行10∕100M自適應(yīng)調(diào)整，在節(jié)約光纖資源的前提下有效的保障了數(shù)據(jù)傳輸。整網(wǎng)通過(guò)資源使用情況進(jìn)行了區(qū)塊劃分，不同區(qū)塊對(duì)應(yīng)不同的VLAN（虛擬局域網(wǎng)），不同VLAN使用不同的網(wǎng)關(guān)，一個(gè)VLAN區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障不影響其他VLAN的正常運(yùn)行。上位機(jī)監(jiān)控通過(guò)千兆光纖與云計(jì)算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器直接互聯(lián)，保障所有運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。光纖專網(wǎng)在傳輸過(guò)程中與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行物理隔絕，通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心防火墻進(jìn)入服務(wù)器后再與互聯(lián)網(wǎng)相通，保障了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全性。

2.4 數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)存儲(chǔ)單元

系統(tǒng)與云服務(wù)器運(yùn)營(yíng)商合作使用了云計(jì)算中心服務(wù)器，根據(jù)數(shù)據(jù)類別分別由智慧熱網(wǎng)服務(wù)器、典型室溫采集服務(wù)器、用戶室溫溫控服務(wù)器、視頻服務(wù)器、手機(jī)客戶端服務(wù)器等進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)及存儲(chǔ)。建立在城市大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)上的系統(tǒng)通過(guò)與城市市政機(jī)關(guān)、供水、供電、供氣等各行各業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，在云平臺(tái)的支撐下，城市市民之家能夠調(diào)取所有進(jìn)駐平臺(tái)單位的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)智慧城市在平臺(tái)的支持下已經(jīng)初現(xiàn)雛形。

2.5 自動(dòng)化控制單元

自動(dòng)化控制單元熱力站調(diào)控部分可根據(jù)預(yù)設(shè)控制方案或環(huán)境溫度對(duì)整網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行調(diào)控。預(yù)設(shè)方案一般運(yùn)行于采暖季初期或系統(tǒng)未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)期。該時(shí)段內(nèi)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)溫控曲線調(diào)控溫度，對(duì)熱力站運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。在整網(wǎng)運(yùn)行基本穩(wěn)定之后，系統(tǒng)將采用環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)氣候補(bǔ)償調(diào)控方式，在此自動(dòng)運(yùn)行方式下，系統(tǒng)將前端下位機(jī)收集的數(shù)據(jù)與健康管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)環(huán)境溫度情況對(duì)于熱力站進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行指令下發(fā)，系統(tǒng)監(jiān)控環(huán)境溫度的升高與降低對(duì)熱力站熱量供給進(jìn)行相應(yīng)的降低或升高，不同的環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)不同的供溫，形成自動(dòng)氣候補(bǔ)償溫控曲線控制模式。

熱用戶調(diào)控部分，系統(tǒng)會(huì)記錄用戶設(shè)定的室溫溫度，根據(jù)目前室溫情況對(duì)用戶開(kāi)關(guān)閥狀態(tài)進(jìn)行更改，用戶當(dāng)前室溫高于或低于設(shè)定溫度，用戶開(kāi)關(guān)閥自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的關(guān)閉或開(kāi)啟操作，達(dá)到控制室溫的目的。熱力站會(huì)對(duì)該小區(qū)內(nèi)所有用戶閥狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)檢測(cè)到用戶閥關(guān)閉率達(dá)到一定程度導(dǎo)致二級(jí)網(wǎng)供壓升高過(guò)多，將自動(dòng)調(diào)整循環(huán)泵頻率，降低二級(jí)網(wǎng)供壓，在保證二級(jí)網(wǎng)運(yùn)行安全的情況下達(dá)到節(jié)能的目的。

2.6 可視化監(jiān)控單元

可視化監(jiān)控單元主要功能包括供熱運(yùn)行情況展示及調(diào)度控制指令下達(dá)。調(diào)度中心通過(guò)可視化監(jiān)控單元對(duì)熱源運(yùn)行、熱網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)及用戶室溫的情況進(jìn)行查詢及監(jiān)控。在管網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化控制的情況下，調(diào)度中心工作人員僅需要對(duì)管網(wǎng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理。系統(tǒng)對(duì)不能自動(dòng)處理的故障及事故根據(jù)緊急程度進(jìn)行不同級(jí)別的報(bào)警，調(diào)度員可通過(guò)系統(tǒng)報(bào)警下達(dá)調(diào)度指令處理緊急事故?？梢暬O(jiān)控單元還包含了熱力站的視頻監(jiān)控，可通過(guò)移動(dòng)偵測(cè)功能進(jìn)行彈窗提醒，達(dá)到輔助監(jiān)控的目的。城市市民之家與調(diào)度中心具備同樣的可視化監(jiān)控功能，但不具備指令下發(fā)的權(quán)限。

3 系統(tǒng)應(yīng)用于城市供熱成效

3.1 城市熱網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)控

系統(tǒng)通過(guò)GIS（地理信息系統(tǒng)）完成了城市熱力管網(wǎng)圖的建立，詳細(xì)記錄了熱網(wǎng)分布、分支分段閥門開(kāi)閉、管網(wǎng)變徑、排氣小室、檢查井、補(bǔ)償器、固定墩及熱力站的情況及位置。管網(wǎng)巡線及操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及操作，使用手持設(shè)備實(shí)時(shí)上傳管網(wǎng)健康狀態(tài)及閥門操作作業(yè)，信息上傳至服務(wù)器匯聚并能夠在調(diào)度中心調(diào)取管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。如有管網(wǎng)故障發(fā)生，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)巡線人員上報(bào)改變不同節(jié)點(diǎn)顯示顏色的變化對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警。調(diào)度中心根據(jù)報(bào)警情況對(duì)整網(wǎng)運(yùn)行健康狀況進(jìn)行把控。熱網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況如圖2所示。

3.2 熱力站關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)行監(jiān)控

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)熱力站的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)采集聯(lián)網(wǎng)，熱力站已完全實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)化運(yùn)行。熱力站根據(jù)用戶熱量使用情況，對(duì)于循環(huán)泵頻率、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度等一系列運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行智能化調(diào)控，在保證運(yùn)行安全及用戶需求的情況下使能源利用率最大化，達(dá)到了自動(dòng)控制及節(jié)約能源的目的。系統(tǒng)對(duì)于全市熱力站熱量需求進(jìn)行自動(dòng)化分析，得出熱源供應(yīng)需求，調(diào)節(jié)熱源供應(yīng)情況。

圖2 熱網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況圖

系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)分析及調(diào)控結(jié)果進(jìn)行可視化展示，調(diào)度中心可通過(guò)電腦客戶端查看熱源、熱網(wǎng)、熱力站及熱用戶的運(yùn)行情況，所有前端下位機(jī)采集的數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進(jìn)行處理分析，將自動(dòng)運(yùn)行結(jié)果反饋調(diào)度中心上位機(jī)監(jiān)控，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)控結(jié)果展示整網(wǎng)運(yùn)行情況。系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行壓力、流量等數(shù)據(jù)分析管網(wǎng)泄露、站點(diǎn)故障、水利失調(diào)等故障報(bào)警。根據(jù)報(bào)警級(jí)別的不同進(jìn)行聲、光、電多種方式提醒調(diào)度中心運(yùn)行監(jiān)控人員。調(diào)度可對(duì)自動(dòng)調(diào)控的結(jié)果進(jìn)行修正，并根據(jù)報(bào)警對(duì)突發(fā)性管網(wǎng)故障進(jìn)行調(diào)整及搶修。

在量化考核方面系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了耗電、耗水、耗熱的指標(biāo)化管理。根據(jù)能源消耗的情況暴露熱力站運(yùn)行問(wèn)題。多維度分析統(tǒng)計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、聚類綜合分析等技術(shù)的應(yīng)用使得管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)化、指標(biāo)化，實(shí)現(xiàn)了城市集中供熱安全、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)行。系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)算自動(dòng)生成日、周、月及采暖季運(yùn)行報(bào)表，報(bào)表中呈現(xiàn)整網(wǎng)運(yùn)行情況，熱力站分站運(yùn)行情況，供熱預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)未來(lái)供熱運(yùn)行。整網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控主界面如圖3所示。圖中可看到熱力站報(bào)警顯示紅色為報(bào)警狀態(tài)。

圖3 整網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控

3.3 熱用戶個(gè)人化室溫需求控制

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在熱用戶端安裝了通斷閥控制及用戶室溫設(shè)定面板。用戶自主設(shè)定室溫需求溫度后，系統(tǒng)將根據(jù)用戶設(shè)定值控制通斷閥狀態(tài)，追隨用戶設(shè)定室溫。熱力站循環(huán)泵根據(jù)用戶通斷閥開(kāi)啟率控制循環(huán)泵頻率，其范圍為停止?fàn)顟B(tài)至工頻頻率，保證二級(jí)網(wǎng)壓差保持在穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到熱用戶個(gè)人化室溫需求控制的目的。在國(guó)家大力推進(jìn)分戶計(jì)量的情況下，能源的按需合理分配已是目前供熱工作的目標(biāo)[6]。該功能有效解決了二級(jí)網(wǎng)水利分配不平衡及熱能浪費(fèi)的問(wèn)題，在熱用戶對(duì)于室溫個(gè)人化需求越發(fā)強(qiáng)烈的條件下，系統(tǒng)能夠保證需要熱量的用戶得到充足的熱量，不需要很高室溫的用戶或者需暫時(shí)關(guān)停供熱的用戶自主設(shè)定關(guān)閉用戶閥開(kāi)關(guān)，在滿足用戶個(gè)人化需求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗目的。

系統(tǒng)對(duì)用戶室溫調(diào)控情況進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，調(diào)度中心可通過(guò)電腦客戶端查看所有用戶運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)數(shù)據(jù)積累分析可得出適合特定小區(qū)的供熱運(yùn)行分析結(jié)果，形成符合特定小區(qū)的供熱需求指導(dǎo)。熱用戶個(gè)人化室溫需求控制如圖4所示。圖中顯示一棟建筑中所有熱用戶的入網(wǎng)情況、供回水溫度、室溫設(shè)定、通斷閥開(kāi)關(guān)及用戶當(dāng)前室溫狀態(tài)等信息。

圖4 用戶個(gè)性化室溫需求控制

3.4 供熱運(yùn)行大數(shù)據(jù)分析

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與城市大數(shù)據(jù)云計(jì)算中心合作對(duì)接，使用云服務(wù)器作為數(shù)據(jù)分析依托，基于大數(shù)據(jù)回歸分析法進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)供熱。

在熱用戶與熱網(wǎng)層面，系統(tǒng)結(jié)合不同小區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同對(duì)小區(qū)進(jìn)行等級(jí)初步分類，在室溫達(dá)到要求的前提下根據(jù)不同天氣情況不斷記錄并分析供水溫度、回水溫度及供給熱量的關(guān)系，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)計(jì)算得出不同環(huán)境溫度下不同類別的熱力站所需熱量值，得出不同類別小區(qū)所對(duì)應(yīng)的特定供熱指導(dǎo)值，依照供熱指導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)供熱。在此條件下進(jìn)一步分析得出單一小區(qū)在不同環(huán)境溫度下所需熱量的供溫控制曲線，并根據(jù)初寒期、嚴(yán)寒期、末寒期的不同對(duì)曲線進(jìn)行調(diào)整，推導(dǎo)優(yōu)化出適合特定小區(qū)特有的數(shù)據(jù)化供熱指導(dǎo)方案指導(dǎo)供熱運(yùn)行。

在熱網(wǎng)與熱源方面，系統(tǒng)通過(guò)熱力站運(yùn)行整體情況，對(duì)一級(jí)管網(wǎng)供回溫情況、熱力站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度情況、循環(huán)泵頻率、熱力站供溫控制誤差情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)結(jié)果對(duì)熱源的調(diào)節(jié)進(jìn)行把控，使熱能得到最大化利用。

系統(tǒng)同時(shí)與客服系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，運(yùn)行數(shù)據(jù)與客戶反饋相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)積累與運(yùn)算。

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出的一級(jí)網(wǎng)熱能最優(yōu)供給及二級(jí)網(wǎng)熱能量化分配，使得系統(tǒng)智能化運(yùn)行能力得到很大提升。

4 系統(tǒng)運(yùn)行熱網(wǎng)節(jié)能效果

對(duì)比基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用前后的能耗得知，在系統(tǒng)使用后整網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到了根據(jù)天氣變化智能化調(diào)整的目的，能源消耗下降幅度明顯。運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 系統(tǒng)在相同室外平均溫度下使用前后的能耗對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的一部分。系統(tǒng)在控制熱源、熱網(wǎng)、熱用戶各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)運(yùn)行、提升供熱科學(xué)化智能化方面起到了很好的作用，在提升供熱精準(zhǔn)度的同時(shí)降低了企業(yè)的運(yùn)行成本，同時(shí)為環(huán)保事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。