集中供热的智慧化管理与控制策略探讨

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：就目前的情况来讲，供热企业的换热站一般依靠人工操作，以电话通讯的方式进行连接，实效性和智能性都非常差，不仅占用了大量的人力资源，而且换热站之间的联系和配合并不算紧密，多数情况是各自为战，导致目前的供热管网如同一盘散沙。该文对智慧化的供热工作以及智慧化供热系统的设计做了较为详尽的阐述，对智慧化供热系统的控制策略给出了自己的建议。希望通过该文的阅读，能够给从事供热的智慧化管理相关领域的研究工作者提供一定的帮助和启发。
　　关键词：集中供热  智慧化管理  控制系统
　　中图分类号：TU833   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（a）-0092-02
　　对于目前的集中供热企业来讲，因为城市化进程的进一步加深，导致目前的供热企业所面临的供热压力大大增加，在这样的情况下，为了满足逐渐增加的供热需求，集中供热企业一般拿出的对策为增加换热站的个数，在很多人口密集的大城市，一个集中供热企业下设换热站多达上百个，这些换热站组成了城市供热网络，它们之间的协同和配合能够极大地提高整体的供热效率，提高资源利用率的同时降低供热成本。
　　1  智慧化供热现状以及发展趋势
　　随着社会的发展和进步，以互联网为基础的大数据时代已经在为人们的日常生活和工作提供着极大的便利，但是，大数据时代的到来，也加速了各行各业的变革，以电子信息技术和互联网为核心的数据共享和智能化已经成为了各行各业在未来的发展方向。作为供热企业，关乎百姓在冬季的正常生活和资源的大量消耗，供热工作中如何更好地引入智慧化的管理，决定着供热企业能否满足当下的时代和居民需求，也就是决定了集中供热企业在未来的发展前景。
　　2  换热站的工艺原理
　　换热站的正常工作一般是由热交换系统、水循环系统和补水系统组成的，其工作原理是将一次网产生的高温或者蒸汽以热交换的方式传递到用户的家中。所以在这个过程中，主要的工作组件就是热交换系统，通过热交换系统将一次网的热量交换到二次网的水循环系统中。在这个过程中，必须要保证一次网和二次网的压力平衡，当出现压力不平衡的问题时，需要通过一些手段进行调整，这样才能确保整体的供热网络压力稳定。对于供热系统来说，由于供热效果和供热的工作受到实际的环境温度、压力、供热需求和时间段的影响，因此对于换热站来讲，要实时根据实际情况进行适当的调节。也正是因此，换热站的工作量相当繁杂，需要根据整体的实际情况进行实时的调节，这就需要各个换热站之间做好协调工作，避免能源的浪费或者用户的不满。
　　3  智慧化管控与换热站的设计思路
　　3.1 智慧化管控原理
　　智慧化管控的原理，实际上就是利用了物联网作为基础。物联网是信息技术高度发展的产物。所谓物联网，就是利用电子信息技术和互联网在商品与商品、人与商品之间形成更加智能的联系。由于商品也是物品，所以这个网络被称作物联网。物联网的工作原理主要分成3个部分，第一个部分是对物品的全面感知，这个部分实际上就是对商品进行较为详尽的描述，收集商品相关的各种信息。之所以叫作全面感知，就是这个信息采集过程中是模拟用户的感知进行信息采集的，所以对于商品的信息采集的更加全面[1]。
　　信息采集之后，需要对信息进行统一的处理封装然后集中存储到处理器当中。最后就是当用户的需求信息发送到控制系统之后，智能化地对商品信息进行筛选和匹配，对于满足用户需求的信息进行处理和传输。也就是说，物联网的设计思路实际上是信息采集、传送和处理与一体的智能化管控网络。
　　3.2 供热系统分析
　　目前我国的集中供热系统在实际的供热过程中，会出现供热不平衡的情况，也就是所谓的冷热不均，出现这种问题会导致用户的不满和资源的浪费，直接影响了公司的实际收益和口碑。在调查中我们发现，出现这种情况的原因很多，在建设、线路规划设计、施工、改建等方面都可能对供热情况造成影响。不过供热不均产生的最大问题，还是因为各个换热站的工作不利。换热站本身的作用就是调节热源的供热情况的，当热源供热充足的时候，要保证用户舒适，当热源供热不足的时候，要及时对供热情况进行补充。
　　因此，对于智慧化管控供热网络，也应该借助物联网，建立3个层级，第一层是信息采集层级，切实了解用户的需求;第二层级是信息传送层级，保证用户信息不失真地传送到控制系统;第三层级是处理层级，将收集到的用户实时需求信息和各阶段的供热信息进行处理，将处理信号发布到各个换热站进行统一的调度施行。
　　4  系统总体规划设计
　　4.1 数据采集及执行部分
　　数据采集和执行部分安装在前端，主要由监视和控制两个部分组成，监视部分对换热站的实时工作情况进行监视，一旦出现异常则由报警装置将情况上报到监控中心。这时候，再由控制部分做出一定的执行操作，最终对各个系统进行启停的控制。另外，前端采集到的各种数据还会传送给数据管理中心进行存储、管控。数据采集主要采集的数据有各个换热站的供热网络的供热工作的实际运转情况，主要是故障报错，另外，也会对供热网中的温度、压力，电气设备的电流、电压、功率等进行实时的监视。
　　4.2 通信传输部分
　　对于通信部分来讲，需要实现的功能是将各个换热站采集到的信息汇总到中枢智能处理系统中，另外，也需要对智慧化管控中心发布的命令进行实时的传送。目前我国的各个运营商所提供的网络服务基本可以满足供热公司信号和数据传输的要求[2]。
　　这里要着重说的是，虽然目前我国已经能够实现了光线通信的普及，但是光纤通信的成本对于拥有多个换热站，网络遍及整个城市的供热站来讲，其成本还是非常昂贵的，不过光纤通信由于传输信息速率快、传输效率高，如果信息采集前端有视频采集设备的话，一般只能依靠光纤通信。
　　除了光纤通信之外，还可以使用电话拨号上网通信，这种已经被广大网民所淘汰的信息数据传送方式，如果仅传输纯数据包的话，其数率也可以满足需求，成本能够有效地降低。除此之外，还可以考虑GPRS传输，这种传输方式能够做到实时在线，即用即耗，节约成本，但是由于很多换热站都是在地下室或者GPRS信号盲区，信号传输效果并不理想。
　　4.3 智慧化管控中心
　　智慧化管控中心是智慧化管理系统的核心，由于供热公司下辖的换热站数量众多，所以通过信息收集系统传送到中枢管控系统的数据量非常惊人。这些数据如果不经过转换、筛选和分析，那么这些数据就是一堆数字，并没有任何作用，而由于数据量的庞大，人工没办法对其进行分析。随着科学技术的发展，当下的计算机的计算速度非常惊人，能够在设定程序的情况下对采集到的数据进行实时的分析和处理，这些处理命令再通过通信传输部分下达到执行终端，最终实现对换热站的实时工作进行智慧化管控的目的[3]。
　　5  结语
　　智慧化管理能够帮助供热公司对分散的大量换热站进行实时的控制，由于供热效果受到实际情况的影响很大，如果不能对每个供热站的具体情况进行实时、確切的掌握，那么就难以实现各个换热站的协调和控制，降低成本和增加供热效果就成了空谈，所以，这就需要引入物联网的理念，通过合理的数据收集和传输、处理，成功地实现对换热站工作情况的实时监控，这样才能实现供热企业的发展和进步。
　　参考文献
　　[1] 隋修武，余保付，葛辉，等.基于Kingview的热网远程智能监控策略研究[J].应用科学学报，2016（3）：352-360.
　　[2] 李秋香，严春照.和利时PLC在章丘市城区热网监控系统的应用[J].自动化博览，2018（7）：11.
　　[3] 李秋.城区热网监控系统的应用[J].广东理工，2018（1）：111-113.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15002859.htm