【摘要】21世紀以來，我國進入快速發展的新時期，經濟迅猛發展，社會不斷進步，我國大部分供熱企業的供熱運行模式已完成了由人工運行向自動化運行的轉變，但由于缺乏對供熱信息化和智慧供熱節能潛力定量化的全面了解，供熱運行仍有待完善。為降低運營成本，減少能源浪費，基于天然氣清潔能源供熱，以智慧運營平臺為核心，以自動化控制系統為基礎，搭建了一套分布式供熱智慧運行系統。通過打通供熱系統全數據鏈條，運用大數據分析及人工智能算法技術，對臨沂市桃園小區等供熱項目進行智慧供熱改造。從熱源側負荷響應及管網側熱力平衡優化入手，總體室內平均溫度在20℃，能耗較前一年降低20%，節能效果顯著，可為已建和新建供熱系統的改造及運行提供技術支撐。

　　【關鍵詞】智慧供熱;智慧運營平臺;供熱優化;能耗

　　隨著國內“互聯網+”智慧能源的發展，智慧供熱已經成為傳統供熱工程的重要發展方向。基于供熱系統中數據獲取、傳輸和分析的過程，智慧供熱技術架構主要包括物理系統層、物聯感知層、智慧控制層、系統安全技術和標準化體系建設。物理系統層關鍵技術包括高效的熱源、熱網水力平衡、儲熱、熱電協同等;物聯感知層關鍵技術包括數據的全面感知和數據的有效傳輸;智慧控制層關鍵技術包括多元熱網優化控制、大數據分析和綜合評價體系;系統安全技術主要分為管理體系、技術體系和運維體系;標準化體系建設主要涉及熱網物理系統和信息系統的相關標準。為進一步推動智慧供熱的發展，需要不斷提高供熱系統的信息化、數字化和智能化水平，合理有效地利用太陽能、地熱能、生物質能等可再生能源實現綠色供熱;將熱力系統與電力系統、天然氣系統深度耦合，充分利用不同能源的特性;激發用戶的節能意識，并基于大數據、云計算等信息技術改善供熱質量和拓展供熱服務;鼓勵和支持各項供熱新技術、新模式的試點工作，理順供熱收費機制，并通過出臺相關政策和標準引導智慧供熱發展。

　　1、“智慧供熱”體系建設

　　“智慧供熱”是大數據和“互聯網+”技術在供熱領域的垂直行業應用。從熱源、熱網到熱用戶全過程的“智慧供熱”，可有效實行節能降耗，在減少排放污染物含量的同時優化熱能資源配置;“智慧供熱”是提高城鎮供熱安全性、可靠性和舒適性的有效手段;是提升供熱保障能力、企業管理和服務水平的重要基礎。大力發展“智慧供熱”，將有效推動中國城鎮供熱的“清潔低碳、安全高效的轉型升級”。城鎮供熱智慧化建設要在企業級和城市級兩個層面展開，企業級要建設“智慧供熱”生產管理、環保監控、安全保障、供熱服務和企業管理等系統，城市級還要建設城市“智慧供熱”監管指揮系統。主要包括：生產管理系統、環保監控系統、安全保障系統、供熱服務系統、企業管理系統、城市供熱監管智慧系統。“智慧供熱”系統是基于信息物理系統的“智慧供熱”、基于模型預測的供熱過程控制、基于人機融合智能的智慧交互。“智慧供熱”作為當前中國經濟新舊動能轉化升級過程中的重要驅動力，其價值主要體現在使供熱行業加速實現“兩化融合”與智慧升級，順應新時代社會經濟發展需求，主動融入“數字經濟”和新型城鎮化建設，突破供熱行業自身發展瓶頸，滿足人民群眾對美好生活的需求。

　　2、智慧供熱在分布式燃氣供熱中的應用與優化提升

　　2.1“智慧供熱”平臺搭建

　　(1)數據感知層：系統的數據來源，包含攝像機、計量傳感、氣象參數、地理坐標、文檔資料、設備模型等。(2)網絡層：實現通訊功能。(3)數據采集及處理層：部署大數據平臺，實現數據匯聚、數據清洗、數據分發、數據存儲，將數據分發給熱網監控系統、熱網自動平衡控制層和平臺應用層。(4)熱網自動平衡控制層：可以有效地針對熱網大慣性、長時滯、穩定性差和水力耦合性強的問題，解決熱網普遍存在的水平水力失調、冷熱不均的問題，大大的提高供熱質量，有效地節約供熱能耗，為熱力公司帶來經濟效益。(5)平臺應用及智慧決策層：支持運行地理信息系統、生產調度系統、設施管理系統、能耗分析系統、應急管理系統、客戶服務系統、OA協同辦公系統、經營收費管理系統、水力分析系統等功能開發。(6)展示層：通過展示大屏、web瀏覽器、客戶端及移動APP向客戶發信。“智慧供熱”綜合管控平臺以大數據、建模仿真、人工智能等技術統籌優化系統內的所有資源，集數據采集、匯集、分析服務與一體，通過數據采集、匯集、分析、描述、診斷、預測、決策來提高供熱資源配置效率，降低供熱運行成本，打破熱力公司各部門間的信息孤島，實現各業務系統數據的數據共享和數據挖掘，同時為領導層管理決策提供數據支撐。實現對企業資源進行更加科學有效的管理，提升企業服務水平和綜合競爭力，促進傳統產業從粗放型向集約型轉變。符合新時期節能環保、智慧綠色供熱的行業需求。

　　2.2熱用戶智慧控溫

　　通過在熱用戶處安裝分戶計量表，實現按需供熱，一是蒸汽供熱用戶，可以實現在線監控，降低網損;二是熱水供熱用戶，加裝分戶控制的電動調節閥，可以實現在線的無線自動調節和控制。在典型用戶室內安裝溫度無線上傳系統，對二次網中前端用戶、中端用戶、后端用戶以及邊角用戶，頂層和不熱點進行在線監測。公建用戶有白天和夜間上下班的區別，可以在不同樓宇安裝時間控制器和電動調節閥，實現根據時間進行閥門開關和流量控制。安裝室外溫度測點，根據天氣情況制定二次網溫度運行曲線，根據天氣變化調節供熱量，控制燃氣消耗量。在用戶管理方面，通過計量收費系統實現峰谷平分段計價、階梯計價等各種靈活計價方式，并將移動支付平臺搭建在系統中，有效減少能耗的同時提高運營管理效率。通過在熱用戶處設置智能控制閥和控制器，在線調節智能控制閥的開合度，對繳費不及時或信用低的用戶調整熱力供應流量，減小資金風險。

　　2.3熱平衡調節系統是實現供熱系統熱力平衡的關鍵，也是重中之重。通過熱平衡調節系統，一方面優化遠端、近端熱力平衡，另一方面有助于解決樓宇單元間熱力失調問題，從根本上實現供熱系統熱力平衡。傳統設計方案中單元立管處僅設置手動開啟關閉閥，缺乏量化調節數據支撐，調節性較差，不可避免地造成管網熱平衡失調，導致近端過熱、遠端不熱等問題，從而造成能源浪費，供熱效果不佳。而立管是熱力系統管網熱平衡調節的終端，立管熱平衡調節不到位，會直接導致各樓層間戶內溫度不一致。在單元立管加裝電動調節閥和無線溫度采集器，可進行二次網平衡的提升，實現單元回水溫度無線上傳，實現所有單元供熱溫度的在線監控和智能調節。

　　結語：

　　本文從智慧能源管理系統出發，以智慧運營平臺為核心，以機電及控制系統為基礎，將智能化硬件改造和供熱系統運營服務融為一體，構建了包含供熱自動化控制系統和智慧運營分析平臺的智慧供熱系統。同時將其中的供熱站負荷響應系統、管網熱平衡調節系統、末端熱舒適度保障系統、末端保障優化方案運用于臨沂市桃園小區等供熱項目中，結果表明，采用智慧供熱后，該小區分布式燃氣供熱系統供熱質量較之前大大提高，整個采暖季室內平均溫度高于20℃，基本實現恒溫供熱，供熱系統能耗無論氣耗、電耗還是水耗較前一個供暖季大幅減少，居民反映良好。

　　參考文獻：

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　　[3]孫思維.信息化在集中供熱系統中的應用與分析[D].北京：北京建筑大學，2015.

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