【熱網】智能調度指揮系統解決方案
一、方案概述
隨著城市供熱管網工程逐步深化，換熱站數量越來越多，供熱面積越來越大，由一個熱力公司負責幾個片區供熱、或多個熱力公司聯合供熱已經成為目前城市集中供熱的發展趨勢。力控城市熱網智能調度指揮系統解決方案以安全、穩定供熱為核心目標，利用自動化、云計算、大數據、物聯網、移動互聯網等先進信息技術，建立一套安全可靠、智能高效的熱網調度系統，有效監控管網及換熱站狀態參數，實時掌握管網運行情況，實現換熱站無人值守，達到減少人力資源、降低生產成本、節能降耗的目標。
二、設計目標
- 快速定位故障點，減少投訴。實現熱網監控中心與現場設備的數據同步，設備工況的實時采集、報警與分析，及時發現和預測故障，提高對事故的響應速度和應急處理能力，確保達到供熱指標，提高供暖用戶的滿意度。
- 遠程管理換熱站，節省人力成本。無人值守換熱站數據通過VPN、GPRS等網絡方式自動傳送到調度管理平臺，業務人員通過簡單的可視化操作界面，即可快速完成業務處理，減少人為操作的失誤，提高生產效率，同時節省人力成本。
- 集中供熱管理，更加安全高效。整合供熱用戶、管網、換熱站、熱源的實時數據，建立供熱生產數據庫，實現各類信息的統一存儲與管理，通過歷史數據與實時數據的對比，分析管網是否存在泄漏、設備是否需要維修，保證供熱過程安全、穩定、高效運行。
- 熱網平衡，節能減排。調度系統根據室外溫度的變化，自動調節熱力站供水溫度、閥門開度等，并且通過對熱網進行水力、熱力計算以及熱網的控制運行分析，使熱網達到最優運行，實現熱網平衡，起到節能降耗的目標。
- 供熱能效考核，提高企業利潤。通過對供熱數據的進一步篩選、匯總、統計、對比、分析等，整體了解各能源介質的消耗情況、節能指標完成情況；依據系統優化后的指標進行考核，并根據對比分析結果，為公司領導層制定科學合理的節能指標和考核指標提供依據。
三、系統架構
系統主要由三層組成：熱力站、通訊網路和調度中心。其中調度中心負責接收各現場監控設備發來的數據，并對數據進行存儲、匯總、分析、報警，向各現場設備發出調度控制指令，為供熱過程如熱源負荷分配、熱網平衡與分析等提供數據支持。通訊網絡平臺通過有線或無線等方式把換熱站、鍋爐、電廠熱源的實時數據傳送到調度中心，同時接收調度中心發來的調度控制指令。換熱站等硬件設備，則用于供熱過程數據的采集、控制和調節。底層是熱力站，是熱力企業供熱流程的基本單元。
系統架構如下圖所示：
系統功能架構如下圖所示：
四、系統特點
1、實時、有效的過程監控。供熱過程監控可以幫助業務人員了解供熱運行狀態，顯示整個供熱系統的流程圖、運行狀態及參數。根據生產管理、設備運行、操作規范的要求，提供完善、靈活的信息展現方式，對生產過程進行有效監控，為生產調度部門進行業務優化、操作調整提供決策依據。
2、遠程高效調度，保障供熱安全。在調度中心設立供熱實時數據庫，與熱源、換熱站的當地監控系統進行遠程通訊，實現遠程數據采集、設備監控，并對生產工藝進行監測報警，加強熱源、管網、換熱站的自動監控與管理，增強企業的事故反應和處理能力，保障城市供熱安全及經濟運行。
3、用熱負荷預測，供熱優化調節。根據天氣預報提供的溫度、風力，結合供暖面積、用戶實際室內溫度、房屋保溫系數等一系列參數，預測未來24小時的熱量負荷，并根據各區域需要的實際熱量進行相應調整，實現對熱量消耗的科學指導。供熱企業通過優化調節，實現集約型供熱，達到節能環保、降低成本的目的。
4、分析鍋爐供熱效率，為生產改進提供支持。通過燃料消耗量和實際供熱量，計算鍋爐的供熱效率，即可橫向對比，也可縱向分析鍋爐效率，全面掌握供熱系統整體運行狀況。
5、分析熱網水力工況，排查管道泄漏風險。利用水壓圖分析熱網水力工況變化，顯示管網的壓力值的變化、各管段的壓力損失值等，分析水力工況是否處于最佳工況，同時根據動態水壓圖模型和采集的壓力數據，迅速判斷管道泄漏的大概位置。
6、實現補水定壓，確保管網恒壓運行。系統以一次網供回水溫度為依據，通過調節一次網流量來控制供熱量。而換熱站通過間接連接方式，確保一次網與二次網水力工況互不影響。補水定壓系統可以防止二次網倒空，保證系統在規定壓力下恒壓運行。
7、通過能耗平衡與優化，實現節能降耗。系統實現基礎熱力管理，涵蓋熱力計劃管理、熱力數據統計與分析；對能耗數據進行歸納、整理與分析，計算能耗值（每天各換熱站的平均能耗、每平方建筑面積的耗熱量、耗電量、耗水量等），并生成能耗平衡表，及時發現供熱問題，為熱力公司節約能源，降低運行成本。
8、基于GIS的全熱網監控。建立基于GIS的城市熱網管理信息系統，與監控調度系統無縫集成，通過地理系統實時查看各類生產數據，實現對城市熱網綜合管理，隨時隨地掌握全市輸配系統的最新信息，為供熱管網集中管理、規劃設計、運行調度提供決策支持。
9、直觀的視頻監控系統。系統集成視頻系統，并嵌入監控調度系統中，實現監控畫面與視頻畫面的聯動，直觀地查看熱網運行情況。
五、給客戶帶來的價值
1、系統通過實時監控、提前預測、智能報警，提高對供熱事故的響應速度和處理效率，確保用戶安全、穩定用熱，降低用戶的投訴率，提高客戶滿意度。
2、通過自動化系統，實現換熱站無人值守，不但減少人為操作的錯誤率，而且可以提高生產效率、節約人工成本。
3、系統根據環境溫度的變化，自動調節熱力網站的參數，實現熱網平衡，使熱網達到最優化、最經濟地運行，從而實現節能降耗、提高經濟效益的目的。
