一、項(xiàng)目背景
隨著第四次工業(yè)革命的發(fā)展，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)正在加速向工業(yè)領(lǐng)域滲透融合，工業(yè)云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備逐步成為工業(yè)發(fā)展新基礎(chǔ)。同時(shí)隨著人民生活水平的不斷提高，人們對熱的需求更加多樣化，這就要求我們不斷提高供熱系統(tǒng)對動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷需求的靈活相應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)“按需舒適供熱”，想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)就需要我們不斷提升設(shè)備的自動(dòng)化水平，同時(shí)借助“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)改造供熱產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與供熱行業(yè)進(jìn)行全方位、全系統(tǒng)的深度融合，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)、云平臺在供熱資源配置中的優(yōu)化和集成作用，推動(dòng)科技進(jìn)步、效率提升和組織變革，最終滿足了提升供熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力和生產(chǎn)力的需要。
二、智慧供熱管控系統(tǒng)
（一）智慧化供熱管控系統(tǒng)平臺架構(gòu)方案
根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，平臺架構(gòu)分為3層：控制層、應(yīng)用層、信息化中心層。
（1）控制層
控制層包括在每個(gè)熱源、熱網(wǎng)、換熱站、熱用戶等現(xiàn)場安裝的各種自控硬件設(shè)備（例如PLC控制設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、溫控設(shè)備、系統(tǒng)參數(shù)檢測設(shè)備等），這些設(shè)備可以采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為智慧供熱的大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)來源及控制依據(jù)。智慧控制層與上層數(shù)據(jù)通信方式采用多種通信方式。
（2）應(yīng)用層
應(yīng)用層主要功能是將底層數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和儲(chǔ)存，主要設(shè)備包括核心交換機(jī)和云服務(wù)器。核心交換機(jī)是通信網(wǎng)絡(luò)的主干，流量通常非常龐大。因此在每個(gè)交換機(jī)上設(shè)置多個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，保證通信網(wǎng)絡(luò)性能。虛擬化云平臺基于超融合架構(gòu)，構(gòu)架于云服務(wù)器之上。它是以虛擬化技術(shù)為核心，將計(jì)算、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)等虛擬資源整合到一臺標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器中，形成基準(zhǔn)架構(gòu)單元。
（3）信息化中心層
信息化中心層主要功能是通過現(xiàn)代化的大數(shù)據(jù)算法、人工智能技術(shù)，將龐大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，對供熱運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析指導(dǎo)供熱系統(tǒng)的指揮調(diào)度。供熱指揮調(diào)度信息可展示在不同的設(shè)備終端。其中，平臺客戶端設(shè)置在供熱調(diào)度中心，主要是供熱運(yùn)維管理人員根據(jù)各自的崗位職責(zé)對現(xiàn)場供熱指令進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。在基于手機(jī)的終端平臺，領(lǐng)導(dǎo)層和決策層均可以經(jīng)過授權(quán)后，通過手機(jī)APP進(jìn)行供熱數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)調(diào)取等，及時(shí)處理相關(guān)業(yè)務(wù)。另外，供熱數(shù)據(jù)也可上傳至外鏈平臺等第三方監(jiān)控平臺，方便進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)度。
（二）智慧化供熱管控系統(tǒng)功能模塊
隨著公司供暖規(guī)模的擴(kuò)大和熱用戶對供熱服務(wù)需求的日益增多，以實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)平衡、節(jié)能降耗為目的，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的基礎(chǔ)上建立供熱負(fù)荷預(yù)測模型，搭建智慧化供熱管控系統(tǒng)。智慧供熱管控系統(tǒng)是以管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)為核心，實(shí)現(xiàn)用熱單位及居民室內(nèi)溫度、管網(wǎng)壓力、流量、溫度等參數(shù)數(shù)據(jù)匯聚管理，做出可視化的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理供熱系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，最終達(dá)到安全供熱、平衡供熱、節(jié)能降耗、降低漏損的供熱目標(biāo)，提高供熱企業(yè)的供熱服務(wù)水平和業(yè)務(wù)管理水平。系統(tǒng)具備管網(wǎng)地理信息、負(fù)荷預(yù)測、全網(wǎng)平衡、能耗管理、智慧評價(jià)、多平臺融合等多項(xiàng)功能模塊。
三、智慧化供熱管控系統(tǒng)的效果與意義
（一）減少熱能浪費(fèi)，提高供熱系統(tǒng)能效
我們搭建的基于大數(shù)據(jù)云平臺的智慧供熱管控系統(tǒng)能夠基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的持續(xù)學(xué)習(xí)、持續(xù)優(yōu)化，并改進(jìn)推理算法，而不是固定不變的理論公式，避免了人為經(jīng)驗(yàn)的不準(zhǔn)確，可以持續(xù)的、最大程度的利用好供熱的數(shù)據(jù)，通過負(fù)荷預(yù)測、供需預(yù)測、多目標(biāo)優(yōu)化模型，可以保證供熱系統(tǒng)的精準(zhǔn)調(diào)控，從而能夠提高供熱生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)控決策的科學(xué)性和及時(shí)性,減少熱能浪費(fèi)提升系統(tǒng)綜合能效，保障供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的高效性。
（二）提升供熱生產(chǎn)的安全性和可靠性
城鎮(zhèn)供熱事關(guān)城鎮(zhèn)居民的人身及財(cái)產(chǎn)安全,實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是智慧供熱的重要價(jià)值體現(xiàn)。本套調(diào)控系統(tǒng)通過AR現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)能實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)Q熱站、設(shè)備間的運(yùn)行情況，極大減少了巡檢維護(hù)人員的工作量；借助管網(wǎng)地理信息模塊，當(dāng)發(fā)生管網(wǎng)異常時(shí)，可快速在管網(wǎng)地理信息中定位并發(fā)出提醒，并能夠自動(dòng)判斷事件等級，快速調(diào)取相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案，能夠顯著提升應(yīng)急事件及運(yùn)行故障的處置能力，借助物聯(lián)感知系統(tǒng)全面及時(shí)地掌握供熱運(yùn)行中存在的危險(xiǎn)因素,閉環(huán)跟蹤監(jiān)督安全相關(guān)工作的執(zhí)行情況。同時(shí)系統(tǒng)具有在線和連續(xù)的綜合評估和分析能力，能對供熱生產(chǎn)的節(jié)能、安全、高效、舒適運(yùn)行提供定性和定量分析，能夠預(yù)測可能發(fā)生的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，并提出風(fēng)險(xiǎn)解決方案，避免大規(guī)模事件發(fā)生，從而極大提升供熱生產(chǎn)的安全性和可靠性。
（三）優(yōu)化供熱企業(yè)和政府管理水平
一、項(xiàng)目背景
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