集中供热节能调度监控系统应用探究

曹永会

（兰州新区热力工程建设管理有限公司，甘肃兰州 730060）

现今大气污染问题的逐渐恶化，然而越来越多的城市正在加快城市集中供热的发展。通常在集中供热中，缺乏较为精细化、智能化的监控及管理手段。近年来，随着信息技术的不断发展，大数据时代逐渐到来，通过利用集中供热节能调度监控系统的应用技术，将满足城市集中供热安全、节能等各个方面的要求。

1 我国集中供热系统存在的主要问题

随着环保的打响，小锅炉被取缔，城市集中供热逐渐成为一种流行趋势。然而，在目前发展过程中，集中供热系统通常存在一定的规划与建设问题，其中的规划线路变更、实际管道与需求不匹配、管道附近供暖增加或减少等问题时常发生。这些各种问题的发生在一定程度上造成管道排布较为复杂、区域分布较为广泛同时存在敷设距离相对长，集中供热系统如图1所示。

图1 集中供热系统

1.1 各环节相关性差

城市供热管网系统当前主要是由各类不同的热源点、蜘蛛网状的供热管网以及不同的供热用户共同运行而成的。这些部分之间存在一定的联系，同时是不可分离的。在整个系统当中的各部分管网、设备之间的各个环节都需要一定的的信息交互，否则会存在信息传递的不及时，当前可以通过供热系统进行传递优化，从而能够不断提高信息传递的准确性。

1.2 供热协调控制难点

在供暖系统当中的各个环节通常不是孤立存在的，而是相互联系的。通过集中供热管网各环节之间的联动，从而能够更好地实现供热系统之间的动态平衡。通常由于传统的供热系统中缺乏监测点等关键信息，使得传统供热只能根据热负荷需求来调整供热。管网的不确定性难以实现，且难以与管网的不确定性相耦合。

1.3 作业中存在一定的安全隐患

通常由于集中供热管网相对复杂，敷设距离相对较长，通常会存在有架空敷设，也存在埋地敷设，会导致管网的安全运行困难。当前的对管道安全运行的监控常常需要定期检查，否则将无法实现实时监测，进而无法积极主动预防。

1.4 硬件设施落后

许多主要设施，如冷却减压装置、排水阀等，都存在一定的老化，而且较多地方存在一定的腐蚀，硬件设施落后，从而无法对管网系统数据进行实时的在线监控。由于硬件设备的落后常常需要一定的人力资源进行信息记录，否则没有办法对信息进行准确的归档和记录。

2 集中供热节能调度监控系统的组成及特点

2.1 集中供热节能调度监控系统组成

在相应的硬件的各个方面，相应的节能调度监控系统主要由流量、压力、位移等各种信息采集装置以及监控摄像机、智能调节阀、各类不同的无线通信设备等不同设备共同组成节能调度监控系统，才能为系统的不断协调优化提供各种不同的可能。同时在相应的软件的各个方面，节能调度监控系统主要包括地理信息系统、巡检系统、安全管理、用户管理、设备管理、负荷预测协调系统、互联网云系统、电能损耗监测等各种监控系统以及相应的子系统。通过使用这些各种各样的子系统的信息能够使得互联网与整个集中热网进行实时监控，不断为整个热网的运行提供一定的数据支持。

2.2 节能调度监控系统技术特点

城市供热节能调度系统的建当前主要以各类不同的信息系统与相应的物理系统的进行深度集成。它的主要特点是具有一定的自我感知能力，能够不断地为人们在供热系统运行过程中的思维和决策提供支持，实现各子系统的信息共享和读取，对供热系统的各个方面都有全面深入的了解。根据管网的热容量、用热用户的供热需求、昼夜变化的用电量、环境温度的变化等因素，在计算机上能够模拟用户的用热需求，控制热源的供热量。采用此系统能够为安全监控，并对用户管理、设备管理提供一定的帮助。当前节能调度监控系统技术主要包含以下几个部分。

能够将各类热源、热网和不同的用户之间有效结合起来，并能够进行统一监控以及调度控制，监控系统是进行一定的“宏观调控”，能够对各类不同层次的能耗进行较为详细的分析从而达到降低各类能源消耗成本的目的。通过使用云计算技术和大数据，可以实现对供热系统之间的负荷预算、能源消耗以及相关热源的产生进行一定的模拟，同时还可以不断进行实时监控。对加热炉、智能调节阀装置、冷却减压装置等的调度控制，进行一定的智能调节，从而达到热力系统之间的供需平衡。

使用节能调度监控系统可以不断进行实时监测和自动报警。当出现特殊情况时，使用信息终端能够不断的读取相应的报警信息，通过对信息的分析，提供发生异常问题时的解决方法，并根据安全可靠的要求切换或淘汰部分设备，保证供热系统的连续稳定运行。

智能供热网络的管理者可以通过手机等接入集中供热系统，读取工作记录、用户能耗等。当发生问题时可以向有关部门发送异常运行记录。无人值守巡检机器人、智能监控摄像机、遥控阀门等部件的不断发展，渐渐打破传统供热管网的存在不足，加快实现供热方式由粗到精的转变，提高供热系统的管理和控制水平。

3 节能调度监控系统应用开发（见图2）

图2 城市集中供热节能调度监控系统

3.1 供热管网

在地下管道的关键方面，如排水管道、管道两端、人口聚集处等各类重点部位进行有效的监控，不断的采集温度、管道振动等各类数据，同时可以设置智能监控摄像机，防止蒸汽泄漏和危害行为人身安全，排水管道异常等问题将实时报警。

利用GIS与检测系统，不断的对人员进行路径规划检测，及时将集中供热中发生的异常信息及时有效的录入系统，形成相应的检修计划和故障统计，同时借助于故障诊断分析技术，可以不断的为供热管网的稳定运行护航。

3.2 热源

在各供热机组以及供热管网出口处逐渐的安装各类不同的计量设备，从而达到准确获取供热管网各个位置的热源的信息动态。对热源的采集可以采用的技术路线是基于模型的预测大数据分析对热源进行分析。通常以中枢神经模型为相应预测模型，定期协调集中供热系统，协调控制，解决强耦合、大滞后的控制问题。优化后的数据设置了供热出口和热源单元，不断的分析供热系统各环节的能量损失率，积极有效的优化了热源供热市场供需关系。

3.3 热用户

在现有的集中供热管道当中，其中的末端计量装置通常用于测量供热用户、接入管道的热水流量和供热温度等各类不同的状态参数，通常热网信息处理中心能够将收集到的各类信息与目标值比较，确定当前加热是否真正的需要调整。当用户终端出现异常时，系统能够积极的分析故障原因并可以进行一定的自动报警。

在用户管理方面，可以通过相应的监控系统，在系统中搭建移动支付平台，可以实现灵活定价方式。同时能够整合各类供热用户以及相应的供热公司的资源，提高使用效率。在热用户中可以通过不断的建立一定的控制器，可以实时在线调整控制阀的开闭度，供热流量用户可以调节欠费或低信用，降低资金风险。

4 结论

综上所述，在科学技术不断发展下，集中供热系统也需要不断的改进，从而能够满足高质量发展的要求。采用相应的的节能调度监控系统，可以有效的解决传统供热过程当中的能耗高等问题，能够进行有效的节能控制。本文简单的分析了当前我国在集中供热过程中存在的各项问题，同时分析集中供热过程中节能调度监控系统的各种特点以及应用等方面，希望能为集中供热系统的建设提供一定的帮助。