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摘要：智慧供热系统框架：智慧热网调度平台系统的功能应根据供热企业的实际情况做好顶层设计，力求功能实用，一般由热网监控系统、热网智能平衡系统、用户节能系统和热网专家系统几部分组成..
随着全国节能减排、雾霾治理工作日益严峻，热力企业粗放式的管理越来越难以适应发展的需要；煤改气、煤改电造成的能源成本急剧升高，而且脱硫除尘、排放指标的定量考核也造成运行成本的升高，从系统运行成本中挖潜增效，才能应对热力企业成本的急速增加。
粗放式运行管理、人工经验的调节控制，没有输配过程的数据信息，造成供热管网水力失调严重、冷热不均普遍，而且热力企业缺少专业的运行人员，精细化管理的目标很难实现。只有靠现代化的科学管理技术、自控设备的有效运行，才能解决设备精准调控和人才不足的问题，实现智慧供热的目标，核心是：靠计算机专家系统代替人工经验、靠自动化控制代替人力劳动。
智慧供热系统框架智慧供热信息化平台包括：供热运行生产管理（节能监控）系统、客户服务与评价系统、收费管理与电子支付系统。实现各系统之间的数据共享，平台具备数据异常和设备故障的主动推送功能，提高热力公司主动解决供热问题的能力，提高供热服务质量以及设备的管理水平。
智慧供热信息化结构构建从热源（燃气锅炉房）直至热用户的全数据信息系统，实现一次管网和二次管网的水力平衡、热力平衡，改变由热源向用户分配负荷的传统运行调节方式，而是根据热用户需求精确调节换热站，实现热用户、热网和热源的联动控制，达到“均衡输送、按需供热”的目标。所有的底层数据通过网络传输至监控中心智慧热网监控平台，形成历史数据库，根据建筑类型的实际耗热量形成供热专家系统。智慧热网监控平台为供热运行管理提供全局化视图与智能化工具，并搭建信息沟通的桥梁，有效地提升供热系统优化运行和保障能力，推进热网运行安全和能源的合理应用，实现节能降耗的目标。
智慧热网的核心技术实时数据分析+人工经验
通过对用户供热故障排查、异常分析、实时数据分析等，形成故障警示/提示、数据图表展示、曲线展示等，为运行管理人员制定控制策略提供辅助决策和依据。
历史数据挖掘分析+专家系统基于历史数据的大数据挖掘、优化控制专家系统、人工智能优化控制策略等，进行控制策略的回归和预测、自动优化控制。
供热区域海量数据形成的历史数据库代表了供热区域建筑热特性、管网输配特性、热源特性等与室外气候特征之间的关系，通过大数据挖掘回归分析，可以得出管网的最优控制策略，指导供热节能和安全运行。
（1）基于历史数据挖掘的优化控制策略
热网范围内的各小区建筑结构、室内采暖方式（地暖、散热器）决定的滞后特性及室温变化规律不同，换热站的调节控制和优化规律不同。通过历史数据分析，专家系统给出合理的控制策略。
“智慧分析”的方法要点是：基于历史数据，利用优化回归计算方法，确定以满足预定室内采暖温度为目标的换热站优化控制策略。（以满足室内采暖热舒适度的建筑热耗为控制计算目标、以分时段供回水温度为控制参数的换热站优化控制策略）。
（2）基于热源和热网特性的优化控制策略
目标是在节能调控的情况下，保证全网优化控制策略的安全、热网参数波动控制。就一个热源覆盖多个换热站来看，每个换热站的调控，相互影响，进而影响热源。必须针对热源特性和调控要求加以研究，方法是一次网输配系统的调控（各换热站调控规律在一次网调控目标下的具体设置）。
内置专家系统根据热网特性和控制参数变动，基于热网运行参数历史数据库的大数据进行收敛性分析，给出全热源范围内的优化控制策略。
供热企业如何根据自身需求搭建智慧热网？
智慧热网调度平台的功能应根据供热企业的实际情况做好顶层设计，力求功能实用，一般由热网监控系统、热网智能平衡系统、用户节能系统和热网专家系统几部分组成，其主要作用是为供热生产运行服务，能够从整个供热系统一体化的角度，对热源、输配系统及终端用户的整个供热生产环节进行参数监测、数据分析与智能调控，进而实现智慧供热生产的目的。
一、热网监控系统（包含热源生产、热网、换热站自控和安全保护、视频监控等方面
1、热源点生产运行情况。无论是单热源局部区域供热，还是多热源的联网供热，都需要将热源的生产情况传输到智慧热网调度平台，应包括热源点实时的供回水温度、压力、流量、热量、补水流量等重要数据；同时还应具有热负荷预测功能，可以根据未来几天的天气预报信息，自动计算出未来几天的热量需求情况，并根据调度预案制定热源出口参数的运行策略，辅助于实时天气情况的修正，提前协调安排热源生产的规模和参数，保证供热管网运行稳定，根据需要调度热源生产。
2、换热站控制。包含二次供水温度、流量调节、补水控制等基本功能，同时还要有相关的压力、温度、电流等报警、保护功能，保证换热站安全稳定运行。
二次供水温度控制。无论是混水站还是换热器隔离站，都可以通过调控一次水的电动调节阀或分布式变频泵来控制二次供水温度，同时具备气候补偿功能，能够根据温控曲线或时间段自动调节二次供水温度，温控曲线和时间段可以根据换热站和小区不同情况设定，达到节能运行的目的。
换热站的流量调节可以分为定流量调节和变流量调节，一般情况下可以用定供回水温差的定流量调节方式，这种调节方式简单，可根据供热区域的不同情况，通过远程手动调节来实现。而对于实行了分户计量的供热区域，可以采用压差控制的变流量调节来实现最大的节能效果。
换热站的补水。根据供热区域情况不同，可以采用一网直补二网、二网单独补水等型式，系统失水量较少时宜采用高低差控制的启停模式，系统失水量较大时宜采用恒压补水模式。无论采取哪种补水方式都应安装补水流量表，以便及时掌握系统失水情况，方便系统查漏。
换热站的安全保护。为了保障设备和供热系统的安全运行，需要对一些危险运行情况或事故状态进行提前保护预防，主要有：回水压力低的循环泵停机保护；水箱水位低的补水泵停机保护；回水压力高的补水泵停机和放水泄压保护；一次水与循环泵的联锁保护；地下换热站的地面浸水报警和排水系统自启动保护；二次供水温度、压力高保护；系统停电时的自动保护等，所有的保护定值都应该根据每个换热站的不同情况进行设定。
