■ 概述

目前全國供熱采暖耗能占全社會總能耗的10%，但供熱系統(tǒng)熱損失高達(dá)30%。隨著中國城鎮(zhèn)化建設(shè)戰(zhàn)略的深入，節(jié)能降耗需求也將進(jìn)一步上升。

方案主要針對不同監(jiān)控系統(tǒng)的鍋爐房、新舊換熱站、熱電廠等提供統(tǒng)一的生產(chǎn)管理平臺，整合供熱公司生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，建立數(shù)據(jù)中心。實現(xiàn)對所轄熱源廠、換熱站的運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和展示，運(yùn)用全網(wǎng)平衡控制手段，控制熱源的平衡分配，實時掌握系統(tǒng)的能耗情況，根據(jù)能耗統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)得到優(yōu)化的調(diào)控計劃，為供熱企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行、能源管理提供依據(jù)，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，最終實現(xiàn)供熱企業(yè)的綜合信息化管理。

■ 方案亮點

- 實現(xiàn)從熱源、換熱站、樓控閥、最終用戶的海量數(shù)據(jù)采集和控制

- 實現(xiàn)以GIS地圖為基礎(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)展示分析

- 全網(wǎng)平衡，實現(xiàn)全網(wǎng)最優(yōu)化運(yùn)行

- 支持多個第三方系統(tǒng)集成

- 遠(yuǎn)程集中管理和維護(hù) 

- 完整的用戶權(quán)限配置方案

- 水壓圖可訓(xùn)練算法到最優(yōu)狀態(tài)

- 負(fù)荷預(yù)測為節(jié)能降耗決策依據(jù)

- 能源管理系統(tǒng)，節(jié)能降耗，節(jié)省成本

■ 系統(tǒng)架構(gòu)

平臺分為：現(xiàn)場層、數(shù)據(jù)采集存儲層和分析展示層。提供多網(wǎng)絡(luò)，多設(shè)備，多并發(fā)量的采集方式，同時支持?jǐn)?shù)據(jù)塊采集，支持?jǐn)帱c續(xù)傳功能，保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和完整性。熱源數(shù)據(jù)、熱網(wǎng)數(shù)據(jù)、熱力站數(shù)據(jù)、樓控數(shù)據(jù)和熱用戶數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)中心，實時采集并存儲。

■ 系統(tǒng)功能

· 數(shù)據(jù)采集

亞控科技數(shù)據(jù)采集方案支持多種網(wǎng)絡(luò)，多設(shè)備的采集方式，有豐富的設(shè)備驅(qū)動庫作為支撐，同時支持?jǐn)?shù)據(jù)塊采集，具備斷點續(xù)傳功能，保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和完整性。

· 流程監(jiān)控

實時監(jiān)控各換熱站工藝監(jiān)控畫面，展示換熱站的運(yùn)行參數(shù)，畫面中設(shè)備能夠以3D方式展示，模擬現(xiàn)實，達(dá)身臨其境效果。

工藝畫面還包括首站、一次側(cè)工藝畫面，通過首站、一次側(cè)工藝畫面，獲取系統(tǒng)的總供熱信息、實時數(shù)據(jù)和計算參數(shù)數(shù)據(jù)，通過畫面直觀的展示系統(tǒng)的供熱情況。

圖1、換熱站監(jiān)控畫面

圖2、換熱站流程畫面2

· 生產(chǎn)報表

利用報表系統(tǒng)可將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的實時和歷史數(shù)據(jù)記錄并查詢，以一定格式輸出給用戶。提供內(nèi)嵌式報表系統(tǒng)，工程人員可以任意設(shè)置報表格式，并通過系統(tǒng)提供的報表函數(shù)在報表中實現(xiàn)各種運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析和打印等操作。支持實時報表、歷史報表（日報、月報、年報）。

圖3、歷史報表

· 趨勢曲線

趨勢曲線控件具有多繪圖區(qū)、多數(shù)據(jù)軸、多時間軸，并且能夠進(jìn)行實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線在線轉(zhuǎn)換，支持自定義查詢間隔和篩選條件，可以方便的進(jìn)行個性化趨勢曲線的查詢、對比以及分析。

圖4、趨勢曲線查詢

· 報警預(yù)警

報警預(yù)警功能在第一時間將報警和預(yù)警信息，以播放警報提示聲音、客戶端界面彈出提示窗并伴有顏色閃爍、或通過短信、RTX推送的形式，提醒操作人員獲知運(yùn)行過程中設(shè)備故障/保養(yǎng)維護(hù)信息，和將要產(chǎn)生的生產(chǎn)事故信息。報警預(yù)警設(shè)有優(yōu)先級管理，動態(tài)配置報警限值，實現(xiàn)故障自動報警、事故自動預(yù)警，并顯示所有報警預(yù)警列表及詳細(xì)的信息。同時支持自定義查詢條件查詢歷史報警信息（單位、時間間隔、報警類型、是否確認(rèn)等）。

- 設(shè)備故障/保養(yǎng)維護(hù)報警：當(dāng)運(yùn)行過程中設(shè)備一旦發(fā)生故障時，或當(dāng)設(shè)備需要保養(yǎng)維護(hù)是，相應(yīng)的區(qū)域顯示閃爍同時伴隨報警語音的提示，提醒維護(hù)人員及時到達(dá)現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行維修、保養(yǎng)。

- 生產(chǎn)事故預(yù)警：當(dāng)供回水流量、溫度等一旦達(dá)到設(shè)定的預(yù)警值時，就會彈出預(yù)警對話框，提醒操作人員及時對生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)整，預(yù)防事故的發(fā)生。

圖5、實時報警窗口

圖6、動態(tài)配置報警限值

· 事件記錄

可實現(xiàn)記錄系統(tǒng)各類事件，如設(shè)備故障、越限報警、設(shè)備啟停、控制指令下發(fā)、參數(shù)調(diào)整、用戶登陸等，記錄信息包括相關(guān)的數(shù)據(jù)、條件、事件發(fā)生時的用戶、事件發(fā)生時間，操作端的IP地址，計算機(jī)名稱等，供事故追溯、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)操作分析。

· 設(shè)備通訊管理

亞控科技提供專業(yè)的設(shè)備通訊管理工具，以樹形圖逐級展開方式，展示系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和詳細(xì)信息，實現(xiàn)對設(shè)備通訊的診斷，第一時間進(jìn)行故障點定位。為管理決策提供有力依據(jù)，提高效率。 

圖7、設(shè)備通訊統(tǒng)計

圖8、設(shè)備通訊統(tǒng)計

· 二次網(wǎng)樓控閥監(jiān)控

突破傳統(tǒng)熱網(wǎng)監(jiān)控，從換熱站層過渡到樓棟層級，實現(xiàn)對二次網(wǎng)中樓控閥的采集和監(jiān)控。是行業(yè)的發(fā)展趨勢，也是我們的優(yōu)勢之一。

圖9、樓控閥監(jiān)控

· 氣象管理模塊

氣象數(shù)據(jù)是供熱調(diào)度的基本依據(jù)，系統(tǒng)引入氣象信息，用來指揮調(diào)度以及作為衡量熱耗調(diào)節(jié)的基本依據(jù)。氣象管理模塊中提供氣象實況、氣象預(yù)報、整點氣象歷史、全天氣象歷史和氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析五個功能模塊。

圖10、氣象實況

· 地理信息

亞控科技提供繪制在線地理信息管網(wǎng)的工具和方法，能夠在全景地圖展示一次管網(wǎng)、換熱站信息，自由選擇要展示的數(shù)據(jù)，如熱負(fù)荷、溫度、流量、壓力等，全網(wǎng)狀態(tài)一目了然。

· 全網(wǎng)平衡控制

亞控科技提供相對流量控制法、系數(shù)調(diào)節(jié)法、溫度控制法三種方式的全網(wǎng)平衡控制方式，根據(jù)熱網(wǎng)和換熱站的情況，選擇合適的控制方式。當(dāng)熱源供熱能力充足時，按照室外溫度的變化及時控制供熱量保證室內(nèi)溫度達(dá)到指標(biāo)要求；熱源供熱能力不足時，以最不利環(huán)路熱力站的供熱參數(shù)作為依據(jù)，不同程度地關(guān)小其他各個熱力站的電動調(diào)節(jié)閥，達(dá)到均勻供熱的效果。也可通過計劃熱指標(biāo)供熱，通過控制所有熱力站的指標(biāo)，達(dá)到熱源的供熱量不超標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到控制供熱成本的目的。算法控制的同時，調(diào)度人員也可人為參與控制。

· 熱負(fù)荷預(yù)測

根據(jù)室外溫度預(yù)測熱指標(biāo)的方式，對未來幾天的熱量進(jìn)行預(yù)測。供熱系統(tǒng)負(fù)荷的變化呈現(xiàn)出周期性有規(guī)律的變化，同時也具有隨機(jī)性。影響因素主要為氣候、系統(tǒng)管網(wǎng)參數(shù)。

以歷史數(shù)據(jù)作為參考，在掌握負(fù)荷變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，根據(jù)天氣預(yù)報，調(diào)用相近天氣和時間段的運(yùn)行參數(shù)，比對各部分參數(shù)，得出最佳的控制方案。

圖11、負(fù)荷預(yù)測

· 實時水壓圖

換熱站的理論供回水壓力，與實際供回水壓力以曲線的方式展示，進(jìn)行仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)的對比。指導(dǎo)仿真模型的訓(xùn)練和標(biāo)定，檢驗仿真結(jié)果達(dá)到最佳效果，生成應(yīng)急預(yù)案和改造方案等；另一方面，當(dāng)偏差較大時預(yù)示熱網(wǎng)存在故障，通過算法定位故障所在管段，對分析故障診斷提供依據(jù)。

圖12、水壓圖

· 設(shè)備運(yùn)行管理系統(tǒng)

- 設(shè)備運(yùn)行管理

設(shè)備運(yùn)行管理，包括累計設(shè)備運(yùn)行時間、設(shè)備故障診斷、設(shè)備健康分析，設(shè)備報警提醒，設(shè)備OEE（綜合效率）分析、設(shè)備啟停次數(shù)監(jiān)視、電耗、油耗信息統(tǒng)計等功能，并將分析結(jié)果進(jìn)行存儲和展示。

設(shè)備運(yùn)行工況統(tǒng)計：對設(shè)備進(jìn)行分類，統(tǒng)計出正在運(yùn)行、冷備、熱備、故障等狀態(tài)設(shè)備數(shù)量及各個設(shè)備的基本數(shù)據(jù)信息。可統(tǒng)計實時工況和某歷史時間工況。

- 設(shè)備運(yùn)行分析

設(shè)備運(yùn)行分析主要實現(xiàn)多個換熱站同類設(shè)備的內(nèi)部對比分析對比，如設(shè)備的使用率、效率、能耗等。分析結(jié)果主要以柱狀圖，餅圖，曲線結(jié)合報表等直觀的方式展現(xiàn)。

圖13、設(shè)備運(yùn)行分析

- 設(shè)備故障統(tǒng)計分析

設(shè)備故障統(tǒng)計分析是基于設(shè)備故障記錄數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，實現(xiàn)單一設(shè)備不同等級的故障次數(shù)、故障率的統(tǒng)計分析，實現(xiàn)同類設(shè)備換熱站內(nèi)部的故障次數(shù)、故障率的統(tǒng)計分析。

· 用戶室內(nèi)測溫系統(tǒng)

支持采集并存儲用戶室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，以列表、圖形多種方式展示，同時進(jìn)行分析對比，在同時間軸上以柱狀圖的形態(tài)展示，溫度數(shù)據(jù)也可供其他分析程序使用。

· 能源管理系統(tǒng)

- 能耗計劃指標(biāo)指定

根據(jù)熱力公司總體計劃能耗指標(biāo)，系統(tǒng)將水、電、熱能耗指標(biāo)逐級分解，最終分解到換熱站。建筑年代、供暖方式、管線位置等作為條件參與能耗指標(biāo)分解。

圖16、計劃指標(biāo)分解

- 能耗實時追蹤

依據(jù)已生成的各站水、電、熱指標(biāo)，調(diào)度系統(tǒng)執(zhí)行控制程序，獲取實時水、電、熱指標(biāo)結(jié)果，與計劃指標(biāo)做對比分析。超標(biāo)站點做報警提示，畫面展示當(dāng)前站點單耗、總耗，完成百分比等數(shù)據(jù)。做到實時跟蹤指標(biāo)的執(zhí)行，節(jié)能降耗，控制成本。

圖17、實時追蹤

- 能耗歷史追溯

對換熱站的能耗（水耗、電耗、熱耗）數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算，以報表、圖表等形式展示供熱運(yùn)行過程中成本的消耗情況，對結(jié)果按照能耗排名顯示，為管理決策、績效考核提供重要依據(jù)。

圖18、能耗歷史排名

· 用戶管理系統(tǒng)

用戶基本信息管理，包括用戶信息錄入、刪除、修改、查詢，設(shè)置登錄超時。

動態(tài)設(shè)置用戶的用戶權(quán)限與用戶角色。系統(tǒng)為每個角色定義可訪問及操作的內(nèi)容范圍，保證系統(tǒng)信息的安全。一個用戶可對應(yīng)一個或多個角色。

用戶通過合法的用戶名、密碼登錄系統(tǒng)，登錄后顯示上次登錄時間、地點，禁止異地重復(fù)登錄。管理員可剔除靜態(tài)超時用戶，操作控制需再次認(rèn)證。

· 其他應(yīng)用系統(tǒng)接口

方案平臺為地理信息系統(tǒng)、熱抄表系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、客服系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、供熱巡更管理系統(tǒng)等第三方應(yīng)用軟件系統(tǒng)，提供豐富的系統(tǒng)接口，獲取到這些系統(tǒng)的信息，嵌入到平臺內(nèi)，以優(yōu)質(zhì)畫面無失真展示，實現(xiàn)多應(yīng)用系統(tǒng)的融合。

■ 方案總結(jié)

以穩(wěn)定、可靠性高的軟件平臺作為支撐，在傳統(tǒng)SCADA監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上提供全網(wǎng)平衡控制、能耗管理、設(shè)備通訊管理、水壓圖、負(fù)荷預(yù)測、氣象管理、用戶測溫系統(tǒng)等功能，同時提供豐富的接口與第三方軟件平臺融合，實現(xiàn)供熱應(yīng)用平臺的整合。精準(zhǔn)的控制算法和可靠的能耗分析，可實現(xiàn)從熱源、換熱站、樓控閥、最終用戶的海量數(shù)據(jù)采集和控制，使得全網(wǎng)水力熱力達(dá)到平衡，做到節(jié)能降耗，成本可控，為社會節(jié)約資源，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。