■ 概述

目前全國供熱采暖耗能占全社會總能耗的10%，但供熱系統熱損失高達30%。隨著中國城鎮化建設戰略的深入，節能降耗需求也將進一步上升。

方案主要針對不同監控系統的鍋爐房、新舊換熱站、熱電廠等提供統一的生產管理平臺，整合供熱公司生產相關系統，實現數據共享，建立數據中心。實現對所轄熱源廠、換熱站的運行數據統計分析和展示，運用全網平衡控制手段，控制熱源的平衡分配，實時掌握系統的能耗情況，根據能耗統計分析數據得到優化的調控計劃，為供熱企業生產運行、能源管理提供依據，實現節能降耗的目標，最終實現供熱企業的綜合信息化管理。

■ 方案亮點

- 實現從熱源、換熱站、樓控閥、最終用戶的海量數據采集和控制

- 實現以GIS地圖為基礎的運行數據展示分析

- 全網平衡，實現全網最優化運行

- 支持多個第三方系統集成

- 遠程集中管理和維護 

- 完整的用戶權限配置方案

- 水壓圖可訓練算法到最優狀態

- 負荷預測為節能降耗決策依據

- 能源管理系統，節能降耗，節省成本

■ 系統架構

平臺分為：現場層、數據采集存儲層和分析展示層。提供多網絡，多設備，多并發量的采集方式，同時支持數據塊采集，支持斷點續傳功能，保證了數據的統一性和完整性。熱源數據、熱網數據、熱力站數據、樓控數據和熱用戶數據匯總到數據中心，實時采集并存儲。

■ 系統功能

· 數據采集

亞控科技數據采集方案支持多種網絡，多設備的采集方式，有豐富的設備驅動庫作為支撐，同時支持數據塊采集，具備斷點續傳功能，保證了數據的統一性和完整性。

· 流程監控

實時監控各換熱站工藝監控畫面，展示換熱站的運行參數，畫面中設備能夠以3D方式展示，模擬現實，達身臨其境效果。

工藝畫面還包括首站、一次側工藝畫面，通過首站、一次側工藝畫面，獲取系統的總供熱信息、實時數據和計算參數數據，通過畫面直觀的展示系統的供熱情況。

圖1、換熱站監控畫面

圖2、換熱站流程畫面2

· 生產報表

利用報表系統可將生產過程中產生的實時和歷史數據記錄并查詢，以一定格式輸出給用戶。提供內嵌式報表系統，工程人員可以任意設置報表格式，并通過系統提供的報表函數在報表中實現各種運算、數據轉換、統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、多數據軸、多時間軸，并且能夠進行實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線在線轉換，支持自定義查詢間隔和篩選條件，可以方便的進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

· 報警預警

報警預警功能在第一時間將報警和預警信息，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行過程中設備故障/保養維護信息，和將要產生的生產事故信息。報警預警設有優先級管理，動態配置報警限值，實現故障自動報警、事故自動預警，并顯示所有報警預警列表及詳細的信息。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、是否確認等）。

- 設備故障/保養維護報警：當運行過程中設備一旦發生故障時，或當設備需要保養維護是，相應的區域顯示閃爍同時伴隨報警語音的提示，提醒維護人員及時到達現場對設備進行維修、保養。

- 生產事故預警：當供回水流量、溫度等一旦達到設定的預警值時，就會彈出預警對話框，提醒操作人員及時對生產狀況進行調整，預防事故的發生。

圖5、實時報警窗口

圖6、動態配置報警限值

· 事件記錄

可實現記錄系統各類事件，如設備故障、越限報警、設備啟停、控制指令下發、參數調整、用戶登陸等，記錄信息包括相關的數據、條件、事件發生時的用戶、事件發生時間，操作端的IP地址，計算機名稱等，供事故追溯、設備運轉操作分析。

· 設備通訊管理

亞控科技提供專業的設備通訊管理工具，以樹形圖逐級展開方式，展示系統架構內的設備運行狀態和詳細信息，實現對設備通訊的診斷，第一時間進行故障點定位。為管理決策提供有力依據，提高效率。 

圖7、設備通訊統計

圖8、設備通訊統計

· 二次網樓控閥監控

突破傳統熱網監控，從換熱站層過渡到樓棟層級，實現對二次網中樓控閥的采集和監控。是行業的發展趨勢，也是我們的優勢之一。

圖9、樓控閥監控

· 氣象管理模塊

氣象數據是供熱調度的基本依據，系統引入氣象信息，用來指揮調度以及作為衡量熱耗調節的基本依據。氣象管理模塊中提供氣象實況、氣象預報、整點氣象歷史、全天氣象歷史和氣象數據統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的工具和方法，能夠在全景地圖展示一次管網、換熱站信息，自由選擇要展示的數據，如熱負荷、溫度、流量、壓力等，全網狀態一目了然。

· 全網平衡控制

亞控科技提供相對流量控制法、系數調節法、溫度控制法三種方式的全網平衡控制方式，根據熱網和換熱站的情況，選擇合適的控制方式。當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溫度達到指標要求；熱源供熱能力不足時，以最不利環路熱力站的供熱參數作為依據，不同程度地關小其他各個熱力站的電動調節閥，達到均勻供熱的效果。也可通過計劃熱指標供熱，通過控制所有熱力站的指標，達到熱源的供熱量不超標，進而達到控制供熱成本的目的。算法控制的同時，調度人員也可人為參與控制。

· 熱負荷預測

根據室外溫度預測熱指標的方式，對未來幾天的熱量進行預測。供熱系統負荷的變化呈現出周期性有規律的變化，同時也具有隨機性。影響因素主要為氣候、系統管網參數。

以歷史數據作為參考，在掌握負荷變化規律的基礎上，根據天氣預報，調用相近天氣和時間段的運行參數，比對各部分參數，得出最佳的控制方案。

圖11、負荷預測

· 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，進行仿真數據與實測數據的對比。指導仿真模型的訓練和標定，檢驗仿真結果達到最佳效果，生成應急預案和改造方案等；另一方面，當偏差較大時預示熱網存在故障，通過算法定位故障所在管段，對分析故障診斷提供依據。

圖12、水壓圖

· 設備運行管理系統

- 設備運行管理

設備運行管理，包括累計設備運行時間、設備故障診斷、設備健康分析，設備報警提醒，設備OEE（綜合效率）分析、設備啟停次數監視、電耗、油耗信息統計等功能，并將分析結果進行存儲和展示。

設備運行工況統計：對設備進行分類，統計出正在運行、冷備、熱備、故障等狀態設備數量及各個設備的基本數據信息?？山y計實時工況和某歷史時間工況。

- 設備運行分析

設備運行分析主要實現多個換熱站同類設備的內部對比分析對比，如設備的使用率、效率、能耗等。分析結果主要以柱狀圖，餅圖，曲線結合報表等直觀的方式展現。

圖13、設備運行分析

- 設備故障統計分析

設備故障統計分析是基于設備故障記錄數據庫數據，實現單一設備不同等級的故障次數、故障率的統計分析，實現同類設備換熱站內部的故障次數、故障率的統計分析。

· 用戶室內測溫系統

支持采集并存儲用戶室內溫度數據，以列表、圖形多種方式展示，同時進行分析對比，在同時間軸上以柱狀圖的形態展示，溫度數據也可供其他分析程序使用。

· 能源管理系統

- 能耗計劃指標指定

根據熱力公司總體計劃能耗指標，系統將水、電、熱能耗指標逐級分解，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分解。

圖16、計劃指標分解

- 能耗實時追蹤

依據已生成的各站水、電、熱指標，調度系統執行控制程序，獲取實時水、電、熱指標結果，與計劃指標做對比分析。超標站點做報警提示，畫面展示當前站點單耗、總耗，完成百分比等數據。做到實時跟蹤指標的執行，節能降耗，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）數據進行統計計算，以報表、圖表等形式展示供熱運行過程中成本的消耗情況，對結果按照能耗排名顯示，為管理決策、績效考核提供重要依據。

圖18、能耗歷史排名

· 用戶管理系統

用戶基本信息管理，包括用戶信息錄入、刪除、修改、查詢，設置登錄超時。

動態設置用戶的用戶權限與用戶角色。系統為每個角色定義可訪問及操作的內容范圍，保證系統信息的安全。一個用戶可對應一個或多個角色。

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

· 其他應用系統接口

方案平臺為地理信息系統、熱抄表系統、收費系統、客服系統、視頻監控系統、供熱巡更管理系統等第三方應用軟件系統，提供豐富的系統接口，獲取到這些系統的信息，嵌入到平臺內，以優質畫面無失真展示，實現多應用系統的融合。

■ 方案總結

以穩定、可靠性高的軟件平臺作為支撐，在傳統SCADA監控系統基礎上提供全網平衡控制、能耗管理、設備通訊管理、水壓圖、負荷預測、氣象管理、用戶測溫系統等功能，同時提供豐富的接口與第三方軟件平臺融合，實現供熱應用平臺的整合。精準的控制算法和可靠的能耗分析，可實現從熱源、換熱站、樓控閥、最終用戶的海量數據采集和控制，使得全網水力熱力達到平衡，做到節能降耗，成本可控，為社會節約資源，為企業創造經濟效益。