熱力管網(wǎng)改造方案

1、熱力系統(tǒng)發(fā)展趨勢近年來，政府對集中供熱系統(tǒng)建設(shè)的投入逐年上升，由2008年的270億元增至2013年的450億元。受政府對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度加大及供熱需求持續(xù)增長的雙重影響，集中供熱行業(yè)取得了快速發(fā)展，全國的集中供熱面積和供熱量得到穩(wěn)定增長。2013年，全國的集中供熱面積約58億平方米，當(dāng)年集中供熱總量約30億吉焦，供熱管網(wǎng)長度約18萬公里。按熱力消費(fèi)市場的終端客戶劃分，熱力供應(yīng)行業(yè)可劃分為工業(yè)市場和居民采暖市場兩大類。目前工業(yè)部門是我國熱力消費(fèi)的主要領(lǐng)域，占全國熱力消費(fèi)總量的比重超過70%，但是居民采暖的熱力消費(fèi)增速高于工業(yè)領(lǐng)域，占全國熱力消費(fèi)總量約30%且比重不斷提高。房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展

2、和城鎮(zhèn)化的提升，受益于原有大中城市供熱面積快速增長（新增建筑+舊區(qū)改造）和新興縣鎮(zhèn)供熱市場（超過1100個）逐步開啟，預(yù)計城市供熱市場未來3-5年將保持15%的復(fù)合增速。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國城市供熱行業(yè)發(fā)展監(jiān)測分析與市場前景預(yù)測報告（2015-2020年）顯示，目前，供熱行業(yè)正處于體制改革、設(shè)備更新、技術(shù)進(jìn)步階段，市政公用行業(yè)的市場化進(jìn)程加快，外資、民營等多種經(jīng)濟(jì)成分已進(jìn)入供熱市場，供熱市場的競爭日益激烈。供熱市場準(zhǔn)入、特許經(jīng)營、用熱商品化、熱計量收費(fèi)等改革將逐步深化，節(jié)能高效、多熱源、大噸位、聯(lián)片集中供熱、地源供熱、科學(xué)運(yùn)行等運(yùn)營方式將不斷推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。供熱過程中發(fā)現(xiàn)的問題及需求隨著時

3、代的發(fā)展，我國各社會階層對供熱的需求也在不斷變化。北京熱力集團(tuán)是我國最大的供熱企業(yè)，在其近半個世紀(jì)的運(yùn)營過程中，不同時間段社會對其供熱的需求也不同。目前其主要問題及需求表現(xiàn)為：1隨著社會供熱需求的增大，供熱面不斷增加，隨之而來的配套服務(wù)壓力不斷增強(qiáng)，及時處理客戶投訴，解決客戶各方面的問題，是熱力集團(tuán)面臨的重要問題。2隨著供熱區(qū)域的增大，供熱面積的增加，及時、準(zhǔn)確的對熱力進(jìn)行調(diào)配，才能避免供熱不均造成的浪費(fèi)及保證用戶的正常使用。3對各供熱管道和區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，明確各區(qū)域的溫度、壓力等，是保證供熱質(zhì)量的前提條件。同時對管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測可以盡量減少因為對現(xiàn)場情況不明，誤操作導(dǎo)致的壓力過大，溫度過高或過低等

4、情況，大大減少管道爆裂的危險。4隨著時代的進(jìn)步，對熱力管理系統(tǒng)不斷提出了新的功能需求，管理系統(tǒng)的及時升級，是保證整個供熱系統(tǒng)先進(jìn)性、適用性的必要措施。5供熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會不斷出現(xiàn)各種問題，及時準(zhǔn)確的處理這些問題，才能保證整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。面對這種情況，供熱管理系統(tǒng)必須能準(zhǔn)確的定位問題的原因，并有一套相應(yīng)的處理流程，才能保證及時準(zhǔn)確的處理好問題，不會出現(xiàn)窩工或者消息不通的情況。6隨著供熱管網(wǎng)的增加，供熱系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的人員必然會相應(yīng)增長，同時由于人員的增加，會引起管理混亂或政令不通等情況。對熱力管理系統(tǒng)進(jìn)行升級，引入智能化管理和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能有效的解決上述情況，在減少人工的同時，保證系統(tǒng)更

5、方便高效的運(yùn)行。7.X市的熱力用戶已達(dá)百萬，對用戶進(jìn)行管理，方便其進(jìn)行繳費(fèi)、報修、投訴等，是提升服務(wù)品質(zhì)的重要方式。熱力管理系統(tǒng)必須與用戶平臺進(jìn)行兼容，達(dá)到信息共享。8維修人員經(jīng)常需要跑現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)，這種情況下，他們無法及時了解設(shè)備的運(yùn)行狀況等信息，為了解決相應(yīng)的問題，必須要有一種方便攜帶的信息展示平臺，能隨時隨地查看系統(tǒng)狀況。解決方法及效果針對上述問題，我們推薦使用企鵝能源數(shù)據(jù)有限公司的熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)。其具體為，在所有的供熱管網(wǎng)及其支路上安裝溫度傳感器、壓力傳感器、流量計、流量調(diào)節(jié)器等設(shè)備，通過采集器對各設(shè)備的信息進(jìn)行采集和控制，然后把采集的數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)服務(wù)器，在服務(wù)器中經(jīng)過分析處理

6、，以各種形式展示出來。通過供熱管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，能解決的問題及表現(xiàn)的功能主要有：（1）提供完善全面的數(shù)據(jù)信息熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)是典型的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，建立熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)可以為管理者提供完整的數(shù)據(jù)信息，管理者可以通過系統(tǒng)查詢到所需時刻、時段的管網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時軟件所帶的各類圖標(biāo)分析功能，為管理者提供了詳盡的數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息，便于管理者對管網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行后續(xù)管理工作。利用數(shù)學(xué)模型、預(yù)測和預(yù)警、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘等理論方法和技術(shù)，對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的加工處理及分析，以提高監(jiān)控數(shù)據(jù)的應(yīng)用水平。2）及時發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)中的故障某些設(shè)備或者管道發(fā)生故障時，可能由于深埋地下或者其它的原因，工程人員例行維護(hù)和巡檢工作

7、往往很難發(fā)現(xiàn)這些問題。通過在線監(jiān)測，我們可以很輕易的找到這些故障設(shè)備或管網(wǎng)狀態(tài)的異變，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其故障，進(jìn)行檢修，減少了因故障而造成的損失。（3）故障提前預(yù)警由于管網(wǎng)的距離很長，熱力站網(wǎng)店眾多，經(jīng)常會有信息不對稱的情況，這樣會產(chǎn)生由人為控制引起的壓力過大或者溫度過高、過低的情況，從而導(dǎo)致的管網(wǎng)爆裂或者設(shè)備損壞時有發(fā)生。通過管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，我們可以很直觀的看到各處網(wǎng)店的狀況，從而避免了由于信息不對稱導(dǎo)致的上述狀況。熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)還加入了故障預(yù)警功能，對于超過設(shè)置閥值的現(xiàn)場信息，系統(tǒng)會自動預(yù)警，提醒管理人員及時進(jìn)行處理，大大降低了故障發(fā)生的概率。（4）找到最佳的供熱配置熱力系統(tǒng)中，熱能的輸送

8、一般根據(jù)片區(qū)的實際使用情況進(jìn)行配送，如果短時間之內(nèi)，區(qū)域熱力使用增大，調(diào)配不及時，就會導(dǎo)致區(qū)域的熱力配送跟不上，用戶體驗就降低，從而引起用戶投訴。通過管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，我們可以從其歷史數(shù)據(jù)中分析出各個區(qū)域的不同時間段熱力使用情況，提早做好熱力輸送準(zhǔn)備，及時的對相應(yīng)區(qū)域加大或者減小熱力的配送，避免因為配送不及時導(dǎo)致的投訴。（5）對管網(wǎng)進(jìn)行及時實時的管控管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)引入了實時控制功能，管理者可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制端實時的對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行單個或者批量控制。遠(yuǎn)程控制功能，減少了現(xiàn)場操作產(chǎn)生的大量人工，避免了現(xiàn)場操作失誤導(dǎo)致的人身傷亡事故。（6）節(jié)省大量人力物力要保證熱力管網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要派大量的人員

9、進(jìn)行管理，對管網(wǎng)線路、站點(diǎn)、設(shè)備進(jìn)行不間斷的巡檢。在需要對管網(wǎng)進(jìn)行控制時，常常需要人員跑到現(xiàn)場進(jìn)行手動的控制。熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，能有效的降低相應(yīng)的人工。系統(tǒng)采用實時的數(shù)據(jù)采集，所有管網(wǎng)狀態(tài)系統(tǒng)上一目了然，無需人員現(xiàn)場巡檢，對于需要控制的設(shè)備，可以遠(yuǎn)程實時控制，減少了人員現(xiàn)場控制花費(fèi)在路上的時間和財力。7）收費(fèi)控制熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)可以加入預(yù)付費(fèi)功能，安裝預(yù)付費(fèi)表計至用戶家里。當(dāng)用戶欠費(fèi)時，系統(tǒng)自動關(guān)閉該戶送熱管道，以催促用戶及時交費(fèi)，避免拖欠。同時，由于管道的控制是由系統(tǒng)自動控制，所有繳費(fèi)信息系統(tǒng)中都可以直接查詢，避免了因為人情關(guān)系產(chǎn)生的多送熱、不收錢等現(xiàn)象，避免了公司的損失。（8）用戶

10、查詢及互動熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)可以開放相應(yīng)的用戶APP，用戶可以直接在手機(jī)上進(jìn)行狀態(tài)查詢、余額查詢、報修、投訴等功能。同時用戶APP加入互動功能，用戶之間、用戶與管理人員之間、社區(qū)居民之間可以進(jìn)行直接交流。同時，熱力集團(tuán)管網(wǎng)維護(hù)時的停熱通知等，也可以通過APP推送的形式發(fā)送至用戶手機(jī)。（9）基于用戶的功能擴(kuò)展由于熱力用戶較多，群體比較固定，熱力集團(tuán)可以在相應(yīng)的APP上增加其他功能，或者開展其他有償服務(wù)，如廣告等，以增加收入。熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹整體構(gòu)架遼寶斥哲m-卄“圖3-1熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、傳輸層，和服務(wù)器分析層及應(yīng)用展示層組成。數(shù)據(jù)采集層包括溫度傳感器、壓力

11、傳感器、電磁閥、流量計等傳感器或控制終端以及采集器。傳感器和控制器負(fù)責(zé)采集管道數(shù)據(jù)和控制管道流量，采集器負(fù)責(zé)向傳感器發(fā)送命令并對信息進(jìn)行加密然后上傳至系統(tǒng)服務(wù)器。服務(wù)器分析層將現(xiàn)場采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，通過實時運(yùn)算計算出匯總數(shù)據(jù)，分項數(shù)據(jù)等。應(yīng)用展示層是面向用戶的終端，它由web端和app端構(gòu)成，用戶根據(jù)條件和需要，可自由選擇平臺登錄系統(tǒng)，查看現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)、分項計量數(shù)據(jù)等信息。數(shù)據(jù)采集器本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器，使用的是企鵝能源自己生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集器。采集器參數(shù)如下輸入電壓：930V輸出電壓：5V采集頻率：1min/輪通信接口：RS485接口、DTL645接口、T188接口、LAN接口、GPRS模

12、塊和WIFI模塊可選配采集模塊：ARM的Cortex-M4內(nèi)核功能：身份驗證、數(shù)據(jù)加密、斷線重連、動態(tài)域名解析等監(jiān)測系統(tǒng)界面及功能5.1.WEB系統(tǒng)界面登陸界面如下圖所示，在右側(cè)的登錄框中輸入用戶名與密碼，即可登錄系統(tǒng)導(dǎo)航界面導(dǎo)航界面如下圖所示，在導(dǎo)航條中點(diǎn)擊“實時監(jiān)控”，并在展開的菜單中點(diǎn)擊“設(shè)備管理”即可進(jìn)入設(shè)備管理模塊。企Sb節(jié)能大師需慟腫知I匕旦斛力如曲we“iitras-*kkih“Jt*w*-片顫口DoO訓(xùn)代zO*in#M日錄曇駅B.sZJft駆IE無總HraKHWit口壬具対比KffAlf世temw.RftRKrti砒vioaTigwqi-畫企UmiKilflfi笛6mPuimi

13、ikwckihfidOci-ttHrfeij斗1)0鼻-冊1-血設(shè)備管理進(jìn)入設(shè)備管理后，該界面如下圖所示Mi閩看門店*aBM舊力；7祁眄舊沖:13:?rcBA:IXELM*li:MFCiirU:lJfinVhKtViH21HJEAVrhFTK：型刖卒苗盤：丁楓自曲iSlft警理啊UgJTT*銳24記|Z%JMMM-|juf4l4Z?XttMSi鮎Z1砒BMpMBAMXHxKMA:MKISLtWB:2?JSm10kw功率203kw*h今日肖瞬轉(zhuǎn)運(yùn)行二次補(bǔ)水泵異常3kw|功率iookw*h今日能耗。停機(jī)O二次水分支界面主要信息與一次水系統(tǒng)主界面相似。該界面與上層主界面的區(qū)別在于底部增加該分支的子設(shè)

14、備列表：二次供水泵10kw203kw*h曲運(yùn)行|功舉今日怨ft列表展示了所有子設(shè)備的實時功率，日能耗，運(yùn)行狀態(tài)等，點(diǎn)擊設(shè)備名，可進(jìn)入下一層級子設(shè)備詳情。子設(shè)備詳情子設(shè)備詳情列出所選子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)日累計能耗，當(dāng)月累計能耗。下方給出設(shè)備監(jiān)控到的配電參數(shù)，包含單相及三相的電壓，電流，有功功率，無功功率，功率因數(shù)等。如下圖所示：中國移訪號15:245珈“設(shè)備管理冷刼水沮度過低，潔調(diào)節(jié)冷卻木呆前左閥門，瞬決冋.詳情二次供水泵巒運(yùn)行57.3kwh1282.6kw*h找態(tài)今日戯耗本冃鱗配電刪ABC總電謊(A)31.0020.2030.10班(V31.00S0.2O30.10/有也功率kw*h)31.0

15、020.2030J0124.93無功功率(kw*h)31.0020.2030J0-263功率因數(shù)09920.2030.100.9S(g)以6.功能介紹熱力管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)是我公司根據(jù)現(xiàn)代熱力系統(tǒng)的實際需求研發(fā)的一款綜合管理系統(tǒng)，其主要功能有：實時數(shù)據(jù)查看，歷史數(shù)據(jù)查看，數(shù)據(jù)對比，數(shù)據(jù)報表，數(shù)據(jù)導(dǎo)出，故障報警，遠(yuǎn)程控制，報修處理，天氣預(yù)報等。實時數(shù)據(jù)查看：系統(tǒng)在無人值守的情況下運(yùn)行時，采取15分鐘一次乃至更高的頻率實時讀取所有采集終端的狀態(tài)信息，并上傳存儲至服務(wù)器中。當(dāng)有人遠(yuǎn)程查看相應(yīng)設(shè)備或支路時，系統(tǒng)會立即進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備或支路的數(shù)據(jù)采集，以保證展示出來的數(shù)據(jù)的實時性。歷史數(shù)據(jù)查看：系統(tǒng)所采集的所

16、有數(shù)據(jù)，均保存在服務(wù)器中，管理者可以在任何時間點(diǎn)查找任意設(shè)備在任何時間段的歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對比：系統(tǒng)每隔一段時間，會統(tǒng)計最近一段時間設(shè)備正常運(yùn)行時的數(shù)據(jù)，并把實時采集的數(shù)據(jù)和歷史正常時間段的平均數(shù)據(jù)作對比，并展示出來，管理者可以直觀的了解各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是否偏離正常值。數(shù)據(jù)報表：系統(tǒng)所有實時采集數(shù)據(jù)、歷史采集及分析統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，均可以以報表的形式展示出來，可以同時在報表中查看多個站點(diǎn)多個管網(wǎng)的數(shù)據(jù)及狀態(tài)，方便管理人員進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)導(dǎo)出：為了便于數(shù)據(jù)管理，增強(qiáng)擴(kuò)展性。本系統(tǒng)在所有報表界面下都提供有導(dǎo)出報表服務(wù)，能夠?qū)С霎?dāng)前頁面下展示的內(nèi)容。導(dǎo)出的報表以表格的形式存在，可以隨意轉(zhuǎn)存或打印。故障報警：系統(tǒng)采集回來的數(shù)據(jù)，會在第一時間進(jìn)行對比或運(yùn)算，一旦超出閥值，系統(tǒng)即會產(chǎn)生報警信息，并推送至軟件和手機(jī)客戶端，督促管理人員及時處理。報警信息會在首頁展示出來，管理人員可以根據(jù)報警信息定位到相應(yīng)的故障位置并找出故障原因，以便處理。遠(yuǎn)程控制：熱力站在線監(jiān)測系統(tǒng)中，各管網(wǎng)或線路，均設(shè)計安裝有控制設(shè)備，管理人員可以根據(jù)需要，直接在系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場設(shè)備的開啟或調(diào)節(jié)，而不需要跑到現(xiàn)場手動進(jìn)行。所有的操作信息，都保存在系統(tǒng)中，可以隨時查看操作者及其操作。報修處理：為了方便管理人員和維護(hù)人員之間的聯(lián)系并催促相關(guān)人員及時對故障進(jìn)行處理，我們的熱力站在線監(jiān)測系統(tǒng)增加了報修處理功能。系統(tǒng)在檢測到故障后，會把