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一、社會(huì)背景
隨著全球氣候變化和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，節(jié)能減排已經(jīng)成為各國(guó)政府和企業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。我們國(guó)家也積極響應(yīng)并主導(dǎo)世界節(jié)能減排，先后制定出了很多節(jié)能降耗的政策法規(guī)，旨在積極推動(dòng)國(guó)內(nèi)提升產(chǎn)業(yè)效能，降低產(chǎn)業(yè)能耗。在這個(gè)背景下，智慧供熱作為一種新興的供熱管理方式，以其高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，逐漸成為供熱行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本文將圍繞智慧供熱節(jié)能方案這一主題，探討如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)供熱行業(yè)的綠色發(fā)展。
二、供暖行業(yè)現(xiàn)狀
目前供暖行業(yè)很多供熱管網(wǎng)都存在水力失衡現(xiàn)象，有的住戶(hù)過(guò)熱，有的住戶(hù)過(guò)冷，這就是水力失衡造成的熱力分配不均衡導(dǎo)致的。造成水力不平衡的原因有很多，典型的可以分為以下幾種：①工程設(shè)計(jì)的理論計(jì)算值與實(shí)際數(shù)值的偏差；②實(shí)際安裝施工偏離設(shè)計(jì)工況；③運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)維不當(dāng)導(dǎo)致的管道銹蝕堵塞；④后期用戶(hù)增減及用熱率不均衡導(dǎo)致的失衡等。⑤管網(wǎng)末端調(diào)控嚴(yán)重依賴(lài)有經(jīng)驗(yàn)的人力調(diào)控，缺乏長(zhǎng)期有效的調(diào)節(jié)手段。以上種種原因極易導(dǎo)致供熱管網(wǎng)堵塞流通性差，在管網(wǎng)末端出現(xiàn)近端熱遠(yuǎn)端冷，樓底熱樓頂冷，地暖熱墻暖冷等現(xiàn)象。就是我們常見(jiàn)水平失衡和垂直失衡
在現(xiàn)實(shí)情況下，當(dāng)出現(xiàn)溫度失衡時(shí)，為了減少投訴率，讓溫度過(guò)低的住戶(hù)室溫能夠達(dá)標(biāo)，熱力企業(yè)往往采用加大循環(huán)水流量和供熱量，這一方式雖然可以勉強(qiáng)把部分溫度不達(dá)標(biāo)的住戶(hù)室溫升上來(lái)一點(diǎn)，但是也會(huì)造成本來(lái)易熱的住戶(hù)室溫過(guò)高，住戶(hù)無(wú)奈需要采用開(kāi)窗通風(fēng)的方式降溫，這樣一來(lái)加壓機(jī)組的電耗上來(lái)了，開(kāi)窗通風(fēng)導(dǎo)致熱耗也增加了，企業(yè)成本也隨之增加。
如果換熱站配備都是經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，他們會(huì)通過(guò)工具手動(dòng)調(diào)整管網(wǎng)上閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)最終達(dá)到水力平衡。但是由于閥門(mén)的開(kāi)度變化互相影響從而導(dǎo)致人工調(diào)試的工作量極大，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間，而且隨著天氣、溫度和時(shí)間段等這些變量因素的影響，之前調(diào)好的平衡狀態(tài)或多或少的有一些無(wú)法達(dá)到想要的效果。
因此利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程的閥門(mén)調(diào)控來(lái)達(dá)到二網(wǎng)平衡，是一種行之有效的解決方案，該方案可以做到人力無(wú)法企及的全天候動(dòng)態(tài)調(diào)控，我們通常將這一方案稱(chēng)之為智慧供熱。
三、智慧供熱
智慧供熱是指將現(xiàn)階段先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和供熱不平衡系統(tǒng)解決方案相結(jié)合應(yīng)用于供熱過(guò)程中的統(tǒng)稱(chēng)。即智慧供熱是供熱生產(chǎn)輸出、供熱信息調(diào)控、管網(wǎng)監(jiān)控、管網(wǎng)水力分析、室溫采集于一體的，現(xiàn)代供熱一體化綜合解決方案。將系統(tǒng)控制、水力信息、控制云平臺(tái)化統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)供熱采集智能化、系統(tǒng)調(diào)控自動(dòng)化、運(yùn)營(yíng)監(jiān)管科學(xué)化，從而達(dá)到供熱穩(wěn)定、平衡、高效節(jié)能、綠色環(huán)保的目的。
智慧供熱主要功能由終端設(shè)備和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器（云平臺(tái)）來(lái)實(shí)現(xiàn)，由終端設(shè)備完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、傳輸；由網(wǎng)關(guān)服務(wù)器（云平臺(tái)）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，儲(chǔ)存與分析，系統(tǒng)各部分功能互聯(lián)、聯(lián)動(dòng)控制、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)智能供熱。
?智慧供熱的作用：
智慧供熱系統(tǒng)幫助供熱企業(yè)由粗放式管理轉(zhuǎn)向精細(xì)化管理，利用各種現(xiàn)代高新技術(shù)保證供暖質(zhì)量達(dá)標(biāo)，盡量減少能源消耗，提升管理的科學(xué)性，最終起到提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。
?智慧供熱的特點(diǎn)：
1、實(shí)時(shí)性：通過(guò)安裝測(cè)溫智能調(diào)節(jié)閥、室溫采集器等監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)收集供熱系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能調(diào)控。
2、頻繁調(diào)節(jié)：由于管網(wǎng)的物理不平衡，供熱溫度的變化，室外溫度的變化，新增與減少用戶(hù)以及其他各種變量因素導(dǎo)致的不平衡等問(wèn)題，智能調(diào)節(jié)閥門(mén)可以保證在任何一個(gè)變量因素改變時(shí)，都可以快速的頻繁的響應(yīng)，并且將管網(wǎng)調(diào)整到最新平衡狀態(tài)。
3、數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化：通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，找出供熱系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律和潛在問(wèn)題，為供熱設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行提供決策支持。
4、個(gè)性化服務(wù)：根據(jù)用戶(hù)的需求和行為特征，提供個(gè)性化的供熱服務(wù)，提高用戶(hù)滿(mǎn)意度。
5、節(jié)能環(huán)保：通過(guò)提高供熱效率和降低能耗，實(shí)現(xiàn)供熱行業(yè)的綠色發(fā)展。
?智慧供熱節(jié)能的實(shí)施路徑：
1、系統(tǒng)優(yōu)化：通過(guò)對(duì)供熱系統(tǒng)的改造和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如，換熱站采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供熱設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)；在管網(wǎng)末端加裝智能調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)流量智能分配。
2、管理創(chuàng)新：通過(guò)引入先進(jìn)的管理理念和方法，提高供熱企業(yè)的管理水平。例如，實(shí)施全面質(zhì)量管理，提高供熱設(shè)備的使用壽命；實(shí)施能源管理體系，實(shí)現(xiàn)能源的全過(guò)程管理。
3、智能化建設(shè)：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的智能化管理和優(yōu)化運(yùn)行。例如，建立供熱數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和分析；開(kāi)發(fā)智能調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供熱設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能調(diào)控。
?二網(wǎng)端智慧供熱系統(tǒng)構(gòu)成：
系統(tǒng)構(gòu)成：智慧供熱系統(tǒng)是由云端服務(wù)器+本地邏輯服務(wù)器（可以根據(jù)情況集成到云端）+終端智能設(shè)備+系統(tǒng)平臺(tái)軟件+計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備組成。
?我們的優(yōu)勢(shì)：
1、測(cè)溫準(zhǔn)確，采用高精度數(shù)字傳感器配合成熟高精度的算法使得溫控更加精準(zhǔn)；
2、執(zhí)行結(jié)構(gòu)采用角度傳感器，有別于普通的限位開(kāi)關(guān)，使閥門(mén)角度調(diào)節(jié)更加準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)精度可達(dá)1%；
3、黑螞蟻的服務(wù)器軟件：網(wǎng)關(guān)服務(wù)器+應(yīng)用服務(wù)器+消息服務(wù)器組成，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)極大的提高了通信的穩(wěn)定性和可靠性及實(shí)時(shí)性；
4、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器可以運(yùn)行在Windows X和Linux平臺(tái)，基于Linux平臺(tái)部署，性能更佳，部署完無(wú)需維護(hù)，零故障率，依托于云平臺(tái)，只要網(wǎng)絡(luò)不斷，系統(tǒng)就不會(huì)癱瘓；
6、數(shù)據(jù)庫(kù)采用了分表存儲(chǔ)策略，設(shè)備數(shù)量的增長(zhǎng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響極小，數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)對(duì)系統(tǒng)查詢(xún)速度影響也極小，可以快速的響應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)用請(qǐng)求。
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