热力管网改造方案

热力系统发展趋势近年来，政府对集中供热系统建设的投入逐年上升，由的270亿元增至的450亿元。受政府对基础设施建设投资力度加大及供热需求持续增加的双重影响，集中供热行业获得了快速发展，全国的集中供热面积和供热量得到稳定增加。，全国的集中供热面积约58亿平方米，当年集中供热总量约30亿吉焦，供热管网长度约18万公里。按热力消费市场的终端客户划分，热力供应行业可划分为工业市场和居民采暖市场两大类。现在工业部门是我国热力消费的重要领域，占全国热力消费总量的比重超出70%，但是居民采暖的热力消费增速高于工业领域，占全国热力消费总量约30%且比重不停提高。房地产业的蓬勃发展和城乡化的提高，受益于原有大中都市供热面积快速增加（新增建筑+旧区改造）和新兴县镇供热市场（超出1100个）逐步启动，预计都市供热市场将来3-5年将保持15%的复合增速。据中国产业调研网公布的《中国都市供热行业发展监测分析与市场前景预测报告（-）》显示，现在，供热行业正处在体制改革、设备更新、技术进步阶段，市政公用行业的市场化进程加紧，外资、民营等多个经济成分已进入供热市场，供热市场的竞争日益激烈。供热市场准入、特许经营、用热商品化、热计量收费等改革将逐步深化，节能高效、多热源、大吨位、联片集中供热、地源供热、科学运行等运行方式将不停推动行业发展。供热过程中发现的问题及需求随着时代的发展，我国各社会阶层对供热的需求也在不停变化。北京热力集团是我国最大的供热公司，在其近半个世纪的运行过程中，不同时间段社会对其供热的需求也不同。现在其重要问题及需求体现为：1.随着社会供热需求的增大，供热面不停增加，随之而来的配套服务压力不停增强，及时解决客户投诉，解决客户各方面的问题，是热力集团面临的重要问题。2.随着供热区域的增大，供热面积的增加，及时、精确的对热力进行调配，才干避免供热不均造成的浪费及确保顾客的正常使用。3.对各供热管道和区域进行监测，明确各区域的温度、压力等，是确保供热质量的前提条件。同时对管网进行监测能够尽量减少由于对现场状况不明，误操作造成的压力过大，温度过高或过低等状况，大大减少管道爆裂的危险。4.随着时代的进步，对热力管理系统不停提出了新的功效需求，管理系统的及时升级，是确保整个供热系统先进性、合用性的必要方法。5.供热系统运行过程中，会不停出现多个问题，及时精确的解决这些问题，才干确保整个系统的正常运行。面对这种状况，供热管理系统必须能精确的定位问题的因素，并有一套对应的解决流程，才干确保及时精确的解决好问题，不会出现窝工或者消息不通的状况。6.随着供热管网的增加，供热系统运行维护的人员必然会对应增加，同时由于人员的增加，会引发管理混乱或政令不通等状况。对热力管理系统进行升级，引入智能化管理和远程控制系统，能有效的解决上述状况，在减少人工的同时，确保系统更方便高效的运行。7.X市的热力顾客已达百万，对顾客进行管理，方便其进行缴费、报修、投诉等，是提高服务品质的重要方式。热力管理系统必须与顾客平台进行兼容，达成信息共享。8.维修人员经常需要跑现场进行维护，这种状况下，他们无法及时理解设备的运行状况等信息，为理解决对应的问题，必须要有一种方便携带的信息展示平台，能随时随处查看系统状况。解决办法及效果针对上述问题，我们推荐使用企鹅能源数据有限公司的热力管网在线监测系统。其具体为，在全部的供热管网及其支路上安装温度传感器、压力传感器、流量计、流量调节器等设备，通过采集器对各设备的信息进行采集和控制，然后把采集的数据上传至系统服务器，在服务器中通过分析解决，以多个形式展示出来。通过供热管网在线监测系统，能解决的问题及体现的功效重要有：提供完善全方面的数据信息热力管网在线监测系统是典型的大数据系统，建立热力管网在线监测系统可觉得管理者提供完整的数据信息，管理者能够通过系统查询到所需时刻、时段的管网状态数据，同时软件所带的各类图标分析功效，为管理者提供了详尽的数据统计信息，便于管理者对管网设备进行后续管理工作。运用数学模型、预测和预警、数据仓库和数据挖掘等理论办法和技术，对有关数据进行进一步的加工解决及分析，以提高监控数据的应用水平。（2）及时发现热力系统中的故障某些设备或者管道发生故障时，可能由于深埋地下或者其它的因素，工程人员例行维护和巡检工作往往很难发现这些问题。通过在线监测，我们能够很容易的找到这些故障设备或管网状态的异变，进而发现其故障，进行检修，减少了因故障而造成的损失。（3）故障提前预警由于管网的距离很长，热力站网店众多，经常会有信息不对称的状况，这样会产生由人为控制引发的压力过大或者温度过高、过低的状况，从而造成的管网爆裂或者设备损坏时有发生。通过管网在线监测系统，我们能够很直观的看到各处网店的状况，从而避免了由于信息不对称造成的上述状况。热力管网在线监测系统还加入了故障预警功效，对于超出设立阀值的现场信息，系统会自动预警，提示管理人员及时进行解决，大大减少了故障发生的概率。（4）找到最佳的供热配备热力系统中，热能的输送普通根据片区的实际使用状况进行配送，如果短时间之内，区域热力使用增大，调配不及时，就会造成区域的热力配送跟不上，顾客体验就减少，从而引发顾客投诉。通过管网在线监测系统，我们能够从其历史数据中分析出各个区域的不同时间段热力使用状况，提早做好热力输送准备，及时的对对应区域加大或者减小热力的配送，避免由于配送不及时造成的投诉。（5）对管网进行及时实时的管控管网在线监测系统引入了实时控制功效，管理者能够在远离现场的控制端实时的对现场设备进行单个或者批量控制。远程控制功效，减少了现场操作产生的大量人工，避免了现场操作失误造成的人身伤亡事故。（6）节省大量人力物力要确保热力管网的正常运行，需要派大量的人员进行管理，对管网线路、站点、设备进行不间断的巡检。在需要对管网进行控制时，经常需要人员跑到现场进行手动的控制。热力管网在线监测系统，能有效的减少对应的人工。系统采用实时的数据采集，全部管网状态系统上一目了然，无需人员现场巡检，对于需要控制的设备，能够远程实时控制，减少了人员现场控制耗费在路上的时间和财力。（7）收费控制热力管网在线监测系统能够加入预付费功效，安装预付费表计至顾客家里。当顾客欠费时，系统自动关闭该户送热管道，以催促顾客及时交费，避免拖欠。同时，由于管道的控制是由系统自动控制，全部缴费信息系统中都能够直接查询，避免了由于人情关系产生的多送热、不收钱等现象，避免了公司的损失。（8）顾客查询及互动热力管网在线监测系统能够开放对应的顾客APP，顾客能够直接在手机上进行状态查询、余额查询、报修、投诉等功效。同时顾客APP加入互动功效，顾客之间、顾客与管理人员之间、社区居民之间能够进行直接交流。同时，热力集团管网维护时的停热告知等，也能够通过APP推送的形式发送至顾客手机。（9）基于顾客的功效扩展由于热力顾客较多，群体比较固定，热力集团能够在对应的APP上增加其它功效，或者开展其它有偿服务，如广告等，以增加收入。热力管网在线监测系统介绍整体构架图3-1热力管网在线监测系统整体架构本系统由数据采集、传输层，和服务器分析层及应用展示层构成。数据采集层涉及温度传感器、压力传感器、电磁阀、流量计等传感器或控制终端以及采集器。传感器和控制器负责采集管道数据和控制管道流量，采集器负责向传感器发送命令并对信息进行加密然后上传至系统服务器。服务器分析层将现场采集来的数据进行解析，通过实时运算计算出汇总数据，分项数据等。应用展示层是面对顾客的终端，它由web端和app端构成，顾客根据条件和需要，可自由选择平台登录系统，查看现场采集到的数据、分项计量数据等信息。数据采集器本系统的数据采集器，使用的是企鹅能源自己生产的数据采集器。采集器参数以下：输入电压：9—30V输出电压：5V采集频率：1min/轮通信接口：RS485接口、DTL645接口、T188接口、LAN接口、GPRS模块和WIFI模块可选配采集模块：ARM的Cortex-M4内核功效：身份验证、数据加密、断线重连、动态域名解析等

监测系统界面及功效WEB系统界面登陆界面以下图所示，在右侧的登录框中输入顾客名与密码，即可登录系统：导航界面导航界面以下图所示，在导航条中点击“实时监控”，并在展开的菜单中点击“设备管理”即可进入设备管理模块。设备管理进入设备管理后，该界面以下图所示设备选择在设备管理界面的左侧，可选择需要管理的设备，通过‘品牌’，‘都市’，‘门店’，‘设备’逐级筛选，如图所示。以图中为例，依次选择品牌为‘热力供应’，都市为‘北京’，门店为‘第一公司’，设备选择‘换热站1#’。即可完毕对某个设备的选择，切换设备的操作也相似。选择完毕后，点击“拟定”即可生效，右侧的图标区域会自动刷新。热力站信息选择设备为‘换热站’后，右侧数据将呈现该换热站的实时监控信息，下拉页面，还可看到历史数据图表。实时监控信息涉及一次水系统，二次水系统，子设备。一次水系统如左图所示，分别展示该换热站一次水的压力，温度，流量，热量及阀门开度。二次水系统如图所示，重要信息与一次水相似，由于二次水系统涉及分支选择，在该模块的标题后能够选择分支。点击第一种选框，选择‘供暖分支’或‘生活分支’；第二个选框选择具体的支路，如‘1＃楼供暖’，即可完毕支路选择，页面自动刷新。子设备模块为该换热站下全部的实体设备的配电监控信息，重要包含设备运行状态，实时功率，日累积能耗信息。历史图表历史数据图表为监控参数的历史纪录值，以每小时为基数点，可查询任意时间点的数据，以折线图或柱状图展示，时间维度可在‘年，月，日’切换。图表以下图所示：图表的数据源可由顾客任意切换，在上方监控信息中，点击对应数据，可将该数据加入图表中，最多允许同时查看两种数据，若加入第三种数据，将会替代第一种数据，使数据保持在两种。数据选择的操作以下：当鼠标移动到支持历史数据查询的参数上，鼠标会变成手的状态，同时该参数字体颜色会变成蓝色；此时点击该数据，会将该参数加入历史图表中。App移动端首页以下图所示，为设备管理中热力站界面：在该界面下，上方蓝色区域包含设备名称，环境参数，流量与热量数据，今天能耗等信息。点击“1#换热站”可切换至其它设备。当有设备报警信息时，会在顶部弹出消息条，点击可查看具体报警内容：下方依次列出一次水系统与二次水系统模块，一次水系统直接列出实时数据。二次水系统需要顾客选择‘生活支路’或‘供暖支路’，并在弹出的列表内选择具体支路，如：‘1＃楼生活供水’，即可进入下一级二次水分支信息界面。二次水分支界面二次水系统的分支界面如左图：二次水分支界面重要信息与一次水系统主界面相似。该界面与上层主界面的区别在于底部增加该分支的子设备列表：列表展示了全部子设备的实时功率，日能耗，运行状态等，点击设备名，可进入下一层级子设备详情。子设备详情子设备详情列出所选子设备的运行状态，当天累计能耗，当月累计能耗。下方给出设备监控到的配电参数，包含单相及三相的电压，电流，有功功率，无功功率，功率因数等。以下图所示：功效介绍热力管网在线监测系统是我公司根据当代热力系统的实际需求研发的一款综合管理系统，其重要功效有：实时数据查看，历史数据查看，数据对比，数据报表，数据导出，故障报警，远程控制，报修解决，天气预报等。实时数据查看：系统在无人值守的状况下运行时，采用15分钟一次乃至更高的频率实时读取全部采集终端的状态信息，并上传存储至服务器中。当有人远程查看对应设备或支路时，系统会立刻进行对应设备或支路的数据采集，以确保展示出来的数据的实时性。历史数据查看：系统所采集的全部数据，均保存在服务器中，管理者能够在任何时间点查找任意设备在任何时间段的历史数据。数据对比：系统每隔一段时间，会统计近来一段时间设备正常运行时的数据，并把实时采集的数据和历史正常时间段的平均数据作对比，并展示出来，管理者能够直观的理解各子系统的运行状态与否偏离正常值。数据报表：系统全部实时采集数据、历史采集及分析统计的数据，均能够以报表的形式展示出来，能够同时在报表中查看多个站点多个管网的数据及状态，方便管理人员进行分析。数据导出：为了便于数据管理，增强扩展性。本系统在全部报表界面下都提供有导出报表服务，能够导出现在页面下展示的内容。导出的报表以表格的形式存在，能够随意转存或打印。故障报警：系统采集回来的数据，会在第一时间进行对比或运算，一旦超出阀值，系统即会产生报警信息，并推送至软件和手机客户端，督促管理人员及时解决。报警信息会在首页展示出来，管理人员能够根据报警信息定位到对应的故障位置并找出故障因素，方便解决。远程控制：热力站在线监测系统中，各管网或线路，均设计安装有控制设备，管理人员能够根据需要，直接在系统中远程控制现场设备的启动或调节，而不需要跑到现场手动进行。全部的操作信息，都保存在系统中，能够随时查看操作者及其操作。报修解决：为了方便管理人员和维护人员之间的联系并催促有关人员及时对故障进行解决，我们的热力站在线监测系统增加了