■ 概述

目前全国供热采暖耗能占全社会总能耗的10%，但供热系统热损失高达30%。随着中国城镇化建设战略的深入，节能降耗需求也将进一步上升。

方案主要针对不同监控系统的锅炉房、新旧换热站、热电厂等提供统一的生产管理平台，整合供热公司生产相关系统，实现数据共享，建立数据中心。实现对所辖热源厂、换热站的运行数据统计分析和展示，运用全网平衡控制手段，控制热源的平衡分配，实时掌握系统的能耗情况，根据能耗统计分析数据得到优化的调控计划，为供热企业生产运行、能源管理提供依据，实现节能降耗的目标，最终实现供热企业的综合信息化管理。

■ 方案亮点

- 实现从热源、换热站、楼控阀、最终用户的海量数据采集和控制

- 实现以GIS地图为基础的运行数据展示分析

- 全网平衡，实现全网最优化运行

- 支持多个第三方系统集成

- 远程集中管理和维护 

- 完整的用户权限配置方案

- 水压图可训练算法到最优状态

- 负荷预测为节能降耗决策依据

- 能源管理系统，节能降耗，节省成本

■ 系统架构

平台分为：现场层、数据采集存储层和分析展示层。提供多网络，多设备，多并发量的采集方式，同时支持数据块采集，支持断点续传功能，保证了数据的统一性和完整性。热源数据、热网数据、热力站数据、楼控数据和热用户数据汇总到数据中心，实时采集并存储。

■ 系统功能

· 数据采集

伟德betvlctor体育数据采集方案支持多种网络，多设备的采集方式，有丰富的设备驱动库作为支撑，同时支持数据块采集，具备断点续传功能，保证了数据的统一性和完整性。

· 流程监控

实时监控各换热站工艺监控画面，展示换热站的运行参数，画面中设备能够以3D方式展示，模拟现实，达身临其境效果。

工艺画面还包括首站、一次侧工艺画面，通过首站、一次侧工艺画面，获取系统的总供热信息、实时数据和计算参数数据，通过画面直观的展示系统的供热情况。

图1、换热站监控画面

图2、换热站流程画面2

· 生产报表

利用报表系统可将生产过程中产生的实时和历史数据记录并查询，以一定格式输出给用户。提供内嵌式报表系统，工程人员可以任意设置报表格式，并通过系统提供的报表函数在报表中实现各种运算、数据转换、统计分析和打印等操作。支持实时报表、历史报表（日报、月报、年报）。

图3、历史报表

· 趋势曲线

趋势曲线控件具有多绘图区、多数据轴、多时间轴，并且能够进行实时趋势曲线和历史趋势曲线在线转换，支持自定义查询间隔和筛选条件，可以方便的进行个性化趋势曲线的查询、对比以及分析。

图4、趋势曲线查询

· 报警预警

报警预警功能在第一时间将报警和预警信息，以播放警报提示声音、客户端界面弹出提示窗并伴有颜色闪烁、或通过短信、RTX推送的形式，提醒操作人员获知运行过程中设备故障/保养维护信息，和将要产生的生产事故信息。报警预警设有优先级管理，动态配置报警限值，实现故障自动报警、事故自动预警，并显示所有报警预警列表及详细的信息。同时支持自定义查询条件查询历史报警信息（单位、时间间隔、报警类型、是否确认等）。

- 设备故障/保养维护报警：当运行过程中设备一旦发生故障时，或当设备需要保养维护是，相应的区域显示闪烁同时伴随报警语音的提示，提醒维护人员及时到达现场对设备进行维修、保养。

- 生产事故预警：当供回水流量、温度等一旦达到设定的预警值时，就会弹出预警对话框，提醒操作人员及时对生产状况进行调整，预防事故的发生。

图5、实时报警窗口

图6、动态配置报警限值

· 事件记录

可实现记录系统各类事件，如设备故障、越限报警、设备启停、控制指令下发、参数调整、用户登陆等，记录信息包括相关的数据、条件、事件发生时的用户、事件发生时间，操作端的IP地址，计算机名称等，供事故追溯、设备运转操作分析。

· 设备通讯管理

伟德betvlctor体育提供专业的设备通讯管理工具，以树形图逐级展开方式，展示系统架构内的设备运行状态和详细信息，实现对设备通讯的诊断，第一时间进行故障点定位。为管理决策提供有力依据，提高效率。 

图7、设备通讯统计

图8、设备通讯统计

· 二次网楼控阀监控

突破传统热网监控，从换热站层过渡到楼栋层级，实现对二次网中楼控阀的采集和监控。是行业的发展趋势，也是我们的优势之一。

图9、楼控阀监控

· 气象管理模块

气象数据是供热调度的基本依据，系统引入气象信息，用来指挥调度以及作为衡量热耗调节的基本依据。气象管理模块中提供气象实况、气象预报、整点气象历史、全天气象历史和气象数据统计分析五个功能模块。

图10、气象实况

· 地理信息

伟德betvlctor体育提供绘制在线地理信息管网的工具和方法，能够在全景地图展示一次管网、换热站信息，自由选择要展示的数据，如热负荷、温度、流量、压力等，全网状态一目了然。

· 全网平衡控制

伟德betvlctor体育提供相对流量控制法、系数调节法、温度控制法三种方式的全网平衡控制方式，根据热网和换热站的情况，选择合适的控制方式。当热源供热能力充足时，按照室外温度的变化及时控制供热量保证室内温度达到指标要求；热源供热能力不足时，以最不利环路热力站的供热参数作为依据，不同程度地关小其他各个热力站的电动调节阀，达到均匀供热的效果。也可通过计划热指标供热，通过控制所有热力站的指标，达到热源的供热量不超标，进而达到控制供热成本的目的。算法控制的同时，调度人员也可人为参与控制。

· 热负荷预测

根据室外温度预测热指标的方式，对未来几天的热量进行预测。供热系统负荷的变化呈现出周期性有规律的变化，同时也具有随机性。影响因素主要为气候、系统管网参数。

以历史数据作为参考，在掌握负荷变化规律的基础上，根据天气预报，调用相近天气和时间段的运行参数，比对各部分参数，得出最佳的控制方案。

图11、负荷预测

· 实时水压图

换热站的理论供回水压力，与实际供回水压力以曲线的方式展示，进行仿真数据与实测数据的对比。指导仿真模型的训练和标定，检验仿真结果达到最佳效果，生成应急预案和改造方案等；另一方面，当偏差较大时预示热网存在故障，通过算法定位故障所在管段，对分析故障诊断提供依据。

图12、水压图

· 设备运行管理系统

- 设备运行管理

设备运行管理，包括累计设备运行时间、设备故障诊断、设备健康分析，设备报警提醒，设备OEE（综合效率）分析、设备启停次数监视、电耗、油耗信息统计等功能，并将分析结果进行存储和展示。

设备运行工况统计：对设备进行分类，统计出正在运行、冷备、热备、故障等状态设备数量及各个设备的基本数据信息。可统计实时工况和某历史时间工况。

- 设备运行分析

设备运行分析主要实现多个换热站同类设备的内部对比分析对比，如设备的使用率、效率、能耗等。分析结果主要以柱状图，饼图，曲线结合报表等直观的方式展现。

图13、设备运行分析

- 设备故障统计分析

设备故障统计分析是基于设备故障记录数据库数据，实现单一设备不同等级的故障次数、故障率的统计分析，实现同类设备换热站内部的故障次数、故障率的统计分析。

· 用户室内测温系统

支持采集并存储用户室内温度数据，以列表、图形多种方式展示，同时进行分析对比，在同时间轴上以柱状图的形态展示，温度数据也可供其他分析程序使用。

· 能源管理系统

- 能耗计划指标指定

根据热力公司总体计划能耗指标，系统将水、电、热能耗指标逐级分解，最终分解到换热站。建筑年代、供暖方式、管线位置等作为条件参与能耗指标分解。

图16、计划指标分解

- 能耗实时追踪

依据已生成的各站水、电、热指标，调度系统执行控制程序，获取实时水、电、热指标结果，与计划指标做对比分析。超标站点做报警提示，画面展示当前站点单耗、总耗，完成百分比等数据。做到实时跟踪指标的执行，节能降耗，控制成本。

图17、实时追踪

- 能耗历史追溯

对换热站的能耗（水耗、电耗、热耗）数据进行统计计算，以报表、图表等形式展示供热运行过程中成本的消耗情况，对结果按照能耗排名显示，为管理决策、绩效考核提供重要依据。

图18、能耗历史排名

· 用户管理系统

用户基本信息管理，包括用户信息录入、删除、修改、查询，设置登录超时。

动态设置用户的用户权限与用户角色。系统为每个角色定义可访问及操作的内容范围，保证系统信息的安全。一个用户可对应一个或多个角色。

用户通过合法的用户名、密码登录系统，登录后显示上次登录时间、地点，禁止异地重复登录。管理员可剔除静态超时用户，操作控制需再次认证。

· 其他应用系统接口

方案平台为地理信息系统、热抄表系统、收费系统、客服系统、视频监控系统、供热巡更管理系统等第三方应用软件系统，提供丰富的系统接口，获取到这些系统的信息，嵌入到平台内，以优质画面无失真展示，实现多应用系统的融合。

■ 方案总结

以稳定、可靠性高的软件平台作为支撑，在传统SCADA监控系统基础上提供全网平衡控制、能耗管理、设备通讯管理、水压图、负荷预测、气象管理、用户测温系统等功能，同时提供丰富的接口与第三方软件平台融合，实现供热应用平台的整合。精准的控制算法和可靠的能耗分析，可实现从热源、换热站、楼控阀、最终用户的海量数据采集和控制，使得全网水力热力达到平衡，做到节能降耗，成本可控，为社会节约资源，为企业创造经济效益。