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摘要：近年來隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術在供熱行業(yè)的推廣應用，城市城鎮(zhèn)供熱已從局部自動化程度過渡為基于網(wǎng)絡的熱網(wǎng)自動化，并向供熱鏈路整體互聯(lián)化智能化發(fā)展。現(xiàn)階段國外供熱鏈路已從供熱鏈路“熱源-換熱站”逐漸向“熱源-換熱站-熱用戶”的模式進行精確化、精細化、智能化的方向發(fā)展。本文對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱網(wǎng)與熱用戶大數(shù)據(jù)應用監(jiān)控管理系統(tǒng)進行了比較全面的論述，有助于推動其在更大的范圍內(nèi)進行推廣應用。

一、前言

目前國外為向精確化、精細化、智能化供熱目標邁進，已推行熱力公司以“熱”的方式向熱用戶端以供熱管網(wǎng)傳輸?shù)姆绞绞篃嵊脩舳耸覂?nèi)溫度自行調(diào)節(jié)，保證供熱舒適性。熱力公司通過各個熱用戶端使用熱的情況合理性調(diào)節(jié)熱的生產(chǎn)、分配、輸送過程，進而達到精確化、精細化、智能化供熱，最終實現(xiàn)供熱舒適化、熱能合理性生產(chǎn)達到節(jié)能降耗的目的。我國現(xiàn)階段城市城鎮(zhèn)供熱已從人工監(jiān)控調(diào)度方式轉(zhuǎn)為利用局部自動化技術控制，“熱源-換熱站-熱用戶”鏈路中熱源利用DCS技術已實現(xiàn)監(jiān)控，換熱站環(huán)節(jié)部分利用自動化技術實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)監(jiān)控，但熱用戶端系統(tǒng)如何有效接入熱源-換熱站，并形成源網(wǎng)荷一體化的智能綜合服務系統(tǒng)尚處于探索研究階段。二-大數(shù)據(jù)應用監(jiān)控管理系統(tǒng)的構成1-功能模塊基礎功能：數(shù)據(jù)采集功能，熱量按需調(diào)節(jié)，設備控制功能，數(shù)據(jù)傳輸功能，實時參數(shù)顯示功能，實時報警及管理，數(shù)據(jù)分析及報表打印功能，系統(tǒng)設置功能，設備供應管理功能，系統(tǒng)建設管理功能等。能；熱用戶以熱的形式提供個性化的室溫控制功能；熱用戶歷史繳費情況、可用熱等參數(shù)明細展示；為熱力公司提供熱用戶管理功能；為熱力公司提供真實有效的供熱投訴及解決功能等。

二、系統(tǒng)架構系統(tǒng)

由數(shù)據(jù)中心和若干個熱用戶遠程控制終端以及相關的通訊網(wǎng)絡組成。系統(tǒng)為拓撲結(jié)構支持擴展，分為三層級架構，具體表現(xiàn)為：管理級、控制級、現(xiàn)場級，如圖1所示。3-力公司基礎數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)）；數(shù)據(jù)處理與計算層：采用數(shù)據(jù)模型批處理與單數(shù)據(jù)處理結(jié)合的方式，數(shù)據(jù)模型批處理主要處理換熱站運行數(shù)據(jù)報警、存儲方式，熱網(wǎng)管網(wǎng)數(shù)據(jù)異常分析，巡檢回傳數(shù)據(jù)分析處理等；單數(shù)據(jù)處理結(jié)合統(tǒng)一監(jiān)控中心控制命令進行實時監(jiān)控處理。數(shù)據(jù)采集與傳輸：系統(tǒng)支持與莫迪康的ModbusTcpServer通過以太網(wǎng)進行通訊，使用的協(xié)議為支持協(xié)議Modbus標準協(xié)議。使用該ModbusTcpServer協(xié)議，定義熱力站設備，定義時定義設備時請選擇：[PLC]>[莫迪康]>[ModbusTcpServer]>[TCP]。定義設備后，依據(jù)對接監(jiān)控內(nèi)容點號，定義變量。除此定義規(guī)則外，變量定義時其他屬性分為公共基本屬性、IO屬性、報警屬性、歷史屬性四個部分。公共基本屬性包括：初始值、最小值、做大值、死區(qū)、狀態(tài)、記錄事件、安全區(qū)、拓展域、狀態(tài)枚舉等屬性；IO屬性包括：訪問名稱、采集設置（強制讀、強制寫、允許）、最小實際值、做大實際值、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設置（線性、開方、查表、累計、無）等屬性；報警屬性包括是否啟用報警、受限報警設置、變化率報警、偏差值報警、狀態(tài)報警、報警組、界限值、報警約束、報警文本、優(yōu)先級、狀態(tài)報警表等屬性；歷史屬性為歷史數(shù)據(jù)記錄設置內(nèi)容有無（即不做歷史記錄）、改變記錄（設置死區(qū)）、間隔記錄（自定義記錄時間間隔）、備份、每次采集記錄等參數(shù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)熱網(wǎng)與熱用戶大數(shù)據(jù)應用監(jiān)控管理系統(tǒng)安裝在作為數(shù)據(jù)中心的服務器上，該服務器將采集現(xiàn)場控制機的數(shù)據(jù)，監(jiān)測現(xiàn)場控制機的運行情況并指導操作員進行操作。服務器定期從現(xiàn)場控制機采集數(shù)據(jù)以保證其數(shù)據(jù)庫不斷更新。實時監(jiān)控熱力站/換熱站運行情況。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集層：采用了批量采集和消息隊列的技術，采集匯聚了B數(shù)據(jù)采集（換熱站基礎信息數(shù)據(jù)、換熱站設備運行數(shù)據(jù)、熱網(wǎng)管網(wǎng)數(shù)據(jù)、熱源鍋爐數(shù)據(jù)）、M數(shù)據(jù)采集

三、熱大數(shù)據(jù)應用監(jiān)控管理系統(tǒng)的優(yōu)勢

1-能夠?qū)峋W(wǎng)用戶的樓棟端

進行精準監(jiān)控調(diào)節(jié)通過實時監(jiān)控小區(qū)、樓棟電動閥門、流量閥門開度等運行情況，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+北斗”熱網(wǎng)運營管理系統(tǒng)提供的整個熱網(wǎng)供熱歷史數(shù)據(jù)中挖掘出不同室外溫度、天氣下的二網(wǎng)供回水溫度、壓力等參數(shù)，進行樓棟分時分區(qū)調(diào)節(jié)，計算各個小區(qū)、樓棟的耗熱需求，合理性調(diào)節(jié)小區(qū)、樓棟外控制閥（電動調(diào)節(jié)閥、流量閥等），自動分配熱用戶所需熱量；同時系統(tǒng)自動為熱力公司核算換熱站供熱量，為生產(chǎn)調(diào)度提供輔助策略，實現(xiàn)按需供熱，保質(zhì)保量，節(jié)能運行。

2-為熱網(wǎng)用戶提供個性化的室溫控制和用能

采用分戶熱計量的管控方式，對二網(wǎng)熱用戶進行數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化的控制管理。一方面滿足熱用戶根據(jù)自身要求，利用熱用戶室內(nèi)溫度控制裝置（如暖氣溫控閥、流量節(jié)閥）在一定范圍內(nèi)進行自主調(diào)節(jié)，實現(xiàn)個性化室溫控制；另一方面供熱企業(yè)通過監(jiān)控熱用戶室內(nèi)安裝的熱計量表、閥的數(shù)據(jù)，清晰專業(yè)的分析計算數(shù)據(jù)背后的用熱趨勢、規(guī)律和需求變動，為供熱企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式、經(jīng)營管理方式，實現(xiàn)更好的熱平衡、熱體驗、熱效率，為更節(jié)約的能源管理提供巨大的幫助，為推進供熱領域的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化技術的發(fā)展提供有力的依據(jù)，是在供熱領域中實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)信息化、工控自動化、云計算等技術的應用。

3-改善熱網(wǎng)用戶的熱計費收費

一方面實現(xiàn)對供熱熱用戶端的繳費情況進行管理，管理熱用戶端供熱面積、供熱熱計量、單位面積供熱系數(shù)、單位熱負荷系數(shù)等，以供熱季的形式按照面積法或流量算法選擇繳費。提供小區(qū)（或樓棟）繳費總價、繳費占比、未繳費占比、報停情況、報停占比等，若占比率未達標則自動關斷樓棟供熱調(diào)節(jié)閥不予提供供熱服務。另一方面，為熱用戶的繳費提供歷史用熱量、歷史繳費情況、剩余可使用熱量等明細，使熱用戶清晰明確的掌握用熱情況。

4-提高熱網(wǎng)用戶投訴的解決效率

通過提供熱力投訴模塊，接到供熱投訴時記錄投訴內(nèi)容，包括小區(qū)、樓棟、單元、住戶、問題、處理方式等，解決熱用戶所投訴問題，并依據(jù)系統(tǒng)采集的住戶室內(nèi)溫度等參數(shù)處理投訴或供熱異常，可有效提高現(xiàn)階段繳費難、繳費差、虛投訴等問題。

四、結(jié)語

總而言之，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱網(wǎng)與熱用戶大數(shù)據(jù)應用監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對每個熱用戶的控制，單獨調(diào)節(jié)某戶不會影響其他熱用戶的正常供熱，通過工業(yè)自動化、網(wǎng)絡傳輸設備、互聯(lián)網(wǎng)采集的熱計量數(shù)據(jù)及時、清晰、明確的判斷熱用戶實際的供熱狀態(tài)，實時監(jiān)測熱用戶端室內(nèi)溫度、用熱量等數(shù)據(jù)為解決熱力公司投訴問題和熱計量收費提供有力依據(jù)，反過來熱計量收費的繳費。指導系統(tǒng)后臺關啟熱用戶端流量閥等以控制供熱服務；為熱力公司、熱用戶提供歷史繳費情況、可用熱等參數(shù)明細、用戶管理等服務；提供真實有效的供熱投訴及解決方式等。通過本系統(tǒng)智能化、自動化功能的實現(xiàn)，一方面提高供熱公司的熱服務技術水平和工作效率，另一方面實現(xiàn)了節(jié)能降耗。

作者：李進平 劉鳳鳳 郭治江 單位：山西北斗位汛電子技術有限公司