供热信息化管理平台的应用

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【摘要】本文以泰山城区热力股份有限公司为例，分析供热企业节能减排的紧迫性、系统难以调控原因，并结合企业特点，提出以供热信息化管理平台为核心的管理模式，集成站网监测与自动调节控制、能耗分析与调度管理、温控一体化热计量、视频监视等功能于一体，采取分布集中网络信息化管理方式，分散控制、集中管理、信息共享、综合分析、合理调度。实现用户可调、公司可控、政府可管，创新管理思路，丰富管理手段，取得了节能降耗和降低运营成本的良好开端。

【关键字】节能 自控 计量 信息化

中图分类号：TE08文献标识码： A

一、公司简介

公司成立于2003年10月，主要经营泰城集中供暖（制冷）业务，为泰城最大供热企业。公司荣获省重合同守信用企业、省首批诚信企业、市管理创新优秀企业等各类荣誉称号30余项。

二、节能紧迫性

随着城市快速发展，供热市场扩大，用热标准提高，供热能耗增加，供热成本不断攀高，供热行业面临着能源、环境、经济等压力也越来越大，同时还要响应国家节能减排的号召，确保完成“十二五”节能减排的目标：山东降低17%的要求。因此我们要创新管理模式，更新管理理念，找准节能降耗的手段。

针对管网老旧热损大、热耗高、热效率低；管线长、地势高差大、用户复杂、用热需求差异；供热信息反馈迟钝，缺乏有效调控手段；存在热网波动、水利失调、冷热不均、供热不平衡等诸多问题，在“汽改水”的同时，把先进计量理念、智能控制、能耗监测信息化管理引入了公司的生产管理系统，建成以能耗计量监控为核心的信息化管理平台，逐步实现供热生产管理的规范化、高效化，为走向智慧化供热打下了基础。

站内设备

二、平台基本内涵、构架、特征

1、基本内涵：以公司集中调控为主、用户调节为辅，相互结合，在确保用户供暖质量前提下尽可能的节能降耗；利用能耗分析预测热量、合理调度、均衡供热。

2、平台组成：站网监测与调控、能耗分析调度管理、温控一体化热计量。

3、分布集中信息化管理模式，分散控制、集中管理、信息共享、；站独立调节与均衡调控相结合；用户自主调控和监控中心集中调控相结合。

三、平台功能及解决的问题

1.站网监测与调控：上位由组态王搭建，下位西门子技术，实现站点实时监控、调控、查询、报警等功能；实现对阀、泵等设备远程、就地操控；实现全网均衡、气候补偿、分时段供热等多种控制方式；数据直观准确、调节自动高效、报警及时有效；系统无人值守、安全、稳定，达到科学调控、经济分配、安全监测、节能增效、管网平稳运行的效果。

1.1组成：上位组态软件、换热站PLC系统、网络VPN专网

站网监测与调控结构图

1.2上位介绍

1.2.1组成：站分布参数、工艺流程控制、策略、数据监控分析、巡检报警。

1.2.2简介：

站分布及参数--站分布、管线走向、供热差异、参数对比。

工艺流程及控制--站类型、工艺、参数、设备及控制等。

站工艺流程图

策略--不同控制条件、不同控制目标、不同控制要求、实现不同控制策略，达到不同的控制效果。

气候补偿----依据外温-标温经验曲线确定目标温度，可修正，实现气候补偿。

分时段---不同的时段、利用自然热、建筑储热、客户需求、室温反馈等，调节供热量、减少热耗。

全网平衡---动态水力平衡分析，确定平衡方案，自动下达调控指令到PLC执行；以均温、供回温、流量、热量、室温等参数为控制目标，对一网阀控制，实现供热优化调节，实现站点热量均衡分配、重点分配，解决了“前端热、后端凉”的难题，节省了公司大量人力、物力。

控制策略示意图

曲线--展示各种参数，趋势明显，为运行分析、比较、调控提供必要依据。

巡检―可查巡检记录、巡视人员，监督管理好手段。

报警----提醒调度人员对异常分析并采取措施，消除隐患。

1.3 PLC系统

包括PLC柜、仪表、设备等。PLC上传下达，将现场数据通过网络传输至上位分析，上位下达命令，通过PLC实现对现场设备的调控，也可自主调控。

系统主要采集压力、温度、流量、热量、电量等参数。

主要功能：现场数据采集、驱动执行机构（阀门、水泵等）、数据传输，即能接受上位调度指令，又会独立调控，优化热网均衡。

PLC控制柜

2.能耗分析调度管理

2.1基本构架

集热源、站信息录入、数据查询、统计、比较、分析、考核、气象管理、负荷预测、检修、调度、应急等功能于一体。系统拓展性好，可多系统数据共享。通过对热、水、电等数据的统计、比较、分析，查找规律、总结经验，为节能降耗提供参考；通过气象管理、负荷预测为综合调度确定控制目标；通过经济分析、综合排名为能耗考核提供奖惩依据；通过报警、故障分析为检修、应急管理提供信息依据。在保证供暖质量的前提下提高了企业管理水平、降低了企业运营成本，形成数据信息--分析比较―负荷预测---调度考核--调节反馈的闭环管理信息化系统。

2.2功能

2.2.1基础信息--热源、站资料汇总，设备详细记录，便于监管、查询，为调度、检修、应急提供依据。

2.2.2数据汇总--对热源、站数据监控、统计、储存，保证数据准确，为分析、比较、调度、考核提供依据。

2.2.3对比分析--各种参数、不同站点、不同热源、不同时段、不同指标（热、电、水等）分析。

2.2.4负荷预测--引入气象信息、结合外温采集、利用供热公式、综合历史数据形成多种预测方式，可预测调度热量、适时改变购热量、合理分配用热量，既保证供热质量又避免浪费。

2.2.5能耗考核--对热源、分公司、热力站分级考核，从耗热、电、水等方面，评比考核，奖惩结合，一方面加强公司管理，提高调控积极性，控制能源超标；另一方面全面调整能源分配，满足用户供热需求。

2.2.6检修、应急、调度--可查检修记录、执行调度流程、处理应急事件等。

3.温控一体化热计量

为及时掌握用热信息，加强用户室温自主调节，从节能、降耗、节费、可调出发，按政府要求，建成企业可控、用户可调、政府可管的供热计量温控一体化系统。

特点：网络化、及时化、真实化、可调化。用户信息（供温、回温、室温、流量、热量等）通过网络传输到管理中心，可查询数据、对比分析，为收费提供依据，为调度控制管理提供信息反馈。

用户实时数据

四、平台投运后分析

随着平台的建设与完善，供热运行正常、平稳，在系统控制、热量分配、平衡及热源管网切换操作时发挥了巨大作用，丰富了管理手段，提高了管理质量，及时了解用户用热需求，提高了用户节能意识，使用户愿意节能、能够节能，企业生产能耗得到了充分控制和降低，效果明显。

1.社会影响：系统的均衡供热、平稳运行、安全监测、高效调度、能耗考核，提高了供热管理水平、增强了服务意识，减少了供热故障，满足了用户供热需求，用户满意率近100%，为泰安荣获宜居城市做出了贡献。

2.经济效益：节热、节水、节电

2.1节热：供热均衡运行。节约因供热不均造成的热量损耗约10%。2节水：供热质量的提高，减少了用户放水。通过监控、报警、数据分析，及时发现和处理失水情况，降低了补水量，管网补水率控制在1%以下。

2.3节电：自控站的增加、变频技术应用、供热优化调节，电量消耗指标明显降低，在同行业内处于前列。

2.4节人工：随着公司自控站的运行，变专人值守为定期巡视，实现了无人值守，节约大量人力、财力等。

2.5随计量温控一体化的推广，提高了用户节能意识，变被动节能转为自主节能，做到了用户、企业双赢，经济效益逐步体现。

2.6公建节能：国税、地税等站点节能测试---工作日采用分时控制、室温控制、周末及节假日、手动控制相结合的控制策略。涉及时间：2013-1-25至2013-3-14，共49天，平均节热百分比 ：33.04%，节热量：220.89GJ ，节能效果明显。

3.管理创新：能耗分析，奖惩结合，加强了全员节能意识；巡检监督，提高了运行人员执行力；调度应急管理，规范了应急程序化、标准化、制度化；温控一体推广，室温及时反馈，为调度提供了调控依据。

4.示范效益：平台采取自主建设、技术合作结合模式，节约成本，锻炼队伍，为供热生产、经营提供了新的借鉴模式。

通过这几年的实践，平台在供热调控、能耗管理、经济调度、节能减排、社会收益等方面有突出的效果，提高了供热整体质量，提升了生产管理水平；满足用户需求的前提下，节约了大量的人力、物力资源，减少了能源浪费；确保了公司生产平稳、高效、均衡、经济的运行，达到了节能降耗的目的，实现了公司经济效益和社会效益双丰收。