关于供热数字化解决方案的设计
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摘 要：近年来，我国的供热事业发展得越来越快，在现有的供热中心工作的基础之上，对各种先进的数据库技术、网络技术和计算机技术进行充分地利用，将数字化的供热系统建立起来，从而对供热的调度、收费、生产等各项工作信息进行控制和集成化管理，能够全面地整合和共享信息，并且使供热系统的复杂性、供热质量、热网调度和供热用户数量不断增加等各方面的需求得到充分地满足，不断地提升员工的工作效率和用户满意度，最终有效地增强企业的市场竞争力。
中图分类号： TU995.3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-113-2
0 引言
为了能够全面地推动供热信息数字化的发展，以我国目前的供热系统的实际情况为根据，科学合理地设计和建设供热数字化解决方案。通过供热数字化解决方案能够对大量的可以反映供热状态的数据和日常管理数据进行收集，并且通过计算机技术做好数据的分析工作，有效地处理供热数据以及供热系统整体状态两者之间的关系，从而将有效的信息提取出来，将合理的依据提供给企业的决策和预测工作。
1 供热数字化解决方案概述
1.1 供热数字化解决方案的开发背景
作为社会的窗口行业，供热行业供热质量的好坏直接决定了千家万户的冷暖问题，同时还与百姓的生活水平和社会安定具有密切的关系。在我国社会不断发展以及城镇化进程不断加快的今天，供热企业规模变得越来越大，而且用户对缴费的准确性、快捷性、方便性变得越来越高。尤其是季节性集中供热是供热行业的一个特有的特点，在供热期来临之前老百姓都要集中缴纳取暖费用，因此供电企业面临着越来越大的收费压力和供热信息量，同时也面临着越来越复杂的管理工作[1]。所以，供电企业必须要将手工管理的模式摒弃掉，通过供热数字化解决方案填补在日常经营管理中和收费管理工作中存在的各种漏洞，将一套专业、稳健、成熟的信息系统建立起来。
1.2 供热数字化解决方案的含义
所谓的供热数字化解决方案主要是指立足于供热企业中的关键业务功能，将提升工作效率、数字化管理基础信息以及规范业务流程等作为目标，利用各种先进的软件技术等建立起来的数字化业务管理平台，其除了包括开关阀门管理、欠费管理、用热费用收取、用热客户信息管理等各种核心的功能之外，同时还包括客服投诉、统计分析供热数据和查询等一系列的功能，有机地整合供热企业的生产站点、管网检修、调度、客服部、计划部、财务收费部等各个部门的职能，属于一整套的完善的供热企业管理系统。
2 供热数字化解决方案的设计原则
2.1 可扩展性和可操作性
供热数字化解决的方案除了要确保功能的完善性之外，同时还要将维护方便、操作简单的特点体现出来，此外，还要对供热数字化方案的灵活扩展能力进行考虑，确保系统具有较好的伸缩性，能够充分地满足公共建筑能耗监测、热用户―换热站―管网热源的三级结构的发展需求。在建设供热数字化解决方案的时候除了要对系统的维护、升级进行考虑，还要确保相应的接口的二次开发工作[2]。
2.2 技术先进性和实用开放性
只有积极地通过先进实用的技术构建供热数字化解决方案，才能够实现其系统功能，同时通过先进的技术还可以确保供热数字化解决方案的高效运行和前瞻性。严格遵照开放性的原则构建供热数字化解决方案可以有效地提升方案功能的可操作性和实用性。
2.3 标准化
在建设和设计供热数字化解决方案的时候必须要严格遵守国家和地方的相应标准和规范要求，通过标准的技术和方法设计和开发供热数字化解决方案。只有使供热数字化解决方案实现标准化，才可以确保其具有较高的通用性和影响力[3]。
2.4 安全稳定性
对供热企业来说建设工作数字化解决方案具有十分重要的意义，为此，在设计供热数字化解决方案的时候必须要严格遵守稳定性、可靠性和安全性的原则。
3 供热数字化解决方案的具体设计
3.1 供热数字化解决方案的结构
在总结和分析现阶段成熟软件系统的运行状况的基础之上，严格地以工具系统的实际运行情况为根据，将供热数字化解决方案的系统结构确定下来，其主要由现场终端设备、通信网络和监控管理中心等三个部分共同组成。
首先，监控管理中心：供热数字化解决方案的监控管理中心主要是由具有各种功能的工作站和服务器等组成，其主要的功能就是进行网络、报警管理、控制操作、运行状态显示、采集后数据的处理和存储等。
其次，通信网络：在供热数字化解决方案的通信网络中能够选择多种通信方式，利用VPN、PSTN、ADSL、CDMA、GPRS等不同的方案进行通信，各个换热站节点都能够与监控管理中心之间实现及时、快捷、高效的数据通信，在具体的通信过程中可以保证实现56 kbit/s以上的通信速率[4]。
最后，现场终端设备：现场终端设备主要包括现场一次性数据采集仪以及换热站自动控制设备等，比如电动阀流量、压力阀、温度阀等，利用供回水的流量、压力、温度和电动调节阀对水泵的室外温度、故障、电流、频率和运行状态等各项参数进行控制和反馈。
3.2 供热数字化解决方案的具体设计
3.2.1 数据监控管理中心的设计
在进行需求分析的基础之上，将监控管理平台的技术要求确定下来，并且构建数据分析系统数据管理系统和数据实时监测系统。在数据中心将管理服务和服务器、各种数据处理器、数据库等建立起来，同时还要构建GPRS服务器等相关的服务器。选择统一开发的监控系统完成数据监控管理中心的各项主要功能，其中包括数据同步、系统管理程序、采集数据显示、上报数据发送、能耗数据汇总、仪表能耗数据计算、数据解析服务、数据采集网关命令下达、数据采集报文的接收、数据接收服务等。在进行数据采集工作的时候需要按照10 min/次的数据采集频率来进行。选择B/S结构，分Web层、业务层和数据层等三个不同的部分针对供热数字化解决方案进行设计。首先，Web层：利用Web服务器用户就能够实现接入。其次，业务层：业务层主要包括包括报表处理平台、信息平台、目录服务平台和数据分析平台等，其中数据分析平台的主要功能就是对数据进行采集，并且统计和分析能耗；目录服务平台主要就是要将不同的数据索引建立起来；信息平台主要就是分布和共享Web信息；报表处理平台可以以不同的需求为根据将各种各样的曲线、图形和报表形成。最后，数据层：数据中心采用分析型数据库作为数据层，从而能够对数据进行高效地分析[5]。
3.2.2 数据采集系统的具体设计
在换热站现场将数据采集系统建立起来，其主要的作用就是采集存储和传送各类民用建筑供热仪表的数据，由通信设备现场仪表和现场采集设备等共同组成了现场数据采集系统，利用数据采集处理器来实现数据采集工作，选择成熟的多核嵌入式架构作为数据采集器，通过MBUS、RS485等不同的方式对数据进行采集，并且在数据库中保存采集的数据。利用相应的系统软件分离供热参数，并且将数据报表形成。数据采集上传的内容主要包括时钟、设备、故障代码、耗电量、耗水量、累计流量、瞬时流量、累积热量、瞬时热量、回水温度、供水温度和室外温度等。因为具有较多的供热能耗监测点，再加上较小的数据传输和监测点分散等因素，因此选择GPRS无线数据传输模式进行数据传输，不同的点都具有固定的IP地址，从而将一个局域网形成，确保实现远程数据传输的目的。
4 结语
供热数字化解决方案能够以不同换热子站在每天的具体运行情况为根据对大量的日常管理数据进行收集，而这些数据可以将现阶段的供热状态很好地反映出来。通过计算机技术分析处理这些数据，并且采用直观的曲线、图形和报表等显示这些数据，从而获得有效信息，使企业更好地调整供热系统的策略，并且有效地节约能源。
参 考 文 献
[1] 孟志强.锡林浩特集中供热系统解析[J].电子世界，2014（12）.
[2] 韩超.数字化供热信息系统在供热企业中的应用[J].信息与电脑（理论版），2012（08）.
[3] 张伟，刘家明.智慧供热系统技术及应用[J].节能与环保，2016（04）.
[4] 张卫忠.城镇供热系统标志实施综述[J].区域供热，2015（01）.
[5] 刘宇婷.浅谈优化供热系统以实现供热节能[J].科技创业家，2014（06）.