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大型热网智能调度和漏水在线定位解决方案

现状与困难

1. 大型城市集中供热网络规模越来越大,安全保障复杂度越来越高
2. 调度复杂,不得不人为裂解网络,采取“环状管网,枝状运行”
3. 多热源环网即使并网运行,也只是将裂解阀门打开,与最优工况差异很大
4. 不同品位的热源共网,由于输送调度复杂,低成本热源并不能最大化应用
5. 分布式变频系统(以泵代阀)选型、运行调度复杂,在大型网络中鲜有应用
6. 既有管网泄漏问题频出,造成巨大的经济损失和安全隐患,传统方法效果甚微

解决方案

暖流科技基于FinGIS-3D“数字孪生”技术、人工智能特性辨识算法,结合热网管井无线数据采集技术和站点数据对接,创造性地实现了以“安全性”、“经济性”和“节能效益”为目标的大型热网系统水力、热力调度的自优化,针对上述各项问题均能提供相应解决方案。其中漏水在线定位技术,通过辨识管网的“泄漏特性参数”,在实际运行参数作为输入条件下,可快速识别漏点所属管段。

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现状与困难

传统锅炉房或热力站控制系统,通常只对一二次侧供回温度、压力进行采集,调节时仅凭经验或假设,根据室外温度对供热量进行手动或半自动调节。由于信息化的不足,存在过量供热、供热不均、运营成本过高、运营效率低等问题

解决方案

  • 借助智能无线温压传感器、智能信号转换器,低成本完成锅炉房/热力站的系统信息化
  • 站点能耗、设备能效可视化展示,及时掌握运行状况,实现设备高效运行
  • 站内安全运行策略,现场设备自动控制、稳定运行,实现无人值守
  • 结合站内和管网的3D“数字孪生”,实现系统特性自辨识和在线智能仿真,达到“负荷自预测”、“故障自诊断”、“热量自调节”
  • 智能模式实现运行托管,高效运营节能省力
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现状与困难

二级管网直接联通用户,是供热系统节能最关键的环节,也是精细化管理最重要的部分。传统方式缺乏关键节点数据,诸如流量失衡、用户冷热不均等问题,难以定量把握,不仅无法精准保障用户服务品质,而且对维护维修工作带来了困难。

方案概述

  • 在二级管网各个楼栋单元立管的回水管道上安装集成温度采集和NB-IoT通讯的智能单元调节阀
  • 实现二级管网各单元回水温度采集和流量调节,以达到水力平衡状况分析和主动调节的功能
  • 回水温度一致调节:考虑到不同楼栋单元的权重情况,当各楼栋单元回水温度一致时,便能达到水力平衡,实现居民用热质量的一致
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现状与困难

末端用户集控是供热调节的终极阶段,可以直接调控各个用户的供热质量。但热用户数量多、调控难,即使每户都安装了远程调控阀,也很难保障各个用户的用热质量。一方面多数户阀的调节精度不足,不满足调节需求;另一方面缺少智能批量调控策略,无法快速实现户端平衡。

解决方案

  • 高集成度,调节性能好的电动调节阀
    • 采集用户回水温度和室内温度(室内温度通过433M频率与阀门无线通讯)
    • 调节灵敏度>0.5%,阀门可调比>100,等百分比流量特性
    • 在阀门全关时,零泄漏,可作为远程切断阀使用(锁闭)
    • 全开时,全通径,阻力小
  • 高可靠性的通讯方式
    • 方式一:采用有线通讯。阀门通过RS485/MBus有线方式与楼口集控器通讯,楼口集控器通过4G网络与服务器通讯
    • 方式二:采用真无线通讯。阀门集成NB-IoT/LoRa/433M频率多种无线通讯方式,直接通过运营商基站(NB-IoT方式)或设置在小区的人工基站(LoRa/433M)与服务器通讯
  • 基于AI技术的用户群水力平衡算法
    • 基于AI技术的用户群水力平衡算法,不受用户数量困扰,可一次实现5万户阀门同时自动平衡调节
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楼道内安装FinMe智能控制柜
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用户入口安装户端物联网平衡阀

现状与困难

大高差、长距离供热输送管线,由于管道长、流速高,需要多级加压,对水力动态安全性提出极大的考验;同时存在控制点分散、系统安全级别高、控制统一性和协调性要求高等集控难点。

解决方案

暖流科技大高差长输管线集控方案,实现全域数据共享,集中调度、分散控制。集成长输管线智慧热网监控系统、沿线温度压力监测系统、三维地理信息系统、三维水力计算系统、水泵和电机温度监测系统以及长输管线整体控制策略模块,实现整个系统的安全运行、数据监控、能耗分析、优化节能、动态仿真等功能。

长输管线三维水力计算系统,能够针对系统当前的运行工况进行模拟仿真,得出各点的模拟计算压力值,与实际压力值对比,通过在可视化管线图、水压图上显示对比结果,分析故障预警。

水锤分析
事故联锁保护
全域数据共享
集中调度
分散控制
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现状与困难

针对高速服务区、农村农户、单栋建筑等小型分散供暖,传统小煤炉正逐步被空气源热泵、模块化燃气锅炉、蓄热电锅炉、土壤源热泵、太阳能热泵等小型清洁热源替代,在减轻雾霾的同时,带来如下问题:

  • 难以远程集控,运营管理效率低
  • 清洁能源品位高,粗放式管理,成本显著增加
  • 清洁热源应用广、地点散、种类多,集中统一管理困难

解决方案

  • 在不具备远程集控的设备上增加暖流科技自主研发的智能集控器,通过4G/NB-IoT/LoRa/ 433M/宽带等方式,实现本地数据的上传和下发
  • FinMe智慧透明供热平台兼容各种不同热源方式,采用平台式管理架构,实现分布式热源集中管理
  • FinMe智慧透明供热平台适用于热力公司的分布式供热集中管理,以及设备厂商的远程维护和管理

现状与困难

集团化的供热企业,由于子公司所处地理环境较分散,且各地供热政策也不一致,存在供热质量、能耗等运营监管难题,收费报表常采用手动统计的方式提交总部汇总,费时费力。

解决方案

集团化一站式供热运营平台,运行、维修、收费、客服等所有业务部门和所有组织层级都在一个平台上产生、共享、应用数据,实现精细化闭环管理,提高管理效率。

  • 数据切片化存储,同时使用一主多从的备份机制
  • 定制标准协议,低成本与第三方系统数据对接
  • 高质量的数据清洗:对第三方系统上传或手动填报的数据进行检测甄别和异常数据剔除等处理,进行数据清洗过滤
  • 科学的指标分析:多维度指标,科学评价
  • 优化管理:直观看到集团所供热的基础信息,各子公司分布,能耗排名、室温达标率,投诉办结率,报修数量、收费率排名等内容,提高公司精细化管理水平,间接达到节能降耗、管理效率提升目的
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现状与困难

将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,改善市民生活质量,是各地政府数字民生的重要任务,而各地能源企业众多,使用的产品也各有差异,很难将数据统一到一个平台进行监管。

解决方案

聚焦未来智慧城市,暖流科技基于工业物联网及数字孪生等技术搭建的供热、水务、燃气等智慧能源监管平台具有广集成、高融合、强安全等特点,为政府统筹监管、应急指挥、规划设计等提供服务支持,满足省、市、区县等各级政府在精准分析、科学决策和专业管理方面的需求。

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