供熱計量：大數(shù)據(jù)下的熱網安全與節(jié)能
隨著互聯(lián)網的日益普及，人們對互聯(lián)網技術的利用率越來越高，由此而來的大數(shù)據(jù)為社會各行各業(yè)帶來很大變化。在集中供熱領域，各省市供熱部門正面臨著眾多數(shù)據(jù)孤島、不能統(tǒng)一運營管理、熱網節(jié)能難于落地等痛點。本文闡述了一種“平臺運營”模式——實現(xiàn)熱網大數(shù)據(jù)統(tǒng)一運營，并對其進行深入挖掘與分析，服務于熱網安全與節(jié)能。
一、行業(yè)背景分析
供熱是北方城市的重要基礎設施之一，傳統(tǒng)分散供熱方式造成能源浪費、環(huán)境污染，已不適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，而集中供熱可以解決這些問題。發(fā)展到2014年，我國400多個城市建設了集中供熱設施，許多縣城也有了供熱設施，形成很大規(guī)模。
熱用戶不斷增加，怎樣更好、更有效地管理整個熱網和熱用戶計量成為人們迫切關注的問題，供熱信息化建設無疑成為行業(yè)熱點。目前，行業(yè)內信息化IT系統(tǒng)熱點做法有：（1）熱計量技術：通斷時間面積法、戶用熱量表法、溫度面積法、流量溫度法、散熱器熱分配計法；（2）熱網監(jiān)控技術：熱源集中控制系統(tǒng)、無人值守換熱監(jiān)控系統(tǒng)、公建分時分區(qū)控制系統(tǒng)；（3）信息系統(tǒng)：GIS地埋信息系統(tǒng)、熱計量系統(tǒng)、供熱收銀系統(tǒng)、供熱調度中心、大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)等。
二、供熱行業(yè)痛點
隨著北方省市既有建筑供熱計量改造工程的順利展開，供熱信息化建設也得到同步發(fā)展。各省、市供熱部門都摒棄“一家獨大”的原則，市場需求擴大引來眾多信息化廠家角逐供熱改造市場。熱力公司信息化系統(tǒng)現(xiàn)狀有以下幾種：
•眾多系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)孤島與信息孤島，無法產生整體節(jié)能價值；
•某小區(qū)安裝9個廠家熱計量裝置，運行9套供熱計量系統(tǒng)，且互不兼容；
•某熱力公司鍋爐集中監(jiān)控裝置、換熱站監(jiān)控裝置、戶用計量裝置都由不同廠家提供；運行著一套鍋爐集中監(jiān)控系統(tǒng)、多套換熱站監(jiān)控系統(tǒng)、多套戶用計量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)不能無縫對接，不能實現(xiàn)按需供熱，巨大投資沒有產生節(jié)能價值；
三、解決方案——大數(shù)據(jù)統(tǒng)一運營
1、采用平臺架構
供熱平臺運用分布式存儲架構、負載均衡服務、高并發(fā)采集服務、無線數(shù)據(jù)傳輸、輔助控制決策等先進技術，打破數(shù)據(jù)孤島，集供熱計量系統(tǒng)、熱網監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)于一體，以“大數(shù)據(jù)+云平臺”的運營模式帶來供熱節(jié)能發(fā)展歷程上技術與管理的雙重大變革。
優(yōu)勢
1.基于SOA的企業(yè)應用體系架構：可集成任意廠家DTU、采集裝置、計量/傳感裝置，硬件裝置即服務、基礎設施即服務、應用軟件即服務；
2.分布式存儲架構：可存儲100萬用戶量、10個供暖季數(shù)據(jù)，且允許動態(tài)擴容；
3.高并發(fā)分布式DTU接入服務：可同時與1萬套采集裝置通信，且允許動態(tài)擴容；
4.分布式計算：1分鐘內完成10萬儀表的采集、處理、入庫；
5.統(tǒng)一運營模式：集供熱計量系統(tǒng)、熱網監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)于一體，為實現(xiàn)按需供熱、計劃生產提供輔助依據(jù)，最終實現(xiàn)熱網安全與節(jié)能；
2、關鍵技術實現(xiàn)
上層服務的統(tǒng)一化，首先需要集成各廠家儀表。集成方法有三種，如下表所示。在已經安裝采集裝置的工程應用中，推薦使用方案二；在未安裝采集裝置的新熱改項目中，推薦使用方案三。
3、多方共贏的供熱平臺
平臺搭建目的是實現(xiàn)多方共贏的生態(tài)圈，平臺使用方有供熱辦、供熱公司、儀表廠家、用熱戶，為各個使用方提供的服務如下圖所示：
四、大數(shù)據(jù)下的熱網安全與節(jié)能
1、供熱行業(yè)為何有大數(shù)據(jù)？
既有建筑供熱計量改造的展開使供熱信息化建設已經不限于熱源、熱網和換熱站，監(jiān)控延至用戶未端，每戶采集的數(shù)據(jù)有室溫、設定溫度、閥門狀態(tài)、累積熱量、流量、供水溫度、回水溫度、室外溫度等，每個用熱戶計算值約有10個，對于供暖500萬平方米的熱力公司，大約有10萬用熱戶，1小時便有100萬的存儲量。
2、如何使用大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)的存儲、挖掘，其最終目標為熱網安全與節(jié)能，那么，如何利用熱網大數(shù)據(jù)實現(xiàn)最大的節(jié)能價值，這是目前供熱行業(yè)的最大難題。廣東艾科技術股份有限公司作為供熱平臺運營模式的實踐者，在寧夏吳忠、北京懷柔、新疆博樂等熱力公司的供熱平臺工程實踐中，總結了一套成熟的熱網安全與節(jié)能實施策略。
3、大數(shù)據(jù)產生的價值
大數(shù)據(jù)應用于供熱行業(yè)中，最終目標只為熱網的安全與節(jié)能。
對于熱網安全產生的價值：a.無人值守，最低人工成本也可保障熱網安全；b.遠程實時監(jiān)測，熱力公司老總、供熱辦監(jiān)管人員可隨時隨地獲知熱網運行狀態(tài)。
對于熱網節(jié)能所產生的價值：
a.水力平衡、熱損分析，大數(shù)據(jù)幫助熱力公司運維熱網。從熱源、熱網、熱力站、熱用戶監(jiān)測數(shù)據(jù)的大匯總，不難分析出熱網水力平衡狀態(tài)、熱損狀態(tài)，幫助熱力公司再次完成熱網質調節(jié)；
b.按需供熱輔助決策，助力實現(xiàn)熱網節(jié)能。從整個熱網以往供暖季的歷史數(shù)據(jù)中可挖掘出室外氣候下的供需調節(jié)系數(shù)、分時分區(qū)調節(jié)系數(shù)，制定總供暖季節(jié)能指標，根據(jù)室外氣候、未端室溫參數(shù)為司爐工提供每時生產輔助策略。
