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（一）課題來源和背景
冬季供熱作為保障北方城鎮(zhèn)居民基本生活需求的社會(huì)公共事業(yè)之一，同時(shí)也是北方能源消耗主要行業(yè)之一。通過數(shù)字化、信息化的技術(shù)手段建立智慧供熱體系、實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，成為供熱行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必要手段，也是實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的重要途徑。
供熱行業(yè)起步較晚，自動(dòng)化水平較低，一直以來都是采用“看天燒火”的運(yùn)行方式，近幾年隨著資源和環(huán)境壓力的增大，供熱企業(yè)不斷需求新的技術(shù)產(chǎn)品，在裝備水平上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)的飛躍。但是，城市區(qū)域鍋爐房集中供熱方式數(shù)量多覆蓋面廣，具有管理分散、安全監(jiān)管難、節(jié)能減排運(yùn)行效率差等特點(diǎn)。目前亟需建立一套供熱行業(yè)的智慧管理系統(tǒng)，提升整個(gè)行業(yè)的水平。
研究智能供熱管控服務(wù)平臺(tái)，深層次上可以說是為了服務(wù)企業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升供熱效率與質(zhì)量，以節(jié)能減排為首要目標(biāo)，以經(jīng)濟(jì)效益為切入點(diǎn)、以提升服務(wù)質(zhì)量為核心，以信息化系統(tǒng)的對接融合為目標(biāo)，通過互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的方式集中展現(xiàn)信息技術(shù)在供熱領(lǐng)域的深度應(yīng)用與實(shí)踐。發(fā)展智能供熱管控服務(wù)平臺(tái)也是堅(jiān)持以人為本、服務(wù)為先，整合資源、提高效能、因地制宜、實(shí)事求是的原則。實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行及服務(wù)管理的專業(yè)化、規(guī)范化、精細(xì)化，切實(shí)提高服務(wù)質(zhì)量與管理水平。
本項(xiàng)目以城市區(qū)域鍋爐集中供熱物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)系統(tǒng)研制為主要目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行研究探索，重點(diǎn)研究物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知、傳輸、應(yīng)用處理等整體架構(gòu)體系技術(shù)難點(diǎn)，攻克節(jié)能、生產(chǎn)、運(yùn)營管控流程的集成服務(wù)模式和支撐體系結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出具有國內(nèi)先進(jìn)水平的基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)域供熱智能服務(wù)系統(tǒng)，形成實(shí)時(shí)安全監(jiān)測和生產(chǎn)運(yùn)行智能監(jiān)控管理綜合服務(wù)平臺(tái)。
（二）技術(shù)原理及性能指標(biāo)
本項(xiàng)目基于金房暖通公司已有的監(jiān)測、監(jiān)控、智能化管理的技術(shù)基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)、通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，致力于開發(fā)建立城市（區(qū)域）集中供熱遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系和管理綜合服務(wù)平臺(tái)，通過服務(wù)模式的創(chuàng)新、高新技術(shù)的支撐，實(shí)現(xiàn)管理服務(wù)技術(shù)升級，實(shí)現(xiàn)供熱行業(yè)中的用戶信息管理、客戶報(bào)修、室溫采集與監(jiān)控、室溫稽查與審核等功能智能化管理，實(shí)現(xiàn)供熱企業(yè)的數(shù)據(jù)共享，充分挖掘數(shù)據(jù)，立足于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與可視化，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)測，最終為企業(yè)工作開展提供指導(dǎo)決策作用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。傳統(tǒng)行業(yè)與新興技術(shù)的相結(jié)合，將供熱這一傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展推到新的歷史高度。
從功能角度看，智慧供熱系統(tǒng)可以分為智慧運(yùn)營、資產(chǎn)智慧管理和智慧監(jiān)管三個(gè)部分來實(shí)施。
（1）智慧運(yùn)營
指整個(gè)供熱系統(tǒng)從熱源、輸配到用戶的整體的智能化運(yùn)行，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳及篩選、鍋爐的集中控制、負(fù)荷的預(yù)測、供熱量的控制、用戶調(diào)控、預(yù)警報(bào)警、能源利用分析、熱力平衡分析、系統(tǒng)健康診斷等；
（2）資產(chǎn)智慧管理
指從供熱企業(yè)人、財(cái)、物的管理上實(shí)現(xiàn)信息流通和整合，建立一整套的企業(yè)信息化、數(shù)字化管理平臺(tái)，將企業(yè)各類的經(jīng)營運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。
（3）智慧監(jiān)管
智慧監(jiān)管是政府部門通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)對供熱行業(yè)的能耗、投訴、供熱質(zhì)量的監(jiān)督和管理。通過智慧供熱平臺(tái)，向政府提供供熱能耗數(shù)據(jù)，使主管部門掌握本行業(yè)用能情況，以制定相關(guān)的政策。
（三）技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性
（1）供熱能耗預(yù)測及考核
利用天氣預(yù)報(bào)中的天氣狀況（即陰、晴、雨、雪等）、風(fēng)力風(fēng)向、室外溫度三種氣象參數(shù)預(yù)測供熱項(xiàng)目能耗，作為項(xiàng)目運(yùn)行能耗指標(biāo)；并且計(jì)算二次供水溫度，下發(fā)至項(xiàng)目本地控制器，指導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行；實(shí)時(shí)監(jiān)測每日能耗情況，并與預(yù)測能耗值進(jìn)行對比，通過得出的供熱能耗達(dá)標(biāo)率對各項(xiàng)目能耗情況進(jìn)行考核。
（2）供熱系統(tǒng)健康診斷
采用邊緣技術(shù)對傳感器上傳的系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及篩選。并利用人工智能技術(shù)對供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行健康診斷，從鍋爐房、換熱站、室外供熱管網(wǎng)、室內(nèi)溫度以及能耗五個(gè)維度進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)分析考核，對不合格項(xiàng)給出評價(jià)結(jié)果，分析疑似原因，最后給出解決建議，保證系統(tǒng)健康運(yùn)行。