DB23T 2745-2020 黑龙江省城镇智慧供热技术规程.pdf

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DB23T 2745-2020 黑龙江省城镇智慧供热技术规程.pdf

续表C.0.1二网供水压力<=1H<=10Min二网回水压力<=1H<=10Min热力站二网水泵频率<=1H<=10Min换热站面积<=1H<=10Min供水温度<=1 H<=30Min回水温度<=1 H<=30Min流量<=1 H<=30Min建筑物热力热量<=1 H<=30Min入口供水压力<=1 H<=30Min回水压力<=1 H<=30Min阀门开度<=1 H<=30Min室内用户室温<=1 H<=30Min28

1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用 词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,可采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合......的规 定”"或“应按......执行”

黑龙江省城镇智慧供热技术规程

总则. 34 2术语. 35 3 智慧供热体系架构及分级 .36 3.1一般规定 .36 3.2智慧供热系统基本体系架构. .38 3.3智慧供热系统分类及组成 ..43 3.4智慧供热系统的评定 ..45 智慧供热系统功能要求. ...54 4.1一般规定. ..54 4.2智慧供热系统功能要求, ..54 4.3数据采集及管理功能. 4.4智慧供热系统智能决策功能 ...59 4.5智慧供热系统控制调节功能. ..61 4.6报警功能. .61 4.7人机接口及日志记录 .62 4.8智慧供热系统监视功能, ..62 4.9趋势服务和报表服务. .. 63 4.10智慧供热系统通信 ..63 4.11 Web 发布. ..64 5智慧供热系统验收和运行维护. 5.2智慧供热系统的运行维护 .65

1.0.1我国的集中供热开始于第一个五年计划期间。经过儿十年的发 展工程建设标准强制性条文 电力工程部分 2016版,我国集中供热规模越来越大,经历了由人工运行变为自动化运 行的过程,部分企业已完成信息化建设,部分企业计划或止在实施 智慧供热。 近年来以互联网、大数据、物联网、人工智能为代表的新一代 言息技术的发展日新月异,加速了向供热领域的渗透融合。将智慧 共热建设深入到相对完整的供热流程当中,用人工智能技术解决供 热过程涉及到的分析、推理、决策及控制问题,能够解决供热过程 中的复杂性和不确定性问题,实现人工智能技术与先进供热技术深 度融合,进一步提高供热系统安全性和用户满意度,使系统的综合 能效接近系统的最大能效,以创造更多的增量价值。这为供热系统 从自动化、信息化向智能化跃升提供了难得的历史机遇,开启了城 镇智慧供热发展的新阶段,将深刻地改变供热行业的系统设计、运 维管理方式及发展理念,带来生产力的文一次飞跃。本规程的制定, 将有助于规范黑龙江省智慧供热的建设,推进城镇供热行业的可持 续发展。 1.0.2本技术规程适用于城镇智慧供热系统的建设、运行和维护。已 经实现了供热信息化的供热系统的智能化改造,也可参照本技术规 程执行。

3智慧供热体系架构及分级

3.1.2智慧供热可分为厂义智慧供热和狭义智慧供热。厂义智慧供热 是新一代信息技术(移动互联、大数据、云计算、物联网)、新 代人工智能技术与先进供热技术的深度融合,贯穿于供热设备制造 共热系统规划设计、供热系统建造、人才培养、供热运行维护、供 热服务全寿命的各个环节及相应系统的优化集成,用于解决供热行 业全过程中的复杂性和不确定性问题,提高资源配置效率,实现资 原优化。现阶段所说的智慧供热指的是狭义智慧供热,主要指的是 共热智慧运行、供热企业智能管理以及运行人才和管理人才培养儿 大环节(图1)。从物理形态角度着,供热物理设备网、供热物联网 和智慧供热平台是构成智慧供热的三个物理实体,缺一不可。先进 的供热技术是智慧供热的主体,智慧运行是智慧供热的主线,用户 需求是智慧供热的核心。

热系统应能提升系统的整体水平,使系统能力逼近系统的最大能效, 在最大程度满足热用户需求的前提下,实现供热物理设备网的高效 运行。

热系统应能提升系统的整体水平,使系统能力近系统的最大能效, 在最大程度满足热用户需求的前提下,实现供热物理设备网的高效 运行。 3.1.4科学合理的供热物理设备网是实施供热的物理基础。物理设备 网的设计建造水平,直接影响物理设备网的系统综合特性。采用先 进供热技术的系统,其系统综合能效较高。实施智慧供热的供热物 理设备网的调节性能体现在以下两个方面: (1)可实现初调节。即要求在供热物理网中设置必要的水力工 况调节设备,实现一级供热管网、二级供热管网及热用户系统的初 调节; (2)可实现运行调节。即要求在供热物理网中设置必要的热力 工况调节设备,实现多种热力工况的运行调节。建设物理设备网的 王务是不断推进供热技术进步,实现先进的供热技术与智能设备、 智能传感器深度融合,构建热源、供热管网、热力站及热用户可调 可控、可计量的新型供热管网。 要实现上述调节控制目标,需在热源、热网、热力站设置必要 的调节、控制设备,通过一级网和换热站满足二级供热管网的运行 调节需求。调节控制设备的设置位置与被调控设备的位置有关。建 筑物调节控制设备的设置,与调节单元及控制目标有关。对于调节、 控制到建筑物的系统,调节控制设备应设置在建筑物的热力入口处: 调节、控制到单元的系统,调节控制设备应设置在建筑物的每个单 元的热力入口处:实施热计量的用户,应设置可远程控制的阀门及 用于热用户调节室温的控制器,调节控制设备应设置在每个用户的 热力入口处

3.2智慧供热系统基本体系架构

3.2.1~3.2.3智慧供热系统的核心功能原理是基于数据驱动的供热物 理设备网与数字空间的全面互联与深度协同,以及在此过程中的智 能分析与决策优化。通过网络、平台、安全三大功能体系构建,全

面打通供热运行、供热业务管理、供热安全管理及环保管理各个环 节,基于数据整合与分析实现信息技术(IT)与运营技术(OT)的 融合,并与网络、平台、安全三大功能体系贯通(如图2所示)

图2智慧供热系统的核心架构

中的设备状态,既包括供热设备机械状态的改变,也包括人员、具 体操作流程和组织形式的改变 数据模型层强化数据、知识、资产等的虚拟映射与管理组织, 提供支撑智慧供热数字化应用的基础资源与关键工具,包含数据集 戎与治理、数据模型和机理模型构建、信息交互三类功能。数据集 成与治理将原来分散、杂乱的海量多源异构数据整合成统一、有序 的新数据源,为后续分析优化提供高质量数据资源,涉及到数据库、 数据湖、数据清洗、元数据等技术产品应用。数据模型和机理模型 构建是综合利用大数据、人工智能等数据方法和供热行业的经验及 理论知识,对供热设备、管网、热力站、热用户等行为特征和因果 关系进行抽象化描述,形成各类模型库和算法库。信息交互是通过 不同设备之间数据的互联互通和模型的交互协同,构建出覆盖范围 更广、智能化程度更高的数据系统。 决策优化层聚焦数据挖掘分析与价值转化,形成供热数字化应 用核心功能,主要包括分析、描述、诊断、预测、指导及应用开发。 分析功能借助各类模型和算法的支持将数据背后隐藏的规律显性 化,为诊断、预测和优化功能的实现提供支撑,常用的数据分析方 法包括统计数学、大数据、人工智能等。描述功能通过数据分析和 对比形成对当前现状、存在问题等状态的基本展示,例如在数据异 常的情况下向运行人员传递信息,帮助运行人员迅速了解问题类型 和内容。诊断功能主要是基于数据的分析对供热物理设备网当前状 态进行评估,及时发现问题并提供解决建议,例如能够在热量表出 现故障的第一时间进行报警,并提示运维人员进行维修。预测功能 是在数据分析的基础上预测供热物理设备网未来的状态,在问题还 未发生的时候就提前介入,例如预测控制阀门寿命,避免因为零部 件老化导致阀门泄漏。指导功能则是利用数据分析来发现并帮助改 进供热物理设备网运行中存在的不合理、低效率问题,例如分析供 热系统一级网二级网数据,合理设置供热参数,降低能源消耗。同 时,应用开发功能将基于数据分析的决策优化能力和企业业务需求

进行结合,支撑构建供热业务软件、手机APP等形式的各类智能化 应用服务。 自下而上的信息流和自上而下的决策流形成了智慧供热数字化 应用的优化闭环。其中,信息流是从数据感知出发,通过数据的集 戎和建模分析,将供热物理设备网信息和状态向上传递到虚拟空间, 为决策优化提供依据。决策流则是将虚拟空间中决策优化后形成的 指令信息向下反馈到控制与执行环节,用于改进和提升供热物理设 备网的功能和性能。 优化闭环就是在信息流与决策流的双尚作用下,连接供热物理 设备网与上层业务,以数据分析决策为核心,形成面向不同供热场 景的智能化运行、网络化协同、个性化定制和服务化延伸等智能应 用解决方案。 3.2.4~3.2.5智慧供热的网络体系由网络互联、数据互通和标识解析 部分组成。网络互联是指通过多种数据传输方式,将与供热物理设 备网相关的热源、热力站、管网、设备、热用户及运维人员连接 实现要素之间的数据传输,数据互通。数据互通包括应用层通信、 信息模型和语义互操作等功能。数据互通要实现数据和信息在各要 素、各系统间的无缝传递,使得异构系统在数据层面能相互“理解” 从而实现数据互操作与信息集成。 标识解析是为了实现要素的标记、管理和定位。通过对供热系 统的各级对象进行一致的标识定义,并对注册的标识统一管理,实 现各系统间的对象数据传输、精准对接、数据产品全生命周期管理 和智能化服务。标识数据采集,主要定义标识数据的采集和处理手 段,包含标识读写和数据传输两个功能,负责标识的识读和数据预 处理。标签管理主要定义标识的载体形式和标识编码的存储形式, 负责完成载体数据信息的存储、管理和控制,针对不同需要,提供 符合要求的标识编码形式。标识注册是在信息系统中创建对象的标 识注册数据,包括标识责任主体信息、解析服务寻址信息、对象应 用数据信息等,并存储、管理、维护该注册数据。标识解析能够根

据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置,对设 备和管道等进行唯一性的定位和信息查询,是实现供热生产系统的 精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。标识 数据处理定义对采集后的数据进行清洗、存储、检索、加工、变换 和传输的过程,根据不同业务场景,依托数据模型来实现不同的数 据处理过程。标识数据建模构建供热应用的标识数据服务模型,建 立标识应用数据字典、知识图谱等,基于统一标识建立对象在不同 信息系统之间的关联关系,提供对象信息服务。 3.2.6~3.2.9智慧供热平台的基础设施层主要提供现场设备或传感器 数据接入、转换、数据预处理和边缘分析应用等功能。一是物理设 备网的数据接入,包括热源、热网、热力站、热用户的数据接入能 力,以及ERP(EnterpriseResourcePlanning,企业资源计划) MES(ManufacturingExecutionSystem,生产信息化系统)、WMS (WarehouseManagementSyste,仓库管理系统)等信息系统数据 接入能力,实现对各类数据的大范围、深层次的采集和连接。二是 协议解析与数据预处理,将采集连接的各类多源异构数据进行格式 统一和语义解析,并进行数据剔除、压缩、缓存等操作后传输至云 端。三是边缘分析应用,重点是面向高实时应用场景,在边缘侧开 展实时分析与反馈控制,并提供边缘应用开发所需的资源调度、运 行维护、开发调试等各类功能。 平台服务层提供资源管理、供热数据与模型管理、建模分析和 应用创新等功能。一是IT资源管理,包括通过云计算PaaS等技术 对系统资源进行调度和运维管理,并集成边云协同、大数据、人工 智能、微服务等各类框架,为上层业务功能的实现提供支撑。二是 供热数据与模型管理,包括面向海量供热数据提供数据治理、数据 共享、数据可视化等服务,为上层建模分析提供高质量数据源,以 及进行模型的分类、标识、检索等集成管理。三是建模分析,融合 应用仿真分析、业务流程等机理建模方法和统计分析、大数据、人 工智能等数据科学建模方法,实现工业数据价值的深度挖掘分析。

四是应用创新,集成研发设计、生产管理、运营管理已有成熟工具, 采用低代码升发、图形化编程等技术来降低升发门槛,支撑供热人 员能够不依赖程序员而独立开展高效灵活的应用创新。此外,为了 更好地提升用户体验和实现平台间的互联互通,还需考虑人机交互 支持、平台间集成框架等功能 应用服务层提供供热创新应用二次并发集成等功能。能针对全 网运行、分析决策、能耗优化、运营管理等智能化需求,构建各类 供热PC端、各类供热APP应用解决方案,帮助企业实现提质降本 增效,满足用户个性化需求。 3.2.10~3.2.11智慧供热系统运行过程中应提升对相关参与者人身安 全进行保护的能力。智慧供热系统中的信息应能按给定要求不得泄 漏给非授权的个人或企业,杜绝有用数据或信息泄漏给非授权个人 或实体。对要传送的信息内容采取特殊措施,从而隐蔽信息的真实 内容,使非法截收者不能理解通信内容的含义。智慧供热系统中的 言息不被泄漏给非授权的用户和实体,只能以充许的方式供授权用 户使用。智慧供热用户、进程或者硬件组件能验证所发送信息的准 确性,并且进程或硬件组件不会被以任何方式改变。对智慧供热系 统中的信息采取特殊措施,使得信息接收者能够对发送方所发送信 息的准确性进行验证:对智慧供热平台、控制系统、业务系统等加 以防护,使得系统不以任何方式被第三方非法篡改。应实现通信可 用性、信息可用性、系统可用性:应具备实现对于智慧供热用户个 人隐私数据或企业拥有的敏感数据等提供保护的能力:应具备对与 智慧供热系统用户个人相关的隐私信息提供保护的能力。应具备对 参与智慧供热业务运营的企业所保有的敏感数据进行保护的能力。

3.3智慧供热系统分类及组成

3.3.1~3.3.2智慧供热系统按业务功能划分为行业级、城市级和企业 级三个级别。行业级智慧供热系统,为省级供热行业监管部门提供 服务,实现对供热行业的规划、供热服务、重大事故危机等的监管,

图3智慧供热系统业务功能分类图

3.3.3城市级智慧供热系统组成与城市规模有关,本条款推荐了一般 规模城市智慧供热系统的组成。对于大中城市可根据功能需求和具 体情况,调整子系统及分层结构。对于小型城市、镇,可根据实际 情况,简化子系统及分层结构。

3.3.4不同规模供热企业对智慧供热系统功能要求不同,企业级智慧 共热系统可根据系统的特点及企业需求确定,一般由运行监测系统 及智能调控系统、智能管理系统等组成。 运行监测系统是对热源、热力站、供热管网、热用户的运行参 数和环境参数进行监测,获得供热系统运行的显性数据。智能调控 是智慧供热的核心功能,涉及运行调节、运行控制两大部分。运行 调节是根据显性数据得出的分析结果形成供热负荷预报、运行调节 优化、热力工况优化及运行调度的最优决策方案。运行控制是根据 最优决策方案进行管网及热用户的调节及控制,对能源转换设备和 动力设备进行优化控制。智能运行的自的是实现能源转换设备的能 效高,能源输送系统输送成本小,保障系统安全。在本条中将上述 内容合并为:热需预测、机组智控、单元智控、用户智控、能耗评价 等子系统。企业可根据实际需求确定子系统的数量及具体内容。 智能管理的任务是要实现管理环节的智能。是以智能的方式改 造现有的管理体系,提高管理系统的智能水平。智能管理是综合运 用现代化信息技术与人工智能技术,通过计划、组织、激励、协调、 控制等手段,智能地为供热运行配置资源,建立并维持企业运营秩 予,以达成预定的目标。智能管理涉及到供热业务管理、供热安全 管理、环保及消防管理等。供热业务管理包括:运行管理、设备管 理、应急管理、热费管理及服务管理等。供热安全管理包括:系统 安全、人员安全和设备安全等。智能管理的目的是实现供热企业管 理中各类硬件和软件之间的高效整合.并与企业中人要素实现“人 机协调”,做到人机结合智能和企业群体智能。在本条中,将上述 内容合并为运行管理、设备管理、收费管理、服务管理、安全管理

3.4智慧供热系统的评定

智慧供热与传统供热的区别是智慧。智慧供热的实现,涉及到 决策和控制问题。因此智慧供热的判定需要从智能数据处理

持各种计算; (4)时效性:信息集合中每个信息都与时俱进,不陈旧过时; (5)实体同一性:同一实体在各种数据源中的描述统一。 数据可追溯性,是指对供热生产中产生的数据,要能够追溯到 对物理实体的技术指标要求。如设备部件或仪表的来源,在物理设 备网中的分布及位置、使用时间等;计量、传感器等量测设备和国 家或国际标准、基本物理常数或特性参考物质的关系、检定或核查 记录等。 为了实现信息交换和数据共享,人们必须对数据和信息有共后 的理解和一致的表示。由于不同变量常常具有不同的单位和变异程 度。为了消除量纲影响和变量自身变异大小和数值大小的影响,消 除变量间的量纲关系,从而使数据具有可比性,故需要将数据标准 化。数据标准化在保证数据共享和互操作,实现诸多系统联合工作 方面具有重要意义。数据标准化的的是将不同性质、不同量级的 数据进行指数化处理,调整到可以类比的范围。数据标准化目标是 为了控制数据余,降低并发、实现和维护系统的成本和时间:减 少转换数据,提高智慧供热系统的互操作性;提供统一的数据描述 和数据显示:提高数据的完整性和准确性。 数据格式标准化主要是在数据信息化确保数据的五个维度基础 上,使用大数据存储,按照数据标准规范建设,采集数据符合相关 数据标准,数据维度齐全,数据采集规范,存储按照主题分类。 供热数据标准化建设,主要涉及基础信息和生产过程数据两大 类。基础信息包括企业经营和管理方面的组织信息、仪表设备的热 网工艺系统信息、设备设施的物理地址和地理坐标的位置信息等维 度。生产过程数据包括依据工艺要求安装的仪表与设备的采集数据、 对现场自控系统或边缘计算装置执行的操作信息、对关键设备设施 及重点场所进行监控的音视频和图像数据等维度。目前在行业和国 家没有建立供热数据标准的现状下,为了推进智慧供热,可参考表 1~表3的编码方法进行编码。在行业或国家供热数据标准发布实施

后,应采用相关的数据标准。

表 1 供热编码表

N为阿拉伯数字,A为大写英文字母(禁用

2、括号中的字符未定义时用00占位。

注:系统附加码使用举例,如换热站中有高、中、低3个供热系统,可用附加码01、02、 03标识。

付加码使用举例,如换热站中有高、中、低3个供热系统,可用附加码01、02

能技术,使得智慧供热平台具备认知和学习的能力,具备生成知识 和更好地运用知识的能力。以解决系统的参数识别、工况分析、优 化决策、优化控制等关键问题,从而将人的相关运行经验和知识转 移到智能决策过程中,形成自学习、自感知、自适应、自控制的智 能系统。供热企业利用智慧供热平台,实现供热系统的智能调度、 智能调节、智能控制、智能诊断、智能维护、智能管理及智能服务 等。根据决策环节的智能化程度,将智能决策分为三个等级:机理 及经验决策、半智能决策和智能决策。 供热企业的活动以供热物理设备网为主,在依靠机理及经验进 行的决策阶段(I1),人的部分感知、分析、决策功能向信息系统 复制迁移,供热运行决策环节,依照已有的基于机理的静态物理模 型(包括基础理论模型、流程逻辑模型、设备模型、组件模型、敌 障模型、仿真模型等)和经验进行决策,其决策水平属于供热信息 化阶段水平,在本规程中,作为智能决策的最低级。 半智能决策(12)在供热运行决策环节引入了人工智能技术, 更得供热运行决策过程,有了质的变化。供热运行决策部分依据机 理模型辅助AI模型进行决策,具备一定的自学习的能力,将机理模 型中常数变为可变量,不断进行修正。决策模型及控制模型可定期 进行更新。 智能决策(I3)是供热运行决策的最高级。在此阶段,供热运 行决策完全依据机理模型+AI模型或AI模型自主决策,具备极强的 自感知能力,决策模型具备自学习、自适应、自优化提升的能力,

3.4.4供热自动化追求的供热设备自动运行,本质是“机

强调的是在不需要人操作的情况下,供热设备的不间断运行。供热 言息化是智慧供热的基础,本质上强调供热信息的互通互联,设备 无人值守。鉴于我国自动化基础薄弱,控制工程师提出的系统控制 策略还有很多不足之处以及人工远程控制的供热系统大量存在的现 状,将人工远程控制(C1)作为智能控制的最低级。人工远程控制

(C1)主要是指系统配置利用机理模型或人工智能构建的智能决策 系统,运行人员根据此智能决策系统给出的建议,结合自身经验, 通过人工下发控制命令,对远程设备进行控制。 半智能控制(C2)级别具有如下特征: (1)控制策略依托半智能决策或智能决策系统给出: (2)供热设备依据控制策略自动运行: (3)通过人工干预实现精准控制。 智能控制(C3)级别具有如下特征: (1)供热系统主要运行设备、主要控制设备及主要传感器实现 智能化; (2)控制策略依托智能决策系统给出; (3)供热设备依据控制策略自动运行,可灵活应对各类异常情 况; (4)实现精准控制,控制结果逼近系统最高特性。 3.4.5智慧供热以数据分析为切入点,通过数据发现问题、分析问题、 解决问题,打破传统的经验驱动决策的方式,从经验和流程驱动转 向数据驱动、自动决策,追求的是供热运行决策环节科学,形成在 定的条件约束下对供热系统运行调节的最优决策方案,用来对供 热物理设备网实体进行控制。供热系统智能化追求的是供热系统的 柔性运行,本质是“人机协同”,强调供热系统能够自主配合外部 条件变化、用户需求变化和人的工作,实现人付诸的精力和时间的 最小化,利用人工智能提升工作效率和系统安全。 根据智慧供热所涉及到的智能数据处理、智能决策和智能控制 三个维度不同等级的组合。目前供热企业建立的供热信息化系统 是实现供热智慧化的基础。信息化系统主要应实现数据可采集,目 在数据的五个维度(真实性、一致性、完整性、可用性、可追溯性 上保持较高水平,可通过机理模型和人工经验远程人工控制。如目 前供热企业实现的平衡调节、依据机理模型做的负荷预报等,均属 于信息化层面,不属于智慧供热。只有将基信息化系统的能力按照

智慧供热要求进行提升,才算企业进行了智慧供热系统建设。 根据供热系统的智能化程度将智慧供热系统分为三个层级。初 级智能主要是数据建设规范,供热运行决策部分依据机理模型辅助 AI模型进行决策,决策模型及控制模型可定期进行更新。智能控制 系统自动下发指令,可在人工十预下,依据此智能决策系统自动进 行远程精准控制。 中级智能主要是数据建设,依托大数据和人工智能技术对数据 进行治理,部分或全部依据机理模型辅以人工智能模型构建智能决 策系统,主要依据智能决策系统对自控系统进行远程精准控制,在 有人工或无人工干预的条件下均能实现精准控制。达到中级智能的 智慧供热系统,至少有一个维度达I3或C3。 高级智能是智慧供热的最高级,主要是依托大数据和人工智能 技术对数据进行治理,通过机理模型+人工智能模型构建智能决策系 统,且智能决策系统可完全自更新、自优化提升,智能控制模型可 自动更新,无需人工十预,即可实现对系统进行精准调控。能创造 显著的增量价值,系统综合效率逼近系统最大能效

4智慧供热系统功能要求

4.1.1~4.1.3行业级、城市级智慧供热系统和企业级智慧供热系统服务 对象不同,需要解决的问题及管理的内容也不同。行业级智慧供热 系统用于省级供热行业监管部门对供热行业进行高效监管,监管内 容可根据具体情况确定。城市级智慧供热系统是智慧城市的一个组 戎部分,是为城市监管部门更好地进行行业管理而构建的,不同城 市的行业管理职能不同,市、区/县政府供热监管部门监管的内容有 差别,需要根据具体情况确定。 企业级智慧供热系统是为供热企业生产运行服务的,不同的供 热企业基础不同,设备配置不同,所要实现的智慧供热的具体内容 有较大差别,需要根据具体情况确定。 企业级智慧供热系统作为行业级和城市级智慧供热的重要组成 部分,也是行业级和城市级智慧供热建设的基础,在推进黑龙江省 智慧建设过程中宜先行建设。本章节所列内容主要适用于企业级智 慧供热,城市级智慧供热系统可情参照执行

4.2智慧供热系统功能要求

4.2.1~4.2.3智慧供热系统在信息化阶段,数据维度应实

4.2.1~4.2.3智慧供热系统在信息化阶段,数据维度应实现下列要求: (1)数据种类及数据量要满足利用机理模型及经验进行供热运 亍决策时的最低要求,要实现供热系统数据自动采集、存储、归档; (2)数据质量要保证数据的真实性、一致性、完整性、可用性、 可追溯性。 控制维度应实现下列要求:

(1)利用人工实现一级网系统水力调节,有条件的实现二级网 水力调节,为供热运行提供基础条件: (2)利用人工通过对热力系统主要设备进行远程控制,保证系 统运行合理; (3)对超过设定的安全限值的工况运行报警,保障系统的基本 安全。 决策维度应能自动利用机理模型及经验对供热运行决策。如供 热负荷预报、供热运行调节参数确定、水力调节调节策略、系统控 制策略、供热系统的安全预案、供热服务及管理决策等。 狭义的智慧供热仅涉及到供热系统的智能运行及企业的智能管 理部分。 智能运行涉及到运行监督、运行调节、运行控制和运行评价凸 大部分。运行监督是对热源、热力站、供热管网、热用户的运行参 数和环境参数(室内温度、室外温度等)进行监测,获得供热系统 运行的显性数据。运行调节是根据显性数据得出的分析结果形成供 热负荷预报、运行调节优化、热力工况优化及运行调度的优化决策 方案。运行控制是根据优化决策方案进行管网及热用户的调节及控 制(包括系统平衡),对能源转换设备和动力设备进行优化控制。 运行评价是根据优化运行结果,对设备及系统性能进行评价。 在智慧供热实施中,随着大量的运行数据的采集、传输,劣质 数据也随之而来,导致数据质量低劣,直接影响着智慧供热的决策 结果。数据的质量与采集及传输环节有关,需要对传输上来的数据 贡量进行诊断。在线实现数据质量的辨识,对数据的有效性进行确 认,采用合理的数据清洗方法及保障数据完整可靠的技术,对数据 进行预处理,使残缺的数据完整,将错误的数据纠止、多余的数据 去除,进而将所需要的数据挑选出来,并进行数据集成。保证数据 的准确性、完整性、一致性、唯一性、适时性、有效性。 在智慧供热的初级阶段,采集的供热基础信息和生产过程的数 据应满足智能运行及智能管理要求,采集的数据维度(企业经营和

管理方面的组织信息、仪表设备的热网工艺系统信息、设备设施的 物理地址和地理坐标的位置信息、安装的仪表与设备的采集数据、 对现场自控系统或边缘计算装置执行的操作信息、对关键设备设施 及重点场所进行监控的音视频和图像数据等维度等)应齐全,数据 采集应规范。 供热系统的智能运行应实现运行监督、运行调度、运行控制和 运行评价四项基本功能;供热系统的运行决策环节要依靠获得的数 据,以机理模型为基础,结合人工智能方法完成供热运行及管理部 分环节的辅助决策。通过人工智能手段获得的决策模型和控制模型 应能定期实现更新,更新过程手工或自动均可。 智能管理是以智能的方式改造现有的管理体系,提高管理系统 的智能水平。智能管理是综合运用现代化信息技术与人工智能技术, 通过计划、组织、激励、协调、控制等手段,智能地为供热运行配 置资源,建立并维持企业运营秩序,以达成预定的目标。智能管理 涉及到供热业务管理、供热安全管理、环保及消防管理。供热业务 管理包括:运行管理、设备管理、应急管理、热费管理及服务管理 等。供热安全管理包括:系统安全、人员安全和设备安全。智能管 理的目的是实现供热企业管理中各类硬件和软件之间高效整合,并 与企业中人要素实现“人机协调”,做到人机结合智能和企业群体 智能。供热企业可根据自身的管理特点及需求,确定智能管理的内 容。 4.2.4智慧供热以数据分析为切入点,数据质量直接影响信息质量 影响数据质量的因素很多,多与采集及传输环节有关。数据传输环 节的质量问题如:接口数据及时率低、接口数据漏传、网络传输过 程不可靠,如包去失、文件传输方式错误、传输技术问题、协议使 用不当导致的数据不完整等。数据传输环节的质量问题容易识别, 而数据采集环节的问题,往往与传感器质量及工作状态有关,传感 器工作状态是影响看数据质量的关键因素。供热所用的传感器数量 很大,但种类较少,为了保证测量数据的准确性,需要经常对传感

4.2.5智慧供热与传统供热的区别是智慧,是从人工、自动到

过程。一般通过智能运行和智能管理两个部分来实现供热高效率、 高质量、精细化、低成本、舒适性目标。在智慧供热的中级阶段 对物理设备网采用的设备没有智能化要求,数据主要是通过常规的 专感器采集的。在智慧供热的高级阶段,构成物理设备网的主要设 备及传感器,应达到智能化水平,使物理设备网具备灵敏准确的感 知功能,便于实现供热系统及设备运行状态的自动诊断。智慧供热 系统应具有正确的思维与判断功能、自适应的学习功能、以及行之 有效的执行功能,供热运行决策不需要人工干预,完全依据机理模 型+AI模型或AI模型来自主决策,决策模型具有自动优化提升的能 力,控制过程更精准、执行效果更佳。智慧供热系统能自动评估供 热系统的可靠性,动态预估物理设备网的健康走向,快速诊断并准 确预测事故原因,制定出更加合理的事故处理方案和维护管理方法, 咸少事故发生的次数和事故处理时间及影响范围,提高系统的安全 性。供热设备的一般故障,可在人工干预下实现远程恢复。

4.3数据采集及管理功能

共热数据采集范围应包括源、网、站、户各环节中依据工艺要 的仪表与设备的监测数据,应采用统一的编码规则定义系统

中仪表与设备的编号,进而定义该位置采集的数据编号,设备编码 参见3.4.2条的条文解释。 4.3.2智慧供热系统应具有解决数据并发和治理数据的服务或平台, 可以解除因站点和热用户分散、数量庞大对系统采控、计算、分析 的压力,使系统更广泛地兼容各种物联网通信技术,实现复杂工况 下的数据上传。治理后的数据支持企业级和城市级智慧供热系统用 访问,可根据权限开放数据内容。 4.3.3智慧供热系统应根据数据维度配置合理的数据库。基础信息类 数据应存放在关系型数据库,生产过程类数据应存放在具有时序与 空间属性的数据库;当数据规模较大时,应提供数据库集群服务, 可弹性存储和处理数据。此外,还应持续提升数据库的容灾能力。

数据应存放在关系型数据库,生产过程类数据应存放在具有 空间属性的数据库;当数据规模较大时,应提供数据库集群 可弹性存储和处理数据。此外,还应持续提升数据库的容灾

4.4智慧供热系统智能决策功能

4.4.1~4.4.3智慧供热系统的智能运行决策应具有系统安全功能、优 质服务功能和经济运行功能: (1)系统安全:智慧供热系统应通过采用先进的测量技术和控 制方法,监测供热系统的基本元件,通过对事故发生原因分析、事 孜处理方法的自学习,快速诊断并准确地提出解决任何运行质量事 牛的方案和维护管理方法,减少事故发生的次数和事故处理时间及 影响范围,提高供热安全。 (2)优质、高效服务:智慧供热系统应通过供给和需求的互动: 可以最有效地管理如热量、压力、温度等数据,为用户提供更好的 服务。通过将服务评价渗透到基本服务全过程的每一个环节,使决 策、管理、绩效评价和监督问责的科学化、精细化和透明化得以实 现,通过对供热服务的监督、评价,建立起高素质的服务队伍,提 供企业的供热服务水平。 (3)经济运行:智能供热系统应通过对供热系统特性分析,制 定出优化的运行调度方案,对运行设备进行优化控制,实现能源转 换设备的高效运行,使得能源输送系统单位输送成本最小:并通过

对运行过程的自学习,不断改进系统运行调度策略,获得更好的运 行效果。 智慧供热系统的运行监督主要指的是对供热系统运行参数的监 督和对环境参数的监督,能为运行控制、运行调节和运行评价提供 实时的运行数据

系统经济运行的目的是为了降低企业运行成本,提高企业的竞争力。 供热系统的经济运行主要涉及到供热系统的运行控制、运行调节和 运行评价。 供热期间,需要对未来一段时间内的供热负荷进行预测。一般 分为热源负荷预测、热力站负荷预测和建筑物负荷预测三个层面。 具体预报到哪一个层面,可根据供热设备配置情况确定。根据预测 时间长短,可将供热负荷预测分为长期预测、中期预测报和短期预 测。预测周期,根据供热企业运行要求确定。供热调节方案一般应 制定到源和站,设置调节控制设备的建筑物,应制定到建筑物的运 行调度方案。 运行控制包括四个方面的内容: (1)为实现调度自标,以提高能源转换效率为自的,对于能源 转换设备的优化控制: (2)为实现调度自标,以降低运行能耗为自的,对于动力设备 的优化控制: (3)为系统运行调节提供条件,对于管网系统进行的平衡调节: (4)为节约能源,热用户可根据自身需求在系统充许的范围内 进行个性化的室温控制调节。 运行调节包括四个方面的内容: (1)在一定的供热范围下,根据实时的室外参数,确定今后 个调度周期内的供热需求; (2)基于预报的供热负荷,根据系统的配置状况,确定系统运 行调节方案:

(3)在保证系统不出现热力失调的情况下,优化系统的热力工 况; (4)在给定供热负荷的情况下,根据供热系统的实时运行工况, 确定今后一个调度周期内的各运行设备的运行状况,使得供热系统 在保证服务质量的前提下,运行费用最低。 运行评价是指对供热系统在某一运行周期内的运行情况的评 价,以便于运行策略自动提升及控制策略的自动更新。运行评价主 要是设备效率评价和系统运行水平评价。 设备效率评价包括下列内容: (1)在评价周期内,锅炉在实际燃料条件运行且完成了规定供 热量的情况下的运行效率; (2)水泵在评价周期内,完成规定的输送热量后,所达到的运 行效率。 系统运行水平评价主要包括:系统补水率、输送效率、水力调 节状况、室内温度、建筑物耗热量指标,系统耗电量指标等。

4.5智慧供热系统控制调节功能

4.5.1~4.5.2智慧供热系统的供热设备分布在城市的各个角落,根据 共热企业的需求及调节控制目标,传感器、调节控制设备分别设置 在热源、热网、热力站、建筑物及热用户内。这些设备及传感器的 工作状态,需要实时或定期的上传到智慧供热平台上,依据决策模 型进行分析决策。用于决策的参数或模型,可以预设在软件中,也 可以根据人工智能的方法自动建立。平台可根据调节控制自标,实 现不同层面的控制。

4.6.2智慧供热系统应对供热系统运行的关键数据(压力、温度、流 量等)和设备(水泵、电动阀门、锅炉、换热器等) 工作状态进

4.7人机接口及日志记录

4.7.3智慧供热系统应具有完整的日志管理功能,宜可配置信息记录 内容、制定信息存储规则;可实时监视系统运行时,出现的服务程 序故障、硬件健康状态、数据通信故障等系统信息;能按规则记录 对系统进行的主要运行和操控过程信息:支持对日志信息的查看、 分析和导出等业务操作。

4.8智慧供热系统监视功能

4.8.1~4.8.6智慧供热系统应满足供热企业分级管理的需求,支持生产 调度中心的全局管理、各分公司及班组的区域管理。不同的供热企 业对展示的内容需求不同,这里给出的是最低要求。

企业级智慧供热系统应通过设备管理、运行评价、健康诊断等 子系统的辅助决策功能,实现对系统设备的运行管理和状态监视(如 温度、压力、流量、液位、失水量、电量、热量、循环泵及补水泵 锁率、电流等)。需要对关键的生产过程、工艺现场和设备运行状 态以及其它需要监控场地的图像监视、录像时,宜具有下列功能 (1)有摄像机录像、动态侦测、线路状态等报警: (2)可遥控云台和摄像机镜头: (3)有单画全屏显示、多画面分割显示、多画面轮循显示: (4)有硬盘定时录像、报警录像、动态录像; (5)可系统设置、查询、画面调整、关闭等

4.9趋势服务和报表服务

4.9.1~4.9.3趋势服务和报表服务作为智慧供热系统的基础工具,应 为用户提供面向对象的统计和分析服务,可对单个或多个设备、 类或多类对象进行相关性查询分析。数据查询时支持按时间点和时 间段检索,系统可根据本次查询的结果进行智能分析给出分析诊断 报告,查询详单和分析结果可导出

GB/T 39295-2020 水性胶粘剂触粘性的测定.pdf4.10 智慧供热系统通信

4.10.1~4.10.4在智能热网系统中,通信系统是将物理世界和信息世 界联系起来的桥梁。在这个过程中,从信息的采集和处理、到决策 的制定和执行均需要在网络中高效、准确的完成。因此,高速、可 靠、方便快捷的信息传输手段将扮演重要的角色。本节对通信系统 提出的是基本要求。 通信系统,按照地域性划分,一般分为局域网络系统、广域网 络系统两部分。调度中心、热源厂、热力站间用户自行铺设通讯线 路的专线形式,为局域网系统。该系统搭建投资较大。广域网系统, 按照实现方式上,分为有线、无线两种通信方式,鉴于有线通信方

式其维护、运营的专业性、复杂性,热力企业一般不会完全自行建 立,需要委托通讯运营商负责建立。大多数情况下,有线、无线都 会存在,互为补充。供热企业可根据实际情况,选择合适的通信方 式。

4.11.1~4.11.3智慧供热系统可以选择B/S或C/S或者两种混合的软 牛架构为用户呈现客户端业务,其内容要与服务端保持一致,且不 影响系统的动态性、实时性和交互性。宜支持用户通过手机、电脑、 手持式专用设备等终端访问智慧供热系统,系统根据访问用户的权 限开放系统业务,且至少有一类终端能够实现该用户的全部授权业 务。

5智慧供热系统验收和运行维护

5.2智慧供热系统的运行维护

5.2.1智慧供热系统中安装大量的传感器,尽管这些传感器的性能在 出厂时已经检定合格,但是为避免由于现场安装使用条件的限制导 致的测量误差,在投入运行时,需要进行首次运行核查。只有首次 运行核查合格的传感器,测量的数据才可信。 5.2.2对传感器进行运行核查的目的,是保证运行的传感器处于完好 状态、测量的数据可靠。传感器的运行核查包括三个方面,第一是 要核查安装的传感器的工作条件是否满足,这是保证传感器正常工 乍的基础。如果传感器安装止确、无损环、无泄漏、各项封印齐全、 无故障符号显示,传感器要求的工作环境得到满足,可以认为传感 器的工作条件合格。第二是要核查传感器的技术性能是否达到或发 生变化,这是保证传感器的测量数据准确的基本条件。如果传感器 技术性能达到要求,则认为传感器的技术状态良好。第三是传感器 现场测量数据与显示数据是否一致。如果传感器现场显示的数据与 接收终端显示数据一致,则终端的数据可以用于大数据分析。 5.2.3智慧供热系统的调节控制涉及到热源及热力站的调节控制、热 用户的调节控制。热源及热力站调节控制的要求是能够根据用户系 统的负荷变化调整供热量,以满足热用户的热舒适需求。对调节控 制装置的基本要求是其性能应满足运行调节的需要沥青混凝土心墙施工组织设计.doc,而正确安装调 节控制装置是达到该要求的基本条件。热源及热力站的运行调节控 制装置要进行单机试运行及调试和联合试运行及调试,这是《建筑 节能工程施工质量验收规范》GB50411中的要求。“联合试运行及 调试”是指在供热系统的热源、管网及室内采暖系统带负荷试运转 青况下,进行的调试。 运行调节控制装置及室温调节控制装置的完好程度,直接影响 共暖效果和能耗的高低。通过定期及不定期的检查,及时发现和更 换出现故障的设备,可保证运行调节控制装置及室温调节控制装置

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