官网注册后
http://www.gasheat.cn
免费下载论文
http://www.gasheat.cn/Periodical/index.html
作
者：
彭俊灵，邓敏
第一作者单位：
安阳益和热力集团有限公司
摘自《煤气与热力》2024年3月刊
彭俊灵，邓敏
.
大数据分析在供热系统监测领域的应用
［J］
.
煤气与热力，
2024，44（3）
：A33-A35.
1
概述
相关数据表明，
2018
年河南省在集中供热方面的固定资产投入接近
40.6
×
10
8
元。在供热面积方面，
2013
—
2018
年的数据显示，城市集中供热面积始终在扩大，
2018
年供热面积达到
4.34
×
10
8
m
2
以上。
2018
年，蒸汽供热能力达到
6 903 t/h
，热水供热功率达到
21 298 MW
。为有效节约能源，优化城市环境，河南省借助政策支持，推动热电联产与城市集中供热发展。
随着集中供热规模逐步增大，供热公司为保障能源管理与服务质量，纷纷构建、引进监测系统，希望利用现代化手段掌握管网工况，实现节能降耗、改进管网运行状态。
本文对基于大数据分析的供热监测系统结构、监测分析功能进行介绍。结合工程实例，对监测系统在住宅小区二级管网平衡调节的应用效果进行评价。
2
大数据分析的运用
监测系统自从下而上分为感知传输层、基础设施层、平台服务层。感知传输层将采集的海量数据经
5G
网络无线传输至基础设施层进行整理储存，最后由平台服务层加以充分利用。
感知传输层。负责数据采集，对热源、热网、热力站及用户的海量数据采集汇总。将采集数据按统一规格进行转换处理，随后通过
5G
网络无线传输至基础设施层。
基础设施层。是监测系统功能实现的支撑载体，内部设有资源虚拟化与云服务管理、物理资源。资源虚拟化是借助云计算手段，将感知传输层采集到的数据以分布式结构储存到相应集群内（如热力站供热量、压力等数据分类保存）。云服务管理是基础设施层中比较重要的部分，用于控制供热装置启停、提供权限以及故障恢复等。物理资源是计算服务集群，主要为数据库服务器
［
1
］
。
平台服务层。具备应用程序与开发环境，能把监测系统所有业务能力整合起来，实际运行中按照具体业务能力诉求，对基础服务水平加以测算，由基础设施层提供应用程序接口，使用硬件资源。平台服务层配置的上位机，提供调度业务功能，全天候监控监测系统中的全部资源，将相关信息利用相应接口发送至用户。平台服务层的软件把各项子系统（主要有线上热网水力分析、热网能耗、热计量、全网平衡分析、用户室内测温等）以服务功能方式发布于云平台，方便供热公司高效规划管理系统、灵活调节与高速部署。
大数据主要涉及以下内容：室外逐时温度、风速、相对湿度。热源运行温度、压力、流量及能耗。水泵工作温度、压力、流量、流向、工作频率。热力站一二级侧运行温度、压力、流量，一级侧调节阀开度。热量表计量流量、温度。典型用户室内温度。
监测基础热源、调峰热源输出热功率配比。借助大数据分析，设置基础热源、调峰热源输出热功率与热网循环泵流量区间、管网压力与温度峰值参数。借助驾驶舱与雷达图形式，反映各热源输出热功率与裕量，协助调度人员及时调整各热源输出热功率与水力工况协调模式，主动应对不同的天气环境。
供暖期热耗监控。在供暖期到来前，结合近
5 a
的热耗数据，确定本年热耗计划，以饼状图形式表现当前热源供热量占全年计划供热量的比例。还可根据单位面积热耗，判定热耗异常热力站。
预测热耗。根据数据库中海量历史数据，结合室外温度与供热面积，预测近
3~5 d
的热耗。该项功能可指导调度人员及时调整供热参数
［
2
］
。
管网水力工况实时分布。根据数据库中所有热力站一级侧运行参数，将压力从大至小划分成多个级别，在管网分布图上呈现不同颜色的点。便于调度、运维人员掌握水力工况的分布状况，快速找到压力异常点。
热力站异常监测。参照数据库信息，确定每座热力站在供暖期的水耗、热耗、电耗。对热力站水耗、热耗、电耗进行排序，对水耗、热耗、电耗波动过大、偏高的热力站加以重点关注和分析。
自动化控制热换站。监测系统根据用户热量表数据与典型用户室内温度，结合设定室内温度，适当调节一级侧调节阀开度与二级侧循环泵工作频率。
报警。根据数据库中历史数据设定热源、热力站工作参数区间，一旦超出设定范围，监测系统将自动报警。如热网超压与补水量超限、调节阀异常等。
预警。该项功能是根据各项参数的波动趋势，评估当前热力站与管网的工作状态，这样有助于调度人员事先消除故障隐患（如流量异常、回水压力异常等
［
3
］
）。
安阳市供暖室外计算温度为
-4.7
℃，供暖期室外平均风速为
2.0 m/s
，供暖室内设计温度为
18
℃。某住宅小区热力站采用间接连接方式，室内供暖方式为地面辐射供暖系统，供暖介质为热水。小区所在热网配置了监测系统。小区供暖面积为
41 253 m
2
，共计
3
栋楼、
6
个单元、
312
户。供暖系统分为高、低区两套供热系统，高区系统
14~26
层，低区系统
1~13
层。
2020
—
2021
年供暖期共在小区
43
户室内安装远传室温表
111
个，均匀分布于客厅、卧室以及卫生间，远传室温表安装情况见表
1
。
表
1
远传室温表安装情况
为验证远传室温表测量准确性，随机抽测
7
户，携带校验合格的测温设备进行入户测温。远传数据与入户实测数据见表
2
。由表
2
可知，与实测数据相比，远传数据的最大相对误差绝对值为
8.04%
，满足工程要求。说明远传室温表测量准确性可以接受。
表
2
远传数据与入户实测数据
结合室温采集数据，利用监测系统对小区二级管网进行平衡调节。
2020
—
2021
年供暖期部分供暖日室外日平均温度、室内平均温度、单位供热面积平均热耗见表
3
。由表
3
可知，采用监控系统对小区二级管网进行平衡调节，室内平均温度维持在
20
℃附近，单位供热面积平均热耗理想。
表
3 2020
—
2021
年供暖期部分供暖日室外
利用大数据分析，挖掘供热系统数据价值。通过对历史资料分析，判断当地供热能耗平均分布，并预测未来能耗情况，实时判断有无异常情况。借助全天候监测，避免能源浪费，加强供热领域节能降耗。
采用监控系统对住宅小区二级管网进行平衡调节，室内平均温度维持在
20
℃附近，单位供热面积平均热耗理想。
［
1
］李恩洲，况立群，熊风光，等
.
智慧供热大数据监测平台研究及应用［
J
］
.
计算机技术与发展，
2021
（
11
）
：
176-182
，
188.
［
2
］郭致才
.
城市供热智能化监管系统的研究及其应用分析［
J
］
.
四川水泥，
2021
（
2
）
：
342-343.
［
3
］白鹤，杨亚龙，范文强
.
大数据分析在供热运行监测和节能领域的应用［
J
］
.
区域供热，
2020
（
3
）
：
130-134.
维普免费下载《煤气与热力》论文（现刊和过刊均可）
日前，《煤气与热力》杂志社有限公司在维普网站
http://cqvip.com/
开通论文免费下载服务，论文刊出后两个月后，可在维普网站查询，并直接免费下载。在维普网站
免费下载《煤气与热力》论文
步骤如下：
1. 在维普网站注册会员。
2. 搜索出《煤气与热力》论文，点击进入。
3. 论文免费下载界面截图见上图。点击“免费下载”，可直接下载该论文。
声明：本文著作权（版权）归《煤气与热力》杂志社所有，严禁任何微信号及媒体未经授权许可随意转载。
PS: 当然欢迎大家转发到朋友圈！
更多论文请登录煤气与热力杂志官方网站，免费注册会员阅读电子期刊。阅读步骤：登录http://www.gasheat.cn/→页面右上角注册会员→注册成功后点击《煤气与热力》→期刊索引→点击某期期刊封面即可阅读当期文章。
