1 熱源集中監(jiān)控系統(tǒng)
熱源集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用主要是對熱源和熱網(wǎng)進行相應(yīng)的控制管理，通過對熱源及熱網(wǎng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時、動態(tài)的監(jiān)測，以相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對熱源實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和集中化管理，提升了供熱系統(tǒng)工作目標(biāo)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)運行效率更高，實現(xiàn)整個供熱系統(tǒng)的最優(yōu)化。
熱源集中監(jiān)測系統(tǒng)主要是由管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場層三個部分組合而成。是以供熱企業(yè)調(diào)度為主要內(nèi)容，將熱源廠中的各個數(shù)據(jù)參數(shù)進行實時監(jiān)測，使供熱系統(tǒng)“長了眼睛”。從而對整個供熱企業(yè)和熱源廠之間的熱源系統(tǒng)集中管理、統(tǒng)一調(diào)度。具有高可用、高并發(fā)、靈活擴展等特性，可降低工作強度，提升自動化水平。方便快捷的分析查詢功能，對熱源運行情況分析提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
2 多能互補調(diào)控系統(tǒng)
多能互補調(diào)控系統(tǒng),是能源在利用過程中,借助多種能源的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)高效利用。在能源系統(tǒng)（源—網(wǎng)—荷—儲）縱向優(yōu)化的基礎(chǔ)上,通過能源耦合關(guān)系對多種供能系統(tǒng)進行橫向上的協(xié)調(diào)優(yōu)化,實現(xiàn)能源的梯級利用和協(xié)同調(diào)度。
能源是社會和經(jīng)濟發(fā)展的動力和基礎(chǔ)。由于傳統(tǒng)化石能源日益枯竭,提高能源利用效率、開發(fā)新能源、加強可再生能源的綜合利用成為解決社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的能源需求增長與能源緊缺之間矛盾的必然選擇。
傳統(tǒng)的城市集中熱力網(wǎng)供暖、分戶供暖等供暖方式,不僅能源消耗大,而且?guī)砹藝?yán)重的污染問題。目前,節(jié)能問題和環(huán)保問題,是國民經(jīng)濟健康、和諧和可持續(xù)發(fā)展需要亟待解決的問題。多能互補供暖系統(tǒng)可以減少對常規(guī)能源的需求,可再生能源的利用使得煙塵等排放也相應(yīng)地減少,實現(xiàn)了綠色環(huán)保要求。
所謂的多能就是多種能源,在該系統(tǒng)中可以選擇不同的運行模式,各能源設(shè)備都能獨立供暖,若是系統(tǒng)的能量不足又可以進行輔助供暖。多能互補供暖系統(tǒng)組成有供熱單元、蓄熱單元、用熱單元、控制單元和傳熱單元。供熱單元即熱源及輔助熱源等，蓄熱單元即儲熱和蓄熱裝置，用熱單元即供暖末端系統(tǒng)，控制單元即熱量(溫度)及時間控制系統(tǒng)等，傳熱單元即管道及附屬系統(tǒng)。多能互補供暖系統(tǒng)的控制單元,對于室溫的調(diào)節(jié)比較方便,室溫是穩(wěn)定可靠的?？梢圆捎酶黝惸茉醋鳛檩o助熱源,不同的能源進行互補,可以最大限度地發(fā)揮自身的優(yōu)勢,而且可以減少能源的消耗量。利用了可再生能源,大幅度地減少了污染物的排放,有清潔的優(yōu)點，系統(tǒng)中會有能量的流動轉(zhuǎn)移,能源是系統(tǒng)的輸入能量,用戶的耗能供暖是系統(tǒng)的輸出能量,系統(tǒng)的輸入和輸出能量達到一個動態(tài)平衡,保證該供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
一網(wǎng)平衡管理系統(tǒng)旨在實現(xiàn)智能化控制管理，用物理學(xué)中的理論來解釋其主要目的就是在循環(huán)過程中保持熱量的收支平衡。即各換熱站和各個熱源提供的熱量在1個周期內(nèi)保持總體平衡。或采用無人值守模式,即換熱站和熱源之間的熱量在無人操作的情況下盡可能地保持相對平衡,從而使供熱系統(tǒng)保持正常運行。供熱信息網(wǎng)了解到分布式輸配，通過熱媒在一次網(wǎng)中推至換熱站，改為換熱站在一次熱網(wǎng)中抽熱媒；
一網(wǎng)平衡管理系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)主要包括通訊網(wǎng)和調(diào)度中心,將相關(guān)信息通過以太網(wǎng)提供給用戶,用來管理資源、顯示數(shù)據(jù)及發(fā)布內(nèi)容等。而通訊網(wǎng)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)。在城市供熱過程中,將電廠、換熱站及鍋爐房等熱源的有關(guān)資料通過通訊網(wǎng)傳輸?shù)秸{(diào)度中心,在調(diào)度中心對數(shù)據(jù)進行分析,最后將數(shù)據(jù)信息等資料發(fā)布給用戶。
4 無人值守?fù)Q熱站
4.1 系統(tǒng)介紹
無人值守?fù)Q熱站在智慧供熱系統(tǒng)中主要體現(xiàn)了對換熱站的節(jié)能控制，可通過本地手動、現(xiàn)場自動、遠(yuǎn)程自動三種方式實現(xiàn)控制目標(biāo)系統(tǒng)。
1) 本地手動控制
通過現(xiàn)場控制柜手動控制二次網(wǎng)循環(huán)泵的運行頻率和補水泵的啟動、停止，現(xiàn)場手動控制一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥的開度，人工調(diào)節(jié)適應(yīng)末端用戶用熱需求。
2) 現(xiàn)場自動控制
利用PID算法，通過一次網(wǎng)電動調(diào)節(jié)閥控制二次網(wǎng)供水溫度；根據(jù)二次網(wǎng)最不利點供回水壓差作為反饋信號，循環(huán)泵采用變頻控制，實現(xiàn)二次網(wǎng)的變流量自動控制
3) 遠(yuǎn)程自動控制
l 質(zhì)量聯(lián)調(diào)：通過室外溫度變化等相關(guān)因素設(shè)定的負(fù)荷預(yù)測曲線，對系統(tǒng)進行氣候補償調(diào)節(jié)，滿足熱負(fù)荷變化需求，實現(xiàn)節(jié)能舒適運行。將一次側(cè)管網(wǎng)供水壓力、溫度，與室外環(huán)境溫度、一次側(cè)供回水目標(biāo)溫度、壓力及末端用戶溫度建立數(shù)學(xué)模型，通過恒溫模型、動態(tài)溫度模型等，自動控制一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度，從而控制一次網(wǎng)流量以調(diào)節(jié)二次側(cè)供水溫度。
l 變頻調(diào)節(jié)：將二次側(cè)管網(wǎng)供回水壓力、溫度，與室外環(huán)境溫度、一次側(cè)供回水目標(biāo)溫度、壓力建立數(shù)學(xué)模型，通過定壓模型、壓差模型等，自動控制二次側(cè)循環(huán)泵頻率和工變頻切換，調(diào)節(jié)二次側(cè)供水壓力或供回水壓差。
1.4.2 模塊組成
氣候補償器系統(tǒng)模塊、循環(huán)泵變頻控制系統(tǒng)模塊、自動定壓補水系統(tǒng)模塊、水箱液位檢測控制系統(tǒng)模塊、排水溝水位檢測控制系統(tǒng)模塊、聯(lián)鎖功能系統(tǒng)模塊、計量檢測系統(tǒng)模塊、視頻監(jiān)控系統(tǒng)模塊、遠(yuǎn)程管理模塊、其他擴展模塊。 
5 分布式循環(huán)系統(tǒng)
傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)循環(huán)設(shè)計方法是在熱源處設(shè)計單泵或多泵并聯(lián)運行系統(tǒng)，用于克服熱源、熱網(wǎng)和熱用戶系統(tǒng)阻力而提供輸送熱媒所需要的動力。但在供熱系統(tǒng)的近端(靠近熱源處)熱用戶，形成了過多的資用壓頭，極易形成冷熱不均現(xiàn)象。
分布式循環(huán)系統(tǒng)一大技術(shù)特點就是“以泵代閥”調(diào)節(jié)流量。減少了熱媒輸送過程中的無效電耗，熱源循環(huán)泵只需要承擔(dān)熱源內(nèi)部的水循環(huán)，熱用戶側(cè)分布式設(shè)置循環(huán)泵既承擔(dān)熱網(wǎng)循環(huán)泵的熱媒輸送功能，又承擔(dān)在熱用戶建立必要的資用壓頭的功能。熱媒在管道中“推著走”的方式，水量、熱量是由熱源推向供熱系統(tǒng)末端，必然造成近端循環(huán)流量過大、熱量過多的問題。分布式循環(huán)系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)?#8220;抽著走”， 將熱源的水量、熱量抽取過來。這種抽取是在水泵自動調(diào)速的過程中采用“自助餐”式的調(diào)節(jié)方法進行，因此，水力失調(diào)、冷熱不均的問題將迎刃而解。實現(xiàn)零節(jié)流、零過流量、零過熱量的“三零目標(biāo)”，是提高供熱系統(tǒng)能效的根本所在。
6 工藝及控制系統(tǒng)優(yōu)化
智慧供熱的目標(biāo)是智能供熱+工藝革新。所謂智能供熱，就是利用機器代替人進行智能行為供熱，即利用計算機、信息技術(shù)，將采集的信息進行歸納、分析、推理，而自動完成供熱的有關(guān)決策。云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，正在帶動各種管理信息系統(tǒng)向智能信息系統(tǒng)發(fā)展。智慧供熱的發(fā)展，促進了供熱工藝的變革。反過來，供熱工藝的革新，也必將大大推動智能供熱的深化。供熱工藝是“錦”，智慧供熱是“花”，只有供熱工藝和智慧供熱的同步發(fā)展。才能“錦上添花”。
7 公建樓棟控制系統(tǒng)
公共建筑因其特有的用熱規(guī)律采用分時分溫供熱間歇供暖調(diào)節(jié)方案，使公共建筑系統(tǒng)具備自主調(diào)控能力，實現(xiàn)用熱與供熱的協(xié)調(diào)。根據(jù)熱用戶的用熱情況，動態(tài)調(diào)整流量分配，以閥門開度作為輸出，以室內(nèi)溫度作為控制目標(biāo)，以目標(biāo)溫度與室內(nèi)溫度差值作為反饋。只給公共建筑（如辦公樓）中當(dāng)時需要采暖時間供暖，其他時間暫時降低供暖參數(shù)。在節(jié)約熱量的同時，可進一步滿足熱用戶對熱舒適性的要求。
公建樓棟控制系統(tǒng)分為兩個部分：數(shù)據(jù)采集部分是在供、回水管線上安裝PT100熱電阻溫度變送器采集供、回水溫度，在公共建筑內(nèi)安裝室內(nèi)溫度采集器，同時將供、回水溫度信號、電動閥開度信號及室內(nèi)溫度信號接入現(xiàn)場控制器。自動控制部分是在公共建筑內(nèi)安裝分時分溫現(xiàn)場控制器，將采集來的模擬量信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量信號，內(nèi)設(shè)的嵌入式軟件將采集來的數(shù)據(jù)與設(shè)定值對比分析，輸出 4～20 mA 電流信號控制電動閥開度，執(zhí)行控制策略，控制室內(nèi)溫度。
采用多點室溫采集技術(shù)，在每棟公共建筑內(nèi)安裝多個室溫遠(yuǎn)傳采集器，分別測量不同位置的溫度值，將溫度數(shù)據(jù)傳送分時分溫控制器。并建立自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫包含室外溫度、室內(nèi)溫度、閥門開度、供水溫度等實時數(shù)據(jù)。供熱信息網(wǎng)了解到為分析建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性提供數(shù)據(jù)支持，分析該建筑溫度變化數(shù)據(jù)，擬合出隨時間變化的室溫變化曲線，將溫度信號做有效的平均計算，計算結(jié)果作為控制器調(diào)控依據(jù)，控制閥門開度，進而調(diào)控室內(nèi)溫度。且可根據(jù)供熱負(fù)荷的變化實時調(diào)節(jié)熱源、熱力站熱量輸出。在保證供暖質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了整個供暖系統(tǒng)的整體優(yōu)化節(jié)能。
8 混水節(jié)能控制系統(tǒng)
在供暖系統(tǒng)中，按熱源與熱用戶的連接方式可以分為：直接連接的供暖系統(tǒng)（直連供暖系統(tǒng)），間接連接的供暖系統(tǒng)（間接供暖系統(tǒng)），直接連接的混水供暖系統(tǒng)（混水供暖系統(tǒng)）。直連供暖系統(tǒng)優(yōu)點是投資小、運行簡單；缺點是供回水溫差小流量大、熱損失大、供暖面積不宜過大。間接供暖系統(tǒng)優(yōu)點是系統(tǒng)穩(wěn)定、易于水力平衡調(diào)節(jié)、一次網(wǎng)投資小等。缺點是換熱站投資大、熱損失大、維修成本高。混水供暖系統(tǒng)在實際供暖中不斷得到應(yīng)用，優(yōu)點表現(xiàn)在投資小、易于水力平衡調(diào)節(jié)、運行簡單，而且供暖更靈活，更能適應(yīng)于供暖面積的變化。
混水節(jié)能系統(tǒng)的一次網(wǎng)回水與二次網(wǎng)回水連接在一起，采用混水系統(tǒng)時需調(diào)節(jié)連接管線上的閥門使二次網(wǎng)回水壓力與一次網(wǎng)回水壓力相等，使二次網(wǎng)部分回水返回到一次網(wǎng)中。利用一次網(wǎng)回水給二次網(wǎng)定壓補水，即利用一次網(wǎng)較高壓力的回水向二次網(wǎng)補水，達到給二次網(wǎng)系統(tǒng)定壓的目的。
混水供暖系統(tǒng)使用的一次網(wǎng)流量少，可減少一次網(wǎng)的電耗和管網(wǎng)散熱損失。一次網(wǎng)回水溫度越高，改造成混水供暖系統(tǒng)后，可節(jié)約的一次網(wǎng)流量越多。間接供暖系統(tǒng)改造成混水供暖系統(tǒng)后，減少了原二次網(wǎng)中換熱器的阻力損失，從而減少了循環(huán)泵運行的電耗，可節(jié)省大量運行費用。
9 二網(wǎng)平衡管理系統(tǒng)
二網(wǎng)平衡管理系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，改變供給側(cè)節(jié)能的思路，從末端控制著手，根據(jù)每棟建筑的建筑年代、建筑特性、節(jié)能保溫效率、每戶家庭的面積、朝向、用熱習(xí)慣的不同，對每戶家庭熱供給進行調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)按需供熱，不浪費每一份熱。
系統(tǒng)一個智慧平衡閥（V形調(diào)節(jié)閥+電動執(zhí)行器）、無線室溫采集器、數(shù)據(jù)采集器、采集集中器組成。在每一戶家庭的入戶管道上加裝基于LORA或NB-I0T的智慧平衡閥，每個智慧平衡閥都通過運營商網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)連接云端，向云端調(diào)度控制服務(wù)上傳數(shù)據(jù)，并響應(yīng)指令，進行用熱調(diào)節(jié)。供熱信息網(wǎng)了解到有效實現(xiàn)根據(jù)該家庭的面積、朝向、天氣影響、甚至用戶行為習(xí)慣等參數(shù)，根據(jù)用戶實際用熱需求實時調(diào)節(jié)家庭用戶的熱供給，讓用戶在滿足室內(nèi)舒適恒溫的基礎(chǔ)上充分節(jié)能。
智慧平衡閥具備調(diào)節(jié)流量亦平衡溫度的功能，根據(jù)采集熱用戶的進、回水溫度、溫差、閥門開度比例等參數(shù)，結(jié)合熱用戶所在換熱站的運行數(shù)據(jù)，例如二次網(wǎng)供溫、循環(huán)泵運行頻率，二次網(wǎng)供壓等數(shù)據(jù)，在云端進行運算，了解熱用戶的實時用熱情況，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥門的開度，使不同樓層的用戶采暖室溫得以平衡，從而達到均衡采暖，提升熱用戶的體驗和感受，減少能耗的目的。并且相當(dāng)程度上提升供熱公司針對熱用戶的服務(wù)功能，在實現(xiàn)更精細(xì)的用戶管理基礎(chǔ)上，大限度地減少人力成本。
二網(wǎng)平衡管理的系統(tǒng)應(yīng)用對于提高采暖用戶的舒適度、節(jié)能減排、 提高供暖單位的經(jīng)濟及社會效益具有重大意義。
10 供熱計量收費系統(tǒng)
供熱系統(tǒng)按戶計量是供熱發(fā)展的最終方向，是解決供熱收費困難和實現(xiàn)建筑節(jié)能的唯一出路。因為按照分戶計量收費體制于人們的個體利益緊密相關(guān)，而利益是驅(qū)動人們行為的原動力。室內(nèi)按熱用量收費后，“熱”成為市場經(jīng)濟中的一種普通商品。
溫度面積法熱計量收費系統(tǒng)依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《溫度法熱計量分?jǐn)傃b置》JG/T362-2012進行設(shè)計，根據(jù)每戶的室內(nèi)溫度和建筑面積，分?jǐn)偨ㄖ目偣崃?。在每戶主要房間相對統(tǒng)一位置的內(nèi)墻上安裝2至3個室內(nèi)無線溫度采集器，測量室內(nèi)溫度并將溫度傳輸給熱分配器，熱分配器按照各戶的室內(nèi)溫度結(jié)合供暖面積分?jǐn)傉麠澖ㄖ臒崃俊＜?#8220;等面積、等熱量、等費用”原則，會調(diào)動熱用戶節(jié)能積極性，使熱用戶根據(jù)自己的需求來關(guān)閉、開啟、調(diào)節(jié)分戶供熱調(diào)節(jié)閥，來滿足熱用戶對室溫的需求，這將有利于減少無用熱量的消耗，同時，供熱企業(yè)也相應(yīng)地根據(jù)用戶對用熱變化情況對供熱系統(tǒng)的供熱量進行調(diào)節(jié)，使用熱供應(yīng)量與用戶用熱的需求相一致的狀態(tài)，已達到節(jié)能環(huán)保的目的。
溫度面積法熱計量系統(tǒng)分為不控閥系統(tǒng)、控閥系統(tǒng)、全無線系統(tǒng)，可根據(jù)不同客戶的需求進行定制設(shè)計。
11 分戶計量集控系統(tǒng)
分戶計量集控系統(tǒng)旨在分戶計量與總量集控協(xié)調(diào)運行，對每戶用熱量進行計量或分?jǐn)傆嬃?，分戶計量是為了實現(xiàn)熱量的商品化，鼓勵用戶的自主調(diào)節(jié)和行為節(jié)能，而用戶調(diào)節(jié)必然導(dǎo)致系統(tǒng)工況發(fā)生變化，這就要求系統(tǒng)做出反應(yīng)。熱源的總量集中控制包括兩部分，一是根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)熱源的供水溫度，二是根據(jù)末端的用戶調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的運行，通過對其供熱量進行集中控制，實現(xiàn)熱用戶“按需取熱”，熱源“按需供熱”。
集控中心將每個熱用戶的信息進行可視化的收集分析，根據(jù)這些數(shù)據(jù)提供的分析結(jié)果，將必要的調(diào)控指令傳送至換熱站，或上送至熱源處。預(yù)先進行熱媒質(zhì)調(diào)節(jié)或者量調(diào)節(jié)，以保證熱源或換熱站出力可滿足熱用戶側(cè)需求。理論上，當(dāng)用戶流量調(diào)節(jié)適中，得熱量等于需熱量，此時，系統(tǒng)的總供熱量即所有用戶得熱量之和，供需達到平衡。二者協(xié)調(diào)運行，提高供熱質(zhì)量和效果，節(jié)約能源。