一、成果的立项背景

我国是世界上供暖面积最大的国家，供暖用的热源主要是供热锅炉，热利用主要是通过换热站换热实现，其特点是锅炉数量多、耗煤量大、热效率低、污染严重。由于我国能源结构的特殊性，我国的工业锅炉大多以燃煤为主，我国工业锅炉每年用煤量约占全国煤的年产量的三分之一，近年来国家为治理大气污染，改善环境质量，大力推进集中供热，建立许多大型的热力公司和热电联产项目，基本实现了集中供热。在取缔许多小锅炉同时，建立了许多换热站，热通过换热站送到千家万户，热损耗仍然很高。据统计：目前我国大部分的供暖耗煤量在20-35公斤/平米，能耗比国外高出20%以上，其主要原因是我国热力公司输出的热源在热利用时浪费大，热源和热网系统没有紧密关联控制，热源厂和热网换热站同时独立存在，热量无法实现互补统一调度。

二、总体技术思路以及关键技术创新内容、技术原理、技术方法

供热系统智能化监控和分布式变频建设包括两个部分：一是热源厂内的智能化的热网管理平台;二是热网中的换热站智能监控和控制系统。他们之间通过网络通讯技术，采用数字化先进技术,使传统的热网系统中各个相互独立的点变成一个“智慧热网”，可以实现热源厂能按需供热、换热站能按需换热和用户能按需用热。

2.1热网监控管理平台

供热系统智能化建设的热网监控管理平台采用B/S架构，从功能上可分为以下几部分：图形画面监控、地理信息地图显示、数据表格、数据分析、远程控制、全网调度、历史数据、历史曲线、补偿曲线、报警分析等十个功能模块。

2.2换热站智能建设

换热站智能建设在技术上采用先进的PLC可编程控制器，通过电路设计、气候补偿曲线的差值算法、PID模糊算法、能耗运行模型、动态预测运行趋势，各项性能指标符合或超过国外同类产品，实现了多控制对象控制、多控制参数采集以及网络数据的传输和实时数据的在线监测。

三、系统的技术特点

3.1技术先进，具有趋势预测控制功能

充分利用了当代zuixinkeji成果，采用具有趋势预测控制功能，使系统具有优化控制功能，可以根据室外温度变化及室内温度变化预测并择优选择zuijia的运行曲线参量和控制方案。

3.2动态负荷跟随，实现高效节能

突破了传统换热站不加控制或人工定时控制的运行方式，实现系统热交换量的跟随性，实现系统运行的趋势预测和动态调整，确保始终处于优化的工作状态下，使系统保持高的热转换效率，既确保供热系统的舒适性、平稳性，又实现节能。

3.3多参量控制，运行安全可靠

采用趋势控制模型，在系统出现外来扰动(如负荷变化)时，能有效地调整系统并消除扰动，不会引起振荡.系统运行稳定可靠。

3.4换热站参数监控及无人值守

遵循数字化管理原则，实现对换热站一次侧、二次侧所有供回水温度、压力、流量、漏水报警、红外报警、视频监控及二次侧的循环泵、补水泵等监控，能有效实现无人值守，并增加了系统的安全性。

3.5人性化设计，使用操作简便

遵循“以人为本”的人性化设计理念，系统的软、硬件设计都从用户操作使用的方便出发，提供了全汉化的中文软件界面，以及非常直观的图形和图表，以满足不同管理人员和操作人员的使用习惯，使操作人员易于理解、易于学习，让不熟悉计算机的人员也能快速掌握和操作整个系统，很快胜任运行管理工作。

3.6现场控制器设计

基于现场控制的控制器(气候补偿、数据采集、循环泵和补水泵控制等)承担了底层现场控制和通讯的的工作，为了使控制站稳定可靠，我们选用了具有高性能和稳定性的嵌入式操作系统，操作系统封装了控制站的硬件设备，同时提供了完整、稳定可靠的任务调度操作，这就在系统软件层面上保证的设备的稳定。

四、关键技术及技术指标

动态曲线负荷跟随，实现高效节能：突破了传统换热站的换热站管理运行方式，实现系统负荷的跟随性;自寻优、自适应的智能模糊控制技术：通过自适应及自学习算法处理器，用具有智能控制功能、能进行类似人脑的知识处理可推理的先进的模糊控制技术，使系统具有优化控制功能;多参量智能模糊控制，运行安全可靠：采用参量智能模糊控制，在系统出现外来扰动(如负荷变化)时，能自适应地调整系统运行参数及过度过程参数，使系统能很快趋于新的优化的运行状态，不会引起震荡，系统运行稳定可靠。

五、项目实施后的成果

本项技术喀什热网系统进行了实施，主要各个热网系统的智能化建设，采用的是分布式变频补偿控制技术和换热站无人值守技术的结合，以及电动调节阀补偿控制技术和换热站无人值守技术相结合。实施以后，首先方便了换热站的管理，减少了站内驻守人员，减少了公司的工资支出;实现了每个换热站的按需用热，平衡用热，改变了原来供热系统中前端热、后端热量不足的问题，方便了热源的合理输出，同时由于是按需用热，即根据室外温度变化补偿控制用热量，实现了换热站的按需换热，热网智能化监控和分布式变频投运后实现节约标煤2.86万吨。

六、结束语

集中供热是一项重要的民生工程，供热质量直接影响到居民的生活质量，通过对热网系统进行智能化监控与分布式变频改造，可有效减少热损失，避免热量浪费，从而降低供热能耗，达到节能减排和减员增效的目的，对改善民生，提高供热质量，提高供热企业效益等有着重要的意义。