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維控智慧換熱站應用方案(V1.0)

1、維控慧網(wǎng)

1.1維控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

維控慧網(wǎng)是輕量級、可二次開發(fā)的通用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,用戶可以基于自身需求,通過慧網(wǎng)和慧盒(V-BOX),快速搭建各行各業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用,實現(xiàn)設備管理、數(shù)據(jù)對接、無人值守、遠程運維的功能。

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1.2 維控慧網(wǎng)部署節(jié)點

維控慧網(wǎng)(V—NET)是維控公司自主研發(fā)的通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,在全球部署有三個節(jié)點:

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1.3維控慧網(wǎng)安全框架

維控慧網(wǎng)倡導全面安全的系統(tǒng)架構(gòu):在涉及到慧網(wǎng)任何一個產(chǎn)品功能角落,都必須有相應的安全措施報價護航。

根據(jù)系統(tǒng)的模塊劃分,維控慧網(wǎng)安全可以分為以下幾個部分:

l 硬件安全:慧盒能識別并拒絕未經(jīng)授權(quán)的訪問請求,防止網(wǎng)關硬件被非法復制,對平臺發(fā)來的控制請求進行確認,以確保設備安全、硬件及其通信安全。

l 平臺安全:防止未經(jīng)授權(quán)的設備接入平臺;防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問平臺;防止用戶數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)地使用或者訪問。

l 通信安全:防止通信被竊聽;防止通信被劫持;防止通信過程用戶信息泄漏。

l 用戶安全:阻斷不當或可能導致危險的用戶操作;核實用戶身份、提醒用戶保護個人信息。

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2、智慧換熱站

 

2.1智慧換熱站的背景和意義

換熱站按供熱形式分直供站和間供站,前者是電廠直接供用戶,溫度高,控制難,浪費熱能,是***初電廠余熱福利供熱的產(chǎn)物,后來開始收費,才有換熱公司,隨著商品經(jīng)濟發(fā)展,熱商品化,換熱公司開始提高供熱質(zhì)量,才有間供站,這屬于集中供熱,還有鍋爐供熱,省掉電廠環(huán)節(jié),但是效率低,污染大已近淘汰,集中供熱是發(fā)展方向,間供站為主,間供站原理:電廠為一次線,小區(qū)為二次線,熱源(電廠)熱網(wǎng)(一二次線管網(wǎng))熱用戶(居民樓和單位) 連接處為換熱站,設備有:板式換熱器,循環(huán)泵,一二次線除污器,補水泵,水箱,計量表,控制閥門等。但是現(xiàn)有的換熱站需要專人值班隨時檢查換熱站的工作狀況,占用了大量的人力,同時無法******及時發(fā)現(xiàn)換熱站的故障。

2.2智慧換熱站的現(xiàn)狀

 供熱行業(yè)是保障民生的重要行業(yè),供熱質(zhì)量是衡量民生質(zhì)量的重要依據(jù),但作為典型的傳統(tǒng)行業(yè),目前供熱行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)可不少。

首先,管理系統(tǒng)嚴重落后。供熱行業(yè)存在多種類型的監(jiān)測設備和系統(tǒng),存在內(nèi)部孤島效應,缺少統(tǒng)一的綜合感知和管理平臺,無法形成全網(wǎng)數(shù)據(jù)的互通,無法感知全網(wǎng)的運行狀況。

其次,超額采購常常拉高了成本。也***是說,供熱企業(yè)為了能保障供熱指標,通常都會超額購買熱能,而且由于熱源漲價,熱價不變導致營收相對固定,供熱行業(yè)面臨成本壓力。

2.3智慧換熱站的發(fā)展趨勢

目前,建筑已經(jīng)成為我國******大能源消耗領域。其中,供熱能耗是建筑領域中的能源消耗“大戶”。

為減少能源消耗、實現(xiàn)節(jié)能減排目標,供熱企業(yè)不斷探索高效環(huán)保的供熱方式,將供熱行業(yè)與信息技術(shù)相結(jié)合,利用新興技術(shù)替代傳統(tǒng)模式。

節(jié)能環(huán)保硬約束下,推動供熱行業(yè)升級改造、實現(xiàn)智慧供熱發(fā)展已成必然趨勢。

 


3、智慧換熱站系統(tǒng)架構(gòu)和應用

 

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

維控智慧換熱站系統(tǒng)采用應用層、網(wǎng)絡層、設備層和傳感層的四層結(jié)構(gòu)體系:

應用層(平臺管理層):將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應用,實現(xiàn)對信息資源進行采集、開發(fā)、利用和存儲,形成與業(yè)務需求相適應、實時更新的動態(tài)數(shù)據(jù)資源庫,為換熱站的各類業(yè)務提供統(tǒng)一的信息資源支撐。

網(wǎng)絡層:將來自設備層的各類信息通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綉梅諏樱瑸樵O備層和應用層提供******的數(shù)據(jù)傳輸。

設備層:根據(jù)系統(tǒng)設定,對來自傳感層的結(jié)果做出反應,實現(xiàn)智能控制。

傳感層:感知獲取換熱站環(huán)境中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息(溫度、壓力、氣溫等)。

3.2 平臺部署方式:慧網(wǎng)部署

將慧盒接入到慧網(wǎng),以快速實現(xiàn)各種由PLC控制的機械設備與系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)無人值守,用戶可以通過“所見即所得”的開發(fā)方式,快速搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

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3.3設備層控制方式

維控智慧換熱站方案通過PLC自帶的485與各環(huán)境傳感器進行modbus通訊包含:溫度、壓力、流量傳感器等。擴展的485口做為從站與觸摸屏或其他設備進行數(shù)據(jù)交換。

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3.4系統(tǒng)建設目標

1、節(jié)能:有了物聯(lián)網(wǎng)平臺將數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入,可以提供大量數(shù)據(jù)進行設備特性擬合,******預測供水溫度和閥門開度,使設備可以工作在******狀態(tài),******全網(wǎng)有******的供熱效率。天氣預測后,可以對實現(xiàn)整體供熱網(wǎng)的氣候補償,******提供******的供熱效率,以此來節(jié)省購熱成本,供熱能耗顯著下降,節(jié)能************。

2、自動:基于物聯(lián)網(wǎng)平臺接入能力和控制能力,實現(xiàn)全網(wǎng)設備運行在線化。通過將供熱設備統(tǒng)一接入維控慧網(wǎng),為智慧供熱分析提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐。同時維控慧網(wǎng)提供一站式的協(xié)同管理,避免多個上位機系統(tǒng),并且系統(tǒng)可全自動調(diào)控供暖溫度,通過供熱策略下發(fā)到供熱設備,可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)閥門,可添加監(jiān)控點,實現(xiàn)對換熱站、熱網(wǎng)、閥門的位置信息配置管理。

3、智能:基于邊緣計算協(xié)助,實現(xiàn)全網(wǎng)調(diào)度的智能化。每個換熱站對接邊緣網(wǎng)關,統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚,可以將云端經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析和全網(wǎng)智能調(diào)節(jié)算法策略,下發(fā)到邊緣側(cè),完成邊緣設備上的推斷和計算,隨著使用時長和數(shù)據(jù)的累計,在深度學習算法的支撐下,整套供熱系統(tǒng)的調(diào)控會越來越******。

4、保質(zhì):智能算法依據(jù)歷史數(shù)據(jù)自適應優(yōu)化學習,實現(xiàn)換熱站動態(tài)氣候補償策略時時調(diào)控,按需供熱,******居民供熱質(zhì)量和室溫的穩(wěn)定趨勢。

3.5系統(tǒng)應用場景

智慧換熱云平臺

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3.6方案建成效果

本套換熱站本地控制采用維控的PLC及HMI進行控制及顯示,物聯(lián)網(wǎng)采用E-4G進行數(shù)據(jù)采集和發(fā)送,客戶端客戶主要使用電腦軟件及手機APP進行監(jiān)控。這套系統(tǒng)在投入以來,不單負責一次、二次水網(wǎng)的運行,還擔負著兩套電鍋爐運行的控制,正是因為有了維控物聯(lián)網(wǎng)的接入,才使得客戶敢于將整套換熱系統(tǒng)做成無人值守,在對電鍋爐節(jié)能方面,維控的云平臺也做出了很大的貢獻,得到了客戶的好評。

生產(chǎn)管理界面:

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4、智慧換熱站方案總結(jié)

4.1 方案優(yōu)勢

1.可以實時顯示工況參數(shù),可以進行設備的操作;

2.維控的物聯(lián)網(wǎng)平臺具有自己的組態(tài),而且可以進行跨慧盒的組態(tài),也***是說可將多個換熱站的數(shù)據(jù)在一個畫面上集中顯示;

3.平臺可以通過APP或者微信等進行報警的實時推送;

4.賬號可進行分級管理,可分配給下級賬號不同在權(quán)限,比如只讀即只可查看數(shù)據(jù),不能進行操作;

5.支持多種聯(lián)網(wǎng)方式,比如以太網(wǎng)、4G、WIFI;

6.多客戶端登錄,可通過手機APP、電腦、網(wǎng)頁進行登錄;

7.支持OPC功能,可在其他組態(tài)軟件上進行集成。

4.2 方案總結(jié)

傳統(tǒng)的換熱站員工的日常工作之一***是巡檢和操作,需要要進行數(shù)據(jù)的抄錄、參數(shù)的設定及故障的排除,在后來有的換熱站上了視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者DTU的方案,前者只能解決巡檢問題,而且是要中控在人時刻留意視頻畫面,且有很高的網(wǎng)絡費用,試想多個換熱站***需要中控人員監(jiān)控很多屏幕,而且現(xiàn)場有情況仍然需要工作人員去處理;后者DTU的方案通訊效率很低,如果是大型的換熱站,全部數(shù)據(jù)輪巡一遍***要很長時間,時效性太差。該智慧換熱站,不需要人工值守換熱站,節(jié)省了人力,同時能夠避免換熱站故障時值班人員發(fā)現(xiàn)不及時的問題。

工程視頻和機器圖片

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