摘要：现阶段城市供热技术日益完善，城市发展对供热节能减排的要求也日益提升，智慧热网在节能减排以及自动调节等方面展现出特殊的优势，对城市供热发展来说极为重要。智慧节能技术在热网运行管理方面的应用是通过对整个热网及用户数据的智能采集、分析、运算，以能量平衡为基础来查找热网运行中的薄弱环节，提高热网的整体输送效率。下面，就智慧节能技术在热网运行管理方面的应用展开论述。
关键词：热网运行管理；智慧节能技术；应用
引言
智慧热网是要面对海量信息数据，通过分析计算，查找可能存在的问题，进一步挖掘节能的潜力。数据信息时刻都在生成，这些信息反映了整个热网系统运行的现状。在这些信息中包含了用户实际的热能需求、输送过程的损失、计量器具的误差、人为干扰的因素等，如何从数据中将这些混杂的因素加以逐一剥离，找出问题的关键来加以消除，使得热网系统更加稳定可靠、传输更为经济、高效是我们要在智慧热网中所要加以解决的问题。
1城市智慧热网的运行系统概述
一般来说，城市智慧热网运行系统运用“互联网+传统供热”技术，构建供热管控系统。该系统的功能在于数据的采集、处理、分析、诊断以及远程控制，总体架构分为感知层、网络层次、应用层。
感知层的作用在于实现热源、热换站、热用户等供热信息传感。城市智慧热网系统中富含热换站、热源等运行数据，通过对信息传感层设计，提高热用户计量系统管控与信息传感系统，构建出“源-网-热用户”为一體的整网数据信息传输系统。具体来说，硬件运用模块化设计，促进多重数据传输；信息采集点采用统一的标识，促进跨区域数据传输；网络时钟同步，维护物理量时序的精准性；全面掌握热网、热换站等工况，促进管网平衡调节。
网络层的作用在于实现底层供热数据传输，将其传输至智慧供热上位机系统的数据库，最终将供热数据信息进行存储。网络层运用专用光纤、ADSL、GPRS、4G等公共网络，将信息感知层与网络层衔接在一起，从而促进底层供热数据的向上传输。
应用层的作用在人工智能数据挖掘，首先对采集数据进行预先的分析和处理，在进行具体的多维度统计分析和模拟计算，从而排除设备故障，对控制预测进行科学分析，最终实现智慧热网的节能高效运行。通过人工智能数据挖掘，为智慧热网调控策略的提出提供依据，充分发挥辅助决策功能、节能分析功能、供热参数预测功能等，推动智慧热网的系统优化运行。
2热力输送过程中的主要损失
2.1阻力损失
阻力损失主要由管道结构（局部阻力损失）及输送速度（沿程阻力损失）决定的。局部阻力损失在管道设计确定后就固定下来了，沿程阻力损失是随着流体运动速度而改变，速度越大，阻力越大。所以选择合理的管道结构和适合的输送速度是降低阻力损失的关键。智慧热网系统是通过计算分析整个热网中各管路段的阻力来寻找损失比例较高的管段，从而指导管理者调整用户开口位置来综合降低阻力损失。
2.2表面散热损失
表面散热损失主要由管道表面与自然界存在温差造成的。温差越大、表面积越大热损失就越大。选择合适的保温材料，提高热阻，减少表面积是降低热损失的关键。智慧热网系统通过仿真计算各段的表面散热量与实际管损量的差别来查找出散热损失较大区段，针对性的进行加强保温降低散热损失。
2.3冷凝水排放损失
这是一个与散热损失有关联性的热损失。随着散热量的增加，部分水蒸汽冷凝成液相，当积累到一定比例后必须要加以排放，可以从分段的散热量来换算成冷凝水量加以计算。智慧热网系统通过用户数据、散热数据来计算出冷凝水量，更加合理地设置排放点，减少冷凝水排放热损失。
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2.4表计误差损失
表计误差是必然存在的，不可避免，正负都有可能，在正常的误差范围内是允许存在的。如何来判断是否是正常误差还是超差才是我们需要关注和解决的。智慧热网系统通过将管道沿线用户作为一个连续链路来综合判断表计是否处于正常运行的参考。通过建立历史数据库，进行比对来发现可能存在的问题，进一步减少因表计损坏带来的计量失准。
2.5人为因素损失
这部分损失最不可控，常带有突发性或隐蔽性。突发性的往往是计量系统因人为因素损坏，表现的结果为突然失去通讯信号，现场表计无计量停表，这个比较容易发现，系统也会及时发出报警，以便维保人员及时处理。对于隐蔽性的人为因素造成的计量重大偏差有时就难以在常规管理模式下在短时间里发现。因是故意所为，常常有专业人员参与，甚至通过技术手段来加以掩盖，做的比较巧妙。智慧热网系统主要是通过建立温度、压力、流量的历史数据库进行比对，同时参照该用户段管损来查找可能出现的问题用户。
3智慧热网改造工程案例
3.1工程概况
前几年的供暖季节，高平智慧热网系统供热节能技术开始实行。在监控中心构建智慧热网节能方案实施监控平台，可以有效实现优化控制以及远程监控等大数据专家系统。高平市常春热力有限公司设计标准根据电调阀系统展开，在各换热站中，即便在无人值守的情况下，各设备也能正常运作，同时可以利用优化控制形式，进一步实现远程监控功能。常春热力有限公司逐渐对不同建筑采取热计量系统，换热站在进行全面升级改造后，从热用户数据收集整理到热网监控，利用温室反馈，最终实现按照用户需求提供热能。
3.2智慧热网改造效果
智慧热网改造包括GIS地理信息系统、全网监控系统及热力站节能控制系统。其中，GIS地理信息系统可以有效实现以下几点内容：（1）不仅可以更加直观地向人们展示换热站以及热源在地图中的位置，还可以在地图中绘出管网走向、管网中设备安装以及设备参数等信息，并建立设备台帐；（2）可以及时展现各换热站的温度情况和供热情况，从而为相关工作人员调节换热站供热提供科学依据；（3）可以及时定位检查人员的实际工作位置，从而对相关工作人员的工作进行监督管理。全网监控系统及热力站节能控制系统可以有效实现以下几点内容：（1）可以及时查看换热站内设备运行的数据信息；（2）拥有三种控制模式，可以结合换热站实际情况选取最合理的模式，实现其节能控制作用；（3）全方位考虑建筑热惰性以及用户的用热时间，从而进行偏移设置；（4）换热站可以在无人看守的情况下，进行设备运行启停参数设置工作。
3.3运行效益分析
通过对智慧热网系统的调整，相关工作人员可以通过监控中心对各换热站工作进行管理与监控。除此之外，上位机系统可以对管网进行分析，并及时发现其中存在的问题，进而给出有效的解决措施，实现按需供热。智慧热网系统可以有效实现水、热力之间的平衡，使智慧热网系统的安全性、供热性以及稳定性得到有效保障。
结语
热网的管理经历了人工抄表、无线网络联网抄表、互联网络管理，正进入到智能化管理时代，各项功能随着互联网+时代的到来而进入了一个崭新阶段。智慧热网系统可以为每个用户提供一个量身打造的更加合理的用热方案，来进一步提高用户端用热的合理性，从而使得系统的能源利用效率更高，为社会的节能贡献出一份力量。
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[3]邱海平.智慧热网推动供热企业实现节能减排[J].节能与环保，2017（10）：64-66.
论文作者:王泓凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：智慧论文; 损失论文; 系统论文; 数据论文; 节能论文; 阻力论文; 用户论文; 《电力设备》2018年第31期论文;