[發(fā)明專利]城市供熱能耗智慧化管理與控制技術(shù)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610213206.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN107274303A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王素珍;張德華;劉樹坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/08
• 分類號(hào): G06Q50/08;G06Q50/26;F24D19/10
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是針對(duì)城市集中供熱能耗管網(wǎng)，研發(fā)的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)。主要用于為供熱企業(yè)、供熱站提供供熱決策方案和遠(yuǎn)程智能控制各供熱相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)支持；為終端用戶提供用熱決策方案，以實(shí)現(xiàn)低碳供熱和高效用熱的目標(biāo)。

背景技術(shù)

能源行業(yè)是一個(gè)新型行業(yè)，涉及節(jié)能環(huán)保，在能源利用越來(lái)越緊張的情況下，世界各國(guó)紛紛將節(jié)能行業(yè)放在突出重要的位置，投資重大資金研究節(jié)能環(huán)保措施，因此帶來(lái)了該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，節(jié)能裝置與技術(shù)更是日新月異。我國(guó)1997年頒布的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》中便明確提出需推進(jìn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步，降低單位產(chǎn)值能耗和單位產(chǎn)品能耗，改善能源的開發(fā)、加工轉(zhuǎn)換、輸送和供應(yīng)，逐步提高能源利用效率，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)向節(jié)能型發(fā)展。2007年國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，決定將《民用建筑節(jié)能條例(草案)》向社會(huì)公布征求意見。《草案》中明確，國(guó)家積極推進(jìn)供熱體制改革，完善供熱價(jià)格形成機(jī)制，鼓勵(lì)發(fā)展集中供熱，逐步實(shí)行按照用熱量收費(fèi)制度。對(duì)于新建建筑節(jié)能，《草案》規(guī)定，實(shí)行集中供熱的建筑應(yīng)當(dāng)安裝分戶室內(nèi)溫度調(diào)控裝置，并安裝分棟或分戶用熱計(jì)量裝置和供熱系統(tǒng)調(diào)控裝置；對(duì)于既有建筑節(jié)能，《草案》特別明確，“對(duì)實(shí)行集中供熱的居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造，應(yīng)當(dāng)安裝分棟或分戶用熱計(jì)量裝置和供熱系統(tǒng)調(diào)控裝置”。由此可以看出，國(guó)家對(duì)建設(shè)能源節(jié)約型社會(huì)的堅(jiān)定決心，以及對(duì)城鎮(zhèn)供暖系統(tǒng)改革的意向。

根據(jù)清華大學(xué)舉辦的“2007 年建筑節(jié)能發(fā)展年度報(bào)告”可知，供暖能耗占中國(guó)北方城鎮(zhèn)建筑能耗的絕大部分，占全國(guó)建筑總能耗的40%。隨著城市化建設(shè)的不斷加快，城鎮(zhèn)熱網(wǎng)將繼續(xù)擴(kuò)大，按照目前的發(fā)展速度，如果不采取節(jié)能措施，到2020年供暖能耗將達(dá)到3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年。在造成我國(guó)集中供暖系統(tǒng)效率低下的原因中，以下幾個(gè)原因不容忽視：

（1）熱源效率低：提高熱源余熱的回收利用，根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的熱負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)對(duì)熱源功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，可以提高熱源效率。

（2）缺乏長(zhǎng)久的室溫調(diào)節(jié)機(jī)制：目前大多數(shù)用戶無(wú)室溫調(diào)節(jié)裝置，存在開窗散熱的情況。

（3）缺乏高效的熱計(jì)量方法：熱量分配表法投資大；熱量表法維護(hù)困難，安裝效率低，使二者都難以推廣使用；傳統(tǒng)面積法又缺乏公平性，用戶不接受；時(shí)間通斷法和流量法使用受到限制，對(duì)水質(zhì)要求較高。

（4）系統(tǒng)控制策略不夠完善：熱源中心和熱力站的輸出熱量應(yīng)該隨著負(fù)荷的變化而變化，集中供暖系統(tǒng)各級(jí)子系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)行聯(lián)運(yùn)控制，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)集中供暖系統(tǒng)的節(jié)能。

暖氣集中供暖系統(tǒng)在我國(guó)北方地區(qū)廣泛采用，而熱力輸暖系統(tǒng)又是一個(gè)高能耗、高污染的產(chǎn)業(yè)，因此提高能量的利用率，減小能量浪費(fèi)就顯得尤為重要。然而，在現(xiàn)有的技術(shù)里，暖氣的運(yùn)用較為簡(jiǎn)單，僅僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值人為調(diào)節(jié)閥門進(jìn)氣量來(lái)控制室內(nèi)溫度。這種控制方式無(wú)法對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，影響供熱質(zhì)量，造成熱量的利用效率較為低下，極大的浪費(fèi)了能源；由于整個(gè)小區(qū)集中加壓供暖，造成不同單元、不同樓層的用戶暖氣溫度相差很大，經(jīng)常引起用戶的不滿。

“CN201520378206.8” 一種新型智能供暖管理系統(tǒng)利用RS-485和GPRS等技術(shù)，搭建供暖管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)量和通斷用戶供熱，但未涉及用戶端問(wèn)題調(diào)控、換熱站監(jiān)控、上位系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)搭建和管網(wǎng)控制策略優(yōu)化的研究設(shè)計(jì)；

“CN03133353.2” 供熱管理信息控制系統(tǒng)，提出將BP神經(jīng)元算法應(yīng)用到供熱管網(wǎng)的自動(dòng)控制，并提出對(duì)用戶端溫度進(jìn)行精確控制，但其發(fā)明的設(shè)計(jì)范圍只是涉及到管理中心到換熱站，并未提及用戶端的設(shè)計(jì)、控制和通信平臺(tái)的搭建，且該發(fā)明也始終強(qiáng)調(diào)其屬于計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)是管理中心控制平臺(tái)的搭建。

“CN200810154469.5” 大區(qū)域供熱運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)裝置，只是提出了一種市級(jí)范圍內(nèi)供暖監(jiān)控平臺(tái)搭建的設(shè)想，其底層監(jiān)控對(duì)象最終面向的是各個(gè)片區(qū)，并不能對(duì)用熱終端進(jìn)行有效的監(jiān)控，也未提出有效的節(jié)能實(shí)現(xiàn)措施。

“CN201120112054.9” 小區(qū)住戶溫度采集與監(jiān)控系統(tǒng)和“CN201420473434.9” 一種供熱管理系統(tǒng)，提出了一種小區(qū)鍋爐供暖的控制策略，通過(guò)對(duì)鍋爐的供回水溫度進(jìn)行控制，保證用戶端溫度；但其并非面向集中供暖，且涉及面狹窄，控制策略簡(jiǎn)單。

“CN201210185265.4”，一種基于復(fù)合通信方式的熱計(jì)量信息遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，只是單純的對(duì)用戶端用熱數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸未涉及任何控制和節(jié)能措施。

發(fā)明內(nèi)容