當代的IDH(Intelligent District Heating)智慧型熱網監控中心不同於以往的監控中心,在很多方面有新的特點和新的要求。本文嘗試從各角度各方面與業內朋友分享IDH智慧型熱網中的一些新特點、新技術、新方向。
基本介紹
- 中文名:IDH智慧型熱網
- 外文名:無
- 最大容度:100萬戶
- 包括:室溫、設定溫度
大數據,套用,
大數據
當代IDH智慧型熱網的線上監控和管理範圍已經不只是熱源、熱網和換熱站,已經深入到每一戶住戶的監控,每戶的數據包括室溫、設定溫度、閥門狀態、累計開閥時間、分攤熱量、戶表熱量、流量、供水溫度、回水溫度等,另外還有電池電量、通訊狀態、各種故障等數據,每戶的數據量達到20個。對於10萬戶熱用戶的熱力企業而言,每小時的數據量就在200萬條。這就要求智慧型熱網監控中心的數據吞吐能力達到大數據量級。
IDH智慧型熱網一般要求單系統最大容度為:
■100萬戶
■1億平米
■1000個換熱站
■ 大於10年歷史數據
■20,000,000IO數據點
■同時使用人數1000人
系統還要求具有集群能力,集群系統最大容度達到1000萬戶,10億供熱面積。
為滿足這一要求,北京碩人時代科技股份有限公司數據中心在設備和系統部署方面採用了負載均衡器、光纖存儲、磁碟陣列、虛擬化伺服器、通訊冗餘、專門為遠程測控高數據吞吐設計的專用通訊機群、遠程隔離交換機等。軟體系統設計為分散式構架,採用高速Socket接口和專用的高速通訊協定;採用大型資料庫作為存儲基礎,同時設計有高速數據訪問緩衝層,滿足高密度數據訪問的要求。
2.高級數據安全
數據安全在當代的IDH智慧型熱網中有更高的要求。除了一般配置的防火牆、存儲冗餘外,在對數據安全的更高要求下,高級容災得到更深度的套用,主要包括:自動火災滅火,與一般消防不同,該系統在滅火的同時能保證硬體設備,特別是硬碟不受損;異地容災,即在與中心距離較遠的地方設立後備中心,定期同步主中主的數據。
3.基於線上大數據的專業分析
將海量的現場狀態以數據的方式匯集到IDH智慧型熱網中心,這是IDH的基礎。但對這些數據深入分析,給運營管理提供依據和指導則是系統的增值點。下面選幾個具有代表性的專業分析模組介紹給大家:
a)供熱質量分析
供熱質量,簡單地說,主要指室溫的滿足度,深入地說指滿足室溫前提下的供熱生產效率,即是否達到了最優的節能效果。
IDH供熱質量分析模組基於IDH監控系統的數據,全方位分析供熱質量,幫助熱力企業提升供熱服務質量,挖掘節能潛力。
系統以餅圖等方式展示不同範圍內基於匯總數據分析統計出來的室溫分情況,基於室溫分布情況,可進行總能能耗狀態分析節能潛力分析、異常用熱識別、供熱質量及用戶滿意度評估等分析。
b)運行趨勢分析
IDH提供專業角度的供熱運行狀態和趨勢的評估模型,並以圖表的方式展示出來。為供熱企業內的高級專業運行管理人員提供有力的決策依據,達到節能運行效果。
這些圖表包括熱源供回水日均外溫分析圖、二次供回水瞬溫外溫分析圖、樓棟供回壓閥門分析圖、外溫閥位分析圖、綜合溫度熱量理論分析圖、二次供回瞬時流量分析圖、氣候補償分析圖、調度效果分析圖。
基於這些圖表,調度管理人員能夠第一時間、直觀地、快速地有依據地做出判斷,調整下一時間段的供熱生產,給熱企業帶來直接的效益。
c)熱力平衡分析
熱力平衡是確保供熱質量和節能的基礎。
IDH熱力平衡分析模組基於IDH監控系統提供的大量實際運行的數據,給出換熱站和二次網的熱力平衡分析報告,即時為供熱企業提供調整依據。
這些分析包括熱力站熱力平衡分析、平衡度報表、室溫平衡度分析、建築高低耗熱量平衡度分析、回水溫度平衡分析。
d)水力平衡分析
IDH通過提供線上的水平平衡分析功能,讓熱力企業第一時間知道小區水力失調度。同時對漏水、跑水、偷水情況做出判斷。
該模組下的“水力平衡分析柱狀圖”是統計換熱站下樓棟的單位面積瞬時流量和失調度兩個數值,並以柱狀圖的形式顯示出來。該模組下的“水力平衡分析情況表”是顯示換熱站下水力平衡分析情況,包括樓棟名稱,供熱面積,瞬時流量,回水溫度,單位面積瞬時流量,失調度。其中會標識出單位面積瞬時流量最高值和最低值。
e)運行流量分析
建築的供熱流量是反映建築能耗的重要指標。通常情況下,不同的單位面積流量水平,反映了不同的建築能耗水平。基於IDH的監控系統提供大量的線上流量數據,IDH運行流量分析模組分析出建築能耗水平,給能源的調配提供依據,從而支撐全系統的節能運行。
另一方面,對於已知建築類型的建築,超出其正常範圍的流量水平,預示著失常的運行工況,或故障的隱患。這是全系統的高效管理重要的一環。
IDH還按散熱設備的類型,分別按不同指標分析,給出更精準的判斷。
4.手機APP
只要能在手機上操作的套用正在並終將移到手機上去。IDH智慧型熱網也不會例外。面向熱力企業運營管理而設計的手機APP主要分為以下幾類,或者說面向以下幾類用戶群:
a)高管
將最重要的數據、最重大的故障告警及時地,隨時地報告到供熱企業高級管理人員手裡,同時,匯總分析巨觀數據、報告重要的能源計畫實施情況等,這些功能是企業高管們隨時需要了解的信息。
IDH智慧型熱網高管手機APP必須具備這些功能。
b)技術管理人員
通過手機客戶端,技術管理人員可以方便的查看用戶的實時數據,包括數據通訊狀態、用戶設定溫度、用戶室內溫度以及當前用戶的閥門狀態。另外還可以了解熱表的重要數據,包括累計熱量、供水溫度、回水溫度,極大了方便了外出或者不方便上網時候對數據的查詢。
c)運維人員
該移動終端運用全球GPS定位,快速定位到運維人員所在的小區位置,為運維人員提供方便可靠的保障,讓運維人員隨時隨地的查看實時數據或者熱表數據,並能夠通過移動網際網路遠程的進行數據上傳,閥門通斷等操作。
d)熱用戶
計量子系統手機熱用戶模組方便熱用戶隨時隨地查詢實時的閥門狀態、通斷比例、分攤熱量、熱費餘額。讓用戶了解自己家中的室溫,並能夠對自己家的室溫進行設定。這樣的遠程操作,極大的方便了用戶對自家室溫的調節。
用戶能及時的掌握自己的熱費餘額,不至於因為欠費而造成停暖。對熱力企業來說,能緩解管理壓力。對總體的節能也有幫助。
5.虛擬現實系統
虛擬現實技術是當代新興的多媒體互動技術。
以往系統的螢幕上的按鈕、游標、輸入框,這樣太不直接、太不直觀,這些是上一個世紀的使用模式。IDH虛擬現實系統把監控和遠程管理帶入一個新時代。
對於高端的監控中心套用來說,面對數以千萬計的數據點,圖表方面已經遠遠達不到要求,企業的監控中心管理人員需要的是,直接“看”著他的監控對象。
對IDH中心虛擬現實系統的要求是,在中心看到的遠程監控對象的情景,與實際本地看到的情景,兩者的區別趨近於零。
虛擬現實技術的套用,不只是提供的真實的感受,更重要的是,對於熱力企業而言,地面的海拔的高低、樓層的坐落位置與遮擋關係、太陽位置和光線、氣候情況(風力風向,雨,雪等),氣溫,住戶的使用用途、住戶的相鄰關係等等,這些信息,都是對能耗有影響的因素。沒有IDH的虛擬現實系統,對這些因素的分析是一項複雜的事,只有經過特殊訓練的專業人員才能做的工作,而且,這些數據的收集本身就是一件困難的事。
而這些因素,在IDH虛擬現實中,是直接的,一目了然的事情。這給中心的能耗分析評估和調度管理提供了利器。
IDH虛擬現實系統,絕不只是虛表,它更具不可替代的實用價值。
IDH虛擬現實系統在中心展示的新疆某小區2013年冬季某天的監控圖像
每戶不同顏色的窗戶顏色反映的不同的供熱室溫
套用
北京碩人時代科技股份有限公司IDH智慧型熱網系統套用案例
2011年北京大龍供熱中心供熱面積845萬㎡,59座熱力站;新疆烏魯木齊華源熱力股份有限公司到2013年供熱面積共1050多萬平方米,93座熱力站,19個小區;