随着科学技术的日新月异，尤其是物联网、移动互联网技术的飞跃，自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用，国家城市建设进入飞跃发展阶段，提出了智慧城市构想和新型城镇化建设需求，在需求用户对供热品质的要求不断提高和能源紧张的形势下，提高供热质量同时节约能源势在必行。

(相关资料图)

热电一体化数据中台是通过 对供热系统的温度、压力、流量、开关量等进行测量、控制及远传 ，实现对供热过程有效遥测及控制。热电一体化数据中台中监控系统是区域供热系统中的重要组成部分，它将实时、全面了解供热系统的运行工况，监视不利工况点的压差，保证区域供热系统安全合理地运行，并可根据运行数据进行供热规划和科学调配，为热力部门提供准确、有效的重要数，达到整个系统的节能目的，提高供热品质及舒适度，延长设备的使用寿命。

智慧热电行业是指利用智能技术和数字化手段来提升传统热电行业的运营效率，节能减排和用户体验的领域。它融合了 热力供应、电力供应和信息通信技术 ，通过数据采集、分析和控制，实现对热电系统的智能管理和优化。

1.行业趋势

供热行业的信息化发展历程可以总结为自动化、网络化、智能化和智慧化的过程，这些发展使得供热系统能够更加高效、可靠地运行，并提供更好的供热服务和用户体验。

自动化 ：在供热行业初始阶段，主要通过自动控制系统实现供热设备的自动化运行。例如，采用自动调节阀门、温度传感器和控制器等设备，实现对供热水温度、压力和流量的自动调节和监测。

网络化 ：随着计算机和通信技术的发展，供热企业开始建立监控和管理系统的网络化平台。通过数据采集和传输技术，将供热设备和各个站点的数据集中汇总到中央控制中心，实现对整个供热系统的远程监控和管理。

智能化 ：随着传感技术、人工智能和大数据分析等技术的应用，供热行业逐渐实现了智能化。通过安装智能传感器和设备，实时感知供热系统的运行状态和环境条件，并利用数据分析和算法优化供热系统的运行效率和能耗。

智慧化 ：在智慧化阶段，供热行业将更多的关注于提升用户体验和服务水平。通过建立智慧供热平台，实现对用户需求的个性化感知和响应。例如，提供智能温控设备、智能支付系统和在线客服等服务，为用户提供便捷、智能和高品质的供热服务。

2.政策发展

政策是城市供热建设的风向标，城市供热作为社会民生服务，主要是政府主导，从政策发展历程来看，城市供热"十二五"期间注重计量体制改革，当时的能源使用主要还是煤炭资源为主。到了"十三五"期间，政策上鼓励推行节能减排行动和清洁能源使用，但由于城市化进程加快，"十四五"开始鼓励各地提高绿色建筑面积的比例，在可再生能源和清洁能源供暖上政策力度更强，相关的投资和财政补贴政策类型也增多。

3.行业机遇

1. 政策支持 ：随着环境保护和能源节约意识的增强，政府出台了一系列扶持政策，鼓励推动清洁供暖和能源转型。这为供热行业提供了良好的政策环境，包括补贴政策、优惠税收、能源法规等，促进了供热领域的发展和创新。

2. 新技术应用 ：新技术在供热行业的应用不断推进，如智能化控制系统、远程监测与管理技术、能源互联网等。这些新技术的引入可以提高供热系统的效率和运行管理水平，降低能耗和成本，提供更优质的服务。

3. 城市发展需求 ：随着城市化进程的加快，城市人口规模不断扩大，对供热服务的需求也在增加。同时，城市综合体和产业园区等新兴建筑群体的快速崛起，给供热行业带来了新的市场需求和商机。供热企业可以通过创新服务模式和技术手段，满足城市发展的需求。

4. 能源综合利用 ：供热行业在能源综合利用方面具有潜力。废热回收、余热利用、联供等方式可以提高能源的利用效率，减少资源浪费。随着能源节约减排的要求日益增强，这些技术将得到更多应用和推广。

现状问题

随着供热行业的发展，新型基础设施如天然气供热、暖气辐射供热等逐渐得到推广应用，气源热泵、太阳能、地热等可再生能源的利用也逐渐增多。同时，随着市场竞争的加剧，供热企业需要加大研发、精细化管理等方面的投入，以在竞争中表现出色，但仍存在以下问题。

1.感知局限

源侧、网侧的协同控制、安全管理所需感知设施，终端用户的温度、压力感知能力弱，难以对能量损耗环节、渗漏点及时监测。传统的温度、压力监测手段无法实现对能量损耗环节和渗漏点的准确定位和监测。用户、公司、园区及政府实时信息感知手段有限，缺乏决策依据。

2.分散管理

热电厂与热网、用户之间分散管理，多个平台、多个系统，生产、管理等业务割裂，数据孤岛现象突出。供热用户多且地理分散，不便于统一管理和服务，规模供热系统的数据采集、传输和处理可能面临困难，导致无法及时获取和分析能量损耗和渗漏的信息。

3.调控粗放

1. 传统操作方式 ：供热系统通常依赖人工进行操作和控制，缺乏自动化设备和系统，例如运行模式需要手动调整，温度和压力等参数需要人工监测和调节。

2. 缺乏实时监测与反馈 ：自动化系统可以通过传感器和监测装置实时监测供热系统的运行状态，并将数据反馈给控制系统进行自动调节。然而在自动化水平低的供热行业，这些实时监测和反馈功能通常不完善或根本不存在。

3. 设备老化和维护困难 ：供热行业中存在着许多老化的设备，这些设备可能没有自动控制功能或其功能已经衰退。此外，由于自动化水平低，设备的维护和管理也更加困难。

4. 操作流程繁琐 ：在自动化水平低的供热行业，通常需要多个环节的人工干预来完成运行过程，操作流程相对繁琐，容易出现错误和延误。

5. 效率低下和能耗高 ：缺乏自动化控制和优化，供热行业可能无法实现精确的温度调节和能源利用优化，导致能耗较高，运行效率低下。

4.协同不足

电、热等能源信息系统之间耦合度差，不能统一管理，不利于综合节能。无电、热多种能源协控制手段，缺乏系统级的优化运行调度手段。热电行业需要建立有效的预警机制， 对能量损耗和渗漏进行监测和预测 。通过分析历史数据和运行模型，建立相应的预警指标和报警系统，及时发现异常情况，并采取相应措施进行修复和优化。

数据中台

热点行业一体化数据中台是指在特定的热点行业中建立起的一个数据中心平台，用于集中管理和分析该行业内的各类数据资源。它是一个以数据为核心，通过技术手段 实现数据整合、挖掘和应用 的平台。热点行业数据中台的建立可以为相关行业提供全面的数据支持和决策依据，促进行业创新、提升效率和降低成本，同时它也带来了数据资产的价值挖掘和共享，为行业生态系统的发展注入活力。

1.体系说明

通过构建一体化的数据中台来推动热电数字化的实现，首先不可或缺的就是设备中的 工业系统 ，通过工业系统进行数据的采集。其次是 专业数字化和管理数字化系统 ，GIS地理信息系统来查看热源等的位置信息和设备信息。通过供热预测来进行下一步的运营决策，通过运行监控对设备进行监控，实现安全生产，通过对能耗的分析实现降本增效，通过数字孪生实时监测、预测分析、效率优化和故障诊断等，帮助增强安全性，并推动智能化和可持续发展。

管理数字化也就是通过 设备、供应链、计费收费、客户服务、财务 等进行管理，设备管理包括设备台账、预防维护到备件备品的全生命周期管理；供应链管理是对采购计划、库存、成本等进行管理；计费收费管理是对产品服务计费等进行管理，方便对用户收费的查看和管理；客户服务主要是对用户的投诉举报、故障维修等进行及时的查看和处理；财务管理是对集团中所有的核算、资金、预算等进行统一管理；通过管理数字化系统使热电企业能够更好地适应日益数字化的商业环境，提高效率和竞争力，推动创新和可持续发展。

最后就是一体化的数据中台，通过数据总线来实现数据采集、应用集成、服务治理等；通过主数据管理平台对基础数据进行全生命周期的管理，提升数据质量；通过数据分析平台对企业数据进行不同主题的关联分析，以支撑运营决策；通过身份管理平台实现5A管控，通过门户集成平台将消息、待办等分为不同的门户来进行价值的展现。

2.数据架构

监测控制层采用SCADA对供热设备层的热源、热网、换热站、二级网、建筑物等状态数据（温度、压力、流量、开度、热量等）进行感知和测量 ，以用于反映系统运行状态或作为系统的调控参数。智慧决策层基于监测控制层传输的数据，采用数据清洗、机理建模、数据建模、仿真分析、算法优化等算法，对能源系统全过程建立仿真模型、数据模型，实现热网的全部状态的软监测，进而基于新一代信息技术，对系统生产的监测感知及仿真数据进行充分的分析、挖掘、诊断，量化分析系统运行情况、设备性能、管路特性等，形成仿真测量系统运行状态、优化调度方案、参数优化方案、预测调控方案、预测维护方案等数据，向下将数据写入监测控制层或将优化方案提供给运行人员，再通过监测控制层将指令下发到供热设备层。

3.功能说明

1. 进行数据采集 ，供热系统全过程的数据采集，包括供热系统参数（热源关口、换热站、关键点、楼栋、户等）及供热系统各设备运行参数、状态的数据采集。

2.各换热站供热情况及热源关口供热情况的统计、分析，用热趋势的判断总结，异常用热报警等。

3. 建立供热设备、通信设备等各设备的档案库 ，及时发布各种设备的检修、维护时间和情况，预判各种设备的故障时间、原因及解决办法，指导检修人员的工作，并根据设备运行状况，总结、建立优质设备参数和厂家情况招标数据库用于指导供热设备招标。

4. 热网泄露监测报警及及时报修系统，当故障上升为一定级别的事故，启动应急处理预案。系统需结合地理信息系统自动定位故障点，标明影响范围，涉及面积和热用户数，并自动通知（邮件、手机）相关负责人。

5.根据采集数据的分析指导有序用热管理（包括多热源联供时热源的优化配置、换热站有序供热以及热用户有序用热管理）的实施。

6. 根据采集数据的分析并在地理信息的基础上，建立实时管网水压图、温度分布图、流量分布图等，指导发展热用户的建设。

7.根据采集数据的分析指导换热站、热源系统、多热源联供时联网调控系统等控制运行。

建设要点

热电行业一体化数据中台 利用大数据、云计算、融合数据建模 等技术，与传统供热行业的结合，搭建面向热力行业的大数据云平台。以系统集成、异构数据融合、供热系统建模为核心，实现经济、安全、智能供热，达到满足居民供热需求与节约能源的目的。

1.热网监控

无论是单热源局部区域供热，还是多热源的联网供热，都需要将热源的生产情况传输到数据中台，应包括热源实时的供回水温度、压力、流量、热量、补水流量等重要数据；同时还应具有热负荷预测功能，可以根据未来几天的天气预报信息，自动计算出未来几天的热量需求情况，并 根据调度预案制定热源出口参数的运行策略 ，辅助于实时天气情况的修正，提前协调安排热源生产的规模和参数，保证供热管网运行稳定，根据需要调度热源生产。

2.换热站控制

对于换热站控制，既包含二次网供水温度、流量调节、补水控制等基本功能，同时还要有相关的压力、温度、电流等报警、保护功能，保证换热站安全稳定运行。二次网供水温度控制，可以 通过调控一次网水流量来控制二次网供水温度 ，同时具备气候补偿功能，能够根据温控曲线或时间段自动调节二次网供水温度，温控曲线和时间段可以根据换热站和小区情况不同设定，达到节能运行的目的。

换热站的流量调节可以使用变流量调节，根据供热区域不同情况，通过远程自动调节来实现。补水需安装补水流量表，以便及时掌握系统失水情况，方便查漏。室外温度需要通过联网的形式，对接本地的气象部门直接采集当地实时的气象温度以及未来的天气预报。安装视频监控，实现无人值守，同时在非运行期还可以进行安全保卫监控。

3.智能调度

通过智能调度实现水利平衡及用户室温检测（二次网及用户），供热的最终目标是使各用户家里的温度达到标准，过高或过低都需要调整，由于房屋位置朝向、楼层高低、建筑供热率等因素的制约，单纯的流量平衡调节并不能彻底解决热平衡问题，原来的静态平衡阀和动态平衡阀对热平衡有一定的效果，但需要专业人员多次反复的调整才能达到较好的热平衡。随着网络技术的发展，远程控制的电动阀门具有调节方便，直观的特点，可以进行数据采集及远传功能，实时测量和调整每个单元的供热参数，当检测到回水温度一致时，热平衡基本就调节好了，后期根据用户室内温度的变化，调整和优化换热站供水温度曲线，就可以达到合理的节能效果。

4.统计分析

热电一体化数据中台还应具备 运行数据统计和能耗分析功能 ，一是对各区域供热参数进行对比分析，查找个供热系统存在的问题，二是对各站点能耗数据按要求分时间分阶段进行对比分析，对能耗高的站点查找原因，找出每个换热站最适合的供热方式和供热参数，达到最佳的节能效果，可以有效指导管理人员进行有针对的调节和管理工作。同时通过数据量的不断增加，形成大数据分析，可以指导整个行业对于暖通基础理论数值的选取和测量带来不可限量的好处。

5.监控预警

利用算法模型对机组主要部件和设备的海量数据进行挖掘，得出反应设备正常状态的重要特征指标及其动态变化规律。当特征指标发生偏离时可发出预警，根据特征指标的动态变化规律，建立设备正常状态的自学习和自判断，减少预警的误判和漏判。同时建立设备预警后的故障分析处理知识积累，为预警后的智能判断建立基础知识库。

落地步骤

通过项目需求调研、设备升级、平台建设、调控优化、上线验收这些步骤的实施，可以有效地提升供热系统的管理效率，实现供热系统的整体节能，同时也能为客户提供更加便捷的服务。

1.需求调研

目标确定 ：明确智慧热网项目的整体目标和期望达到的效果。例如降低能源消耗、提高供热系统的运行效率、改善用户体验等。

系统边界定义 ：确定智慧热网项目的范围和边界，包括应用于哪些供热区域、需要监测和控制的设备和参数范围等。

用户需求调研 ：通过与供热系统的使用者（如居民、企事业单位）交流和调研，了解他们对供热服务的要求和期望，包括温度控制、故障报修、费用查询等方面的需求。

数据需求分析 ：确定需要采集和分析的数据类型和参数，包括温度、压力、流量等供热系统运行状态相关的数据，也可以结合用户需求考虑收集其他数据如室内环境参数、能源消耗情况等。

安全与隐私保护 ：考虑智慧热网系统中涉及到的数据安全和隐私保护问题，确保采集、存储和传输的数据符合相关法律法规要求，并制定相应的数据安全措施。

2.设备升级

智慧热网设备的更新与升级是保证系统稳定性和提升性能的重要措施。以下是设备更新与升级的一般步骤：

设备评估 ：对现有的智慧热网设备进行评估，包括设备类型、技术参数、使用年限和性能等方面的考察，确定是否需要进行更新和升级。

技术需求分析 ：根据项目要求和系统优化的目标，分析确定需要更新或升级的关键技术指标和功能要求，如传感器精度、控制器响应速度、通信协议兼容性等。

设备选型 ：根据技术需求和市场调研结果，选择合适的设备供应商或厂家，按照规范和标准进行设备选型，确保设备的质量和性能满足项目需求。

更新与替换 ：根据实际情况，进行设备的更新和替换操作。在实施过程中，需要遵循相关的工程流程和安全规范，确保设备的稳定性和兼容性。

升级与集成 ：对现有设备进行升级或新设备的集成，包括软件系统的更新、网络通信接口的调整、数据采集和处理平台的兼容等。同时需要进行相应的测试和验证，确保升级或集成后的系统正常运行。

运维和监控 ：完成设备更新与升级后，需建立健全的运维和监控体系，及时发现和解决设备故障，并进行定期维护和巡检，以确保智慧热网系统的长期稳定运行。

3.平台建设

搭建智慧热网的云平台， 用于数据存储、处理、分析和展示 。建立数据库、配置服务器和网络设备，并开发相应的软件系统，实现数据管理和应用服务功能。在实际项目中一般由内部实施团队或内部运维团队负责部署安装，一般会建议部署两套环境，一套是基于3台服务器的非高可用环境，一般用于前期调研时对客户进行产品演示、样例说明，以及针对伙伴或客户信息化团队的培训工作。另一套环境是在调研后期或蓝图确认后部署的正式环境，采用至少5台服务器的高可用环境，内部至少部署开发、测试、生产三个环境，以保证在实施过程中的可以进行产品的配置、环境的搭建。

4.调控优化

数据采集与接入，建立数据采集系统，通过安装传感器和仪表等设备，进行温度、压力、流量等数据的实时采集，并将数据传输到云平台或数据中心进行处理和存储。基于采集到的供热数据，通过数据分析和建模技术，实现智能调控和优化策略。建立供热系统的模型，并结合用户需求、能源消耗等因素，进行智能化的供热调度和控制。

5.上线验收

验收方案制定 ：根据智慧热网项目的实际情况和需求，制定详细的上线验收方案，明确验收目标、验收内容、验收标准和验收流程等。

功能测试 ：对智慧热网系统进行功能性测试，验证系统各项功能模块是否正常工作，例如数据采集、远程监控、报警处理、数据分析等。

性能测试 ：对智慧热网系统进行性能测试，评估其在负载、并发、稳定性和响应时间等方面的表现，确保系统能够满足日常运行的需求。

安全测试 ：对智慧热网系统进行安全性测试，确认系统的安全防护措施是否完善，例如身份验证、数据加密、访问控制等。

数据验证 ：根据实际情况和验收要求，对智慧热网系统的数据进行验证，确保数据的准确性、完整性和一致性。

用户培训和接受测试 ：对智慧热网系统的操作人员进行培训，使其熟悉系统的使用方法和操作流程。同时，进行用户接受测试，收集用户的反馈和意见，以便后续改进和优化。

缺陷修复与调整 ：根据上线验收过程中发现的问题和不足，及时进行缺陷修复和调整，确保系统在上线之前达到预期的运行状态。

上线准备工作 ：完成智慧热网系统上线前的准备工作，包括系统文档的整理归档、备份和恢复机制的建立、上线计划的制定和通知等。

上线验收 ：由相关部门或组织对智慧热网系统进行最终的验收，确认系统符合设计要求，并满足正式投入使用的条件。

价值分析

热电一体化数据中台在能源节约、环保、用户满意度、故障预警、运维效率和决策支持等方面具有显著的价值。它不仅可以改善供热系统的性能和可靠性，还能提升用户体验和社会效益，并对可持续发展和智慧城市建设产生积极的推动作用。

1.能源节约环保

首先，热电一体化数据中台通过实时监测和分析供热系统中的数据，可以准确预测用户的供热需求，并根据需求的变化进行智能调控。通过优化设备的运行策略和控制方式，系统可以避免不必要的能源浪费，提高整个供热系统的能源利用效率。

其次，热电一体化数据中台可以对供热设备进行智能管理和优化。通过综合考虑设备的性能、工况和能耗等因素，系统可以自动调整设备的运行参数，使其在最佳状态下运行，这样可以 降低设备的能耗，减少能源的消耗 。此外，智慧热网系统还可以采用先进的能源管理技术，如余热回收、能量储存等，将能源有效利用起来。系统可以监测和控制余热的回收利用过程，将废热转化为可再生能源，减少能源的浪费。

2.用户体验提升

热电一体化数据中台智慧可以通过传感器等设备实时监测室内温度、湿度等环境参数，并结合用户的设定和偏好进行智能调控。例如，用户可以通过手机APP或其他方式设定理想的室内温度范围，系统将自动调节供暖设备的运行状态，使室内温度始终保持在用户设定的舒适范围内。此外，热电一体化数据中台还可以根据用户的生活习惯和作息时间进行智能调控，系统可以学习用户的用热习惯， 预测用户的供热需求 ，在合适的时间提前启动供暖设备，确保用户在需要的时间段内享受到舒适的供热服务。通过个性化的供热服务和智能调控，热电一体化数据中台能够提高用户的满意度，为用户提供更加舒适和便捷的供热体验。

3.故障监测预警

热电一体化数据中台系统通过 监测供热设备、管道和传感器 等多个关键节点的运行状态，实时收集和分析数据，进行故障检测。当系统发现异常或故障情况时，它会生成相应的警报或通知。这些警报可以通过手机APP、电子邮件、短信等方式发送给用户或指定的运维人员，以便及时采取相应的措施。热电一体化数据中台系统通常使用算法和模型来分析数据，并结合历史故障数据和规则设定，进行故障预测和诊断。通过监测和比对设备的运行参数、性能指标等，系统可以判断是否存在潜在故障风险，并提前发出警报。这样可以帮助避免设备故障导致的不必要停机和损失，提高供热系统的可靠性和稳定性。

4.数据决策支持

热电一体化数据中台通过采集大量的供热数据，并结合数据分析和建模技术，可以为管理者提供全面、准确的数据信息，辅助决策和优化运营。根据供热需求的变化和趋势，可以调整供热策略，提高运营效益。热电一体化数据中台系统收集的数据包括 供热设备的运行参数、室内温度、能耗情况 等多种信息，系统可以对这些数据进行实时监测、存储和处理，并应用各种数据分析技术和算法来提取有价值的信息。

此外，热电一体化数据中台系统还可以应用机器学习和人工智能技术，建立模型来预测供热系统的性能和效果。通过对历史数据的学习和训练，系统可以提供优化的运行策略和建议，帮助运维管理人员做出更明智的决策。

智慧供热管理系统的推出，能够改善居民的供热环境。通过智能化、信息化的管理供热需求， 实现分时分温分区供热 ，合理用热。提高居民用热的智能化，显著提升居民的生活质量。城市级供热管网的能源互联与服务互联是大趋势，通过大数据展示供热企业对能源的管理和利用能力，接受政府和热用户的监督，是行业良性发展的必由之路。智慧供热的核心就是保障和改善民生服务，为人们创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续发展。

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