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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

維控慧網(wǎng)是輕量級、可二次開(kāi)發(fā)的通用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,用戶(hù)可以基于自身需求,通過(guò)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(shí)現設備管理、數據對接、無(wú)人值守、遠程運維的功能。

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1.2 維控慧網(wǎng)部署節點(diǎn)

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(gè)節點(diǎn):

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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架構:在涉及到慧網(wǎng)任何一個(gè)產(chǎn)品功能角落,都必須有相應的安全措施報價(jià)護航。

根據系統的模塊劃分,維控慧網(wǎng)安全可以分為以下幾個(gè)部分:

l 硬件安全:慧盒能識別并拒絕未經(jīng)授權的訪(fǎng)問(wèn)請求,防止網(wǎng)關(guān)硬件被非法復制,對平臺發(fā)來(lái)的控制請求進(jìn)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)授權的設備接入平臺;防止未經(jīng)授權的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)平臺;防止用戶(hù)數據被未經(jīng)授權地使用或者訪(fǎng)問(wèn)。

l 通信安全:防止通信被竊聽(tīng);防止通信被劫持;防止通信過(guò)程用戶(hù)信息泄漏。

l 用戶(hù)安全:阻斷不當或可能導致危險的用戶(hù)操作;核實(shí)用戶(hù)身份、提醒用戶(hù)保護個(gè)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(chǎng)直接供用戶(hù),溫度高,控制難,浪費熱能,是***初電廠(chǎng)余熱福利供熱的產(chǎn)物,后來(lái)開(kāi)始收費,才有換熱公司,隨著(zhù)商品經(jīng)濟發(fā)展,熱商品化,換熱公司開(kāi)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(chǎng)環(huán)節,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(chǎng)為一次線(xiàn),小區為二次線(xiàn),熱源(電廠(chǎng))熱網(wǎng)(一二次線(xiàn)管網(wǎng))熱用戶(hù)(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(xiàn)除污器,補水泵,水箱,計量表,控制閥門(mén)等。但是現有的換熱站需要專(zhuān)人值班隨時(shí)檢查換熱站的工作狀況,占用了大量的人力,同時(shí)無(wú)法******及時(shí)發(fā)現換熱站的故障。

2.2智慧換熱站的現狀

 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,但作為典型的傳統行業(yè),目前供熱行業(yè)面臨的挑戰可不少。

首先,管理系統嚴重落后。供熱行業(yè)存在多種類(lèi)型的監測設備和系統,存在內部孤島效應,缺少統一的綜合感知和管理平臺,無(wú)法形成全網(wǎng)數據的互通,無(wú)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(shuō),供熱企業(yè)為了能保障供熱指標,通常都會(huì )超額購買(mǎi)熱能,而且由于熱源漲價(jià),熱價(jià)不變導致?tīng)I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(lǐng)域。其中,供熱能耗是建筑領(lǐng)域中的能源消耗“大戶(hù)”。

為減少能源消耗、實(shí)現節能減排目標,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)相結合,利用新興技術(shù)替代傳統模式。

節能環(huán)保硬約束下,推動(dòng)供熱行業(yè)升級改造、實(shí)現智慧供熱發(fā)展已成必然趨勢。

 


3、智慧換熱站系統架構和應用

 

3.1系統架構

維控智慧換熱站系統采用應用層、網(wǎng)絡(luò )層、設備層和傳感層的四層結構體系:

應用層(平臺管理層):將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專(zhuān)業(yè)系統相結合,實(shí)現廣泛的物物互聯(lián)的應用,實(shí)現對信息資源進(jìn)行采集、開(kāi)發(fā)、利用和存儲,形成與業(yè)務(wù)需求相適應、實(shí)時(shí)更新的動(dòng)態(tài)數據資源庫,為換熱站的各類(lèi)業(yè)務(wù)提供統一的信息資源支撐。

網(wǎng)絡(luò )層:將來(lái)自設備層的各類(lèi)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到應用服務(wù)層,為設備層和應用層提供******的數據傳輸。

設備層:根據系統設定,對來(lái)自傳感層的結果做出反應,實(shí)現智能控制。

傳感層:感知獲取換熱站環(huán)境中發(fā)生的物理事件和數據信息(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(shí)現各種由PLC控制的機械設備與系統的聯(lián)網(wǎng),實(shí)現無(wú)人值守,用戶(hù)可以通過(guò)“所見(jiàn)即所得”的開(kāi)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(guò)PLC自帶的485與各環(huán)境傳感器進(jìn)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(jìn)行數據交換。

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3.4系統建設目標

1、節能:有了物聯(lián)網(wǎng)平臺將數據統一接入,可以提供大量數據進(jìn)行設備特性擬合,******預測供水溫度和閥門(mén)開(kāi)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(shí)現整體供熱網(wǎng)的氣候補償,******提供******的供熱效率,以此來(lái)節省購熱成本,供熱能耗顯著(zhù)下降,節能************。

2、自動(dòng):基于物聯(lián)網(wǎng)平臺接入能力和控制能力,實(shí)現全網(wǎng)設備運行在線(xiàn)化。通過(guò)將供熱設備統一接入維控慧網(wǎng),為智慧供熱分析提供了豐富的數據支撐。同時(shí)維控慧網(wǎng)提供一站式的協(xié)同管理,避免多個(gè)上位機系統,并且系統可全自動(dòng)調控供暖溫度,通過(guò)供熱策略下發(fā)到供熱設備,可實(shí)現自動(dòng)調節閥門(mén),可添加監控點(diǎn),實(shí)現對換熱站、熱網(wǎng)、閥門(mén)的位置信息配置管理。

3、智能:基于邊緣計算協(xié)助,實(shí)現全網(wǎng)調度的智能化。每個(gè)換熱站對接邊緣網(wǎng)關(guān),統一數據匯聚,可以將云端經(jīng)過(guò)大數據分析和全網(wǎng)智能調節算法策略,下發(fā)到邊緣側,完成邊緣設備上的推斷和計算,隨著(zhù)使用時(shí)長(cháng)和數據的累計,在深度學(xué)習算法的支撐下,整套供熱系統的調控會(huì )越來(lái)越******。

4、保質(zhì):智能算法依據歷史數據自適應優(yōu)化學(xué)習,實(shí)現換熱站動(dòng)態(tài)氣候補償策略時(shí)時(shí)調控,按需供熱,******居民供熱質(zhì)量和室溫的穩定趨勢。

3.5系統應用場(chǎng)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(jìn)行控制及顯示,物聯(lián)網(wǎng)采用E-4G進(jìn)行數據采集和發(fā)送,客戶(hù)端客戶(hù)主要使用電腦軟件及手機APP進(jìn)行監控。這套系統在投入以來(lái),不單負責一次、二次水網(wǎng)的運行,還擔負著(zhù)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(hù)敢于將整套換熱系統做成無(wú)人值守,在對電鍋爐節能方面,維控的云平臺也做出了很大的貢獻,得到了客戶(hù)的好評。

生產(chǎn)管理界面:

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4、智慧換熱站方案總結

4.1 方案優(yōu)勢

1.可以實(shí)時(shí)顯示工況參數,可以進(jìn)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(jìn)行跨慧盒的組態(tài),也***是說(shuō)可將多個(gè)換熱站的數據在一個(gè)畫(huà)面上集中顯示;

3.平臺可以通過(guò)APP或者微信等進(jìn)行報警的實(shí)時(shí)推送;

4.賬號可進(jìn)行分級管理,可分配給下級賬號不同在權限,比如只讀即只可查看數據,不能進(jìn)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(hù)端登錄,可通過(guò)手機APP、電腦、網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行登錄;

7.支持OPC功能,可在其他組態(tài)軟件上進(jìn)行集成。

4.2 方案總結

傳統的換熱站員工的日常工作之一***是巡檢和操作,需要要進(jìn)行數據的抄錄、參數的設定及故障的排除,在后來(lái)有的換熱站上了視頻監控系統或者DTU的方案,前者只能解決巡檢問(wèn)題,而且是要中控在人時(shí)刻留意視頻畫(huà)面,且有很高的網(wǎng)絡(luò )費用,試想多個(gè)換熱站***需要中控人員監控很多屏幕,而且現場(chǎng)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,全部數據輪巡一遍***要很長(cháng)時(shí)間,時(shí)效性太差。該智慧換熱站,不需要人工值守換熱站,節省了人力,同時(shí)能夠避免換熱站故障時(shí)值班人員發(fā)現不及時(shí)的問(wèn)題。

工程視頻和機器圖片

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