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            維控智慧換熱站應用方案(V1.0)

            1、維控慧網

            1.1維控物聯網系統

            維控慧網是輕量級、可二次開發的通用工業物聯網平臺,用戶可以基于自身需求,通過慧網和慧盒(V-BOX),快速搭建各行各業的工業互聯網應用,實現設備管理、數據對接、無人值守、遠程運維的功能。

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            1.2 維控慧網部署節點

            維控慧網(V—NET)是維控公司自主研發的通用工業互聯網平臺,在全球部署有三個節點:

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            1.3維控慧網安全框架

            維控慧網倡導全面安全的系統架構:在涉及到慧網任何一個產品功能角落,都必須有相應的安全措施報價護航。

            根據系統的模塊劃分,維控慧網安全可以分為以下幾個部分:

            l 硬件安全:慧盒能識別并拒絕未經授權的訪問請求,防止網關硬件被非法復制,對平臺發來的控制請求進行確認,以確保設備安全、硬件及其通信安全。

            l 平臺安全:防止未經授權的設備接入平臺;防止未經授權的用戶訪問平臺;防止用戶數據被未經授權地使用或者訪問。

            l 通信安全:防止通信被竊聽;防止通信被劫持;防止通信過程用戶信息泄漏。

            l 用戶安全:阻斷不當或可能導致危險的用戶操作;核實用戶身份、提醒用戶保護個人信息。

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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,前者是電廠直接供用戶,溫度高,控制難,浪費熱能,是***初電廠余熱福利供熱的產物,后來開始收費,才有換熱公司,隨著商品經濟發展,熱商品化,換熱公司開始提高供熱質量,才有間供站,這屬于集中供熱,還有鍋爐供熱,省掉電廠環節,但是效率低,污染大已近淘汰,集中供熱是發展方向,間供站為主,間供站原理:電廠為一次線,小區為二次線,熱源(電廠)熱網(一二次線管網)熱用戶(居民樓和單位) 連接處為換熱站,設備有:板式換熱器,循環泵,一二次線除污器,補水泵,水箱,計量表,控制閥門等。但是現有的換熱站需要專人值班隨時檢查換熱站的工作狀況,占用了大量的人力,同時無法******及時發現換熱站的故障。

            2.2智慧換熱站的現狀

             供熱行業是保障民生的重要行業,供熱質量是衡量民生質量的重要依據,但作為典型的傳統行業,目前供熱行業面臨的挑戰可不少。

            首先,管理系統嚴重落后。供熱行業存在多種類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,無法形成全網數據的互通,無法感知全網的運行狀況。

            其次,超額采購常常拉高了成本。也***是說,供熱企業為了能保障供熱指標,通常都會超額購買熱能,而且由于熱源漲價,熱價不變導致營收相對固定,供熱行業面臨成本壓力。

            2.3智慧換熱站的發展趨勢

            目前,建筑已經成為我國******大能源消耗領域。其中,供熱能耗是建筑領域中的能源消耗“大戶”。

            為減少能源消耗、實現節能減排目標,供熱企業不斷探索高效環保的供熱方式,將供熱行業與信息技術相結合,利用新興技術替代傳統模式。

            節能環保硬約束下,推動供熱行業升級改造、實現智慧供熱發展已成必然趨勢。

             


            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、網絡層、設備層和傳感層的四層結構體系:

            應用層(平臺管理層):將物聯網技術與行業專業系統相結合,實現廣泛的物物互聯的應用,實現對信息資源進行采集、開發、利用和存儲,形成與業務需求相適應、實時更新的動態數據資源庫,為換熱站的各類業務提供統一的信息資源支撐。

            網絡層:將來自設備層的各類信息通過網絡傳輸到應用服務層,為設備層和應用層提供******的數據傳輸。

            設備層:根據系統設定,對來自傳感層的結果做出反應,實現智能控制。

            傳感層:感知獲取換熱站環境中發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:慧網部署

            將慧盒接入到慧網,以快速實現各種由PLC控制的機械設備與系統的聯網,實現無人值守,用戶可以通過“所見即所得”的開發方式,快速搭建工業互聯網平臺。

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            3.3設備層控制方式

            維控智慧換熱站方案通過PLC自帶的485與各環境傳感器進行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行數據交換。

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            3.4系統建設目標

            1、節能:有了物聯網平臺將數據統一接入,可以提供大量數據進行設備特性擬合,******預測供水溫度和閥門開度,使設備可以工作在******狀態,******全網有******的供熱效率。天氣預測后,可以對實現整體供熱網的氣候補償,******提供******的供熱效率,以此來節省購熱成本,供熱能耗顯著下降,節能************。

            2、自動:基于物聯網平臺接入能力和控制能力,實現全網設備運行在線化。通過將供熱設備統一接入維控慧網,為智慧供熱分析提供了豐富的數據支撐。同時維控慧網提供一站式的協同管理,避免多個上位機系統,并且系統可全自動調控供暖溫度,通過供熱策略下發到供熱設備,可實現自動調節閥門,可添加監控點,實現對換熱站、熱網、閥門的位置信息配置管理。

            3、智能:基于邊緣計算協助,實現全網調度的智能化。每個換熱站對接邊緣網關,統一數據匯聚,可以將云端經過大數據分析和全網智能調節算法策略,下發到邊緣側,完成邊緣設備上的推斷和計算,隨著使用時長和數據的累計,在深度學習算法的支撐下,整套供熱系統的調控會越來越******。

            4、保質:智能算法依據歷史數據自適應優化學習,實現換熱站動態氣候補償策略時時調控,按需供熱,******居民供熱質量和室溫的穩定趨勢。

            3.5系統應用場景

            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進行控制及顯示,物聯網采用E-4G進行數據采集和發送,客戶端客戶主要使用電腦軟件及手機APP進行監控。這套系統在投入以來,不單負責一次、二次水網的運行,還擔負著兩套電鍋爐運行的控制,正是因為有了維控物聯網的接入,才使得客戶敢于將整套換熱系統做成無人值守,在對電鍋爐節能方面,維控的云平臺也做出了很大的貢獻,得到了客戶的好評。

            生產管理界面:

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            4、智慧換熱站方案總結

            4.1 方案優勢

            1.可以實時顯示工況參數,可以進行設備的操作;

            2.維控的物聯網平臺具有自己的組態,而且可以進行跨慧盒的組態,也***是說可將多個換熱站的數據在一個畫面上集中顯示;

            3.平臺可以通過APP或者微信等進行報警的實時推送;

            4.賬號可進行分級管理,可分配給下級賬號不同在權限,比如只讀即只可查看數據,不能進行操作;

            5.支持多種聯網方式,比如以太網、4G、WIFI;

            6.多客戶端登錄,可通過手機APP、電腦、網頁進行登錄;

            7.支持OPC功能,可在其他組態軟件上進行集成。

            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,需要要進行數據的抄錄、參數的設定及故障的排除,在后來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題,而且是要中控在人時刻留意視頻畫面,且有很高的網絡費用,試想多個換熱站***需要中控人員監控很多屏幕,而且現場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***要很長時間,時效性太差。該智慧換熱站,不需要人工值守換熱站,節省了人力,同時能夠避免換熱站故障時值班人員發現不及時的問題。

            工程視頻和機器圖片

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