CN110375370B - 一种智慧供热均温管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧供热均温管控系统，包括供热均温管控硬件、均温调控服务和热负荷预测服务，所述供热均温管控硬件包括与变频泵连接的供水管道，所述供水管道与球阀A进水口连接，所述球阀A出水口与过滤器A进水口通过供水管道连接，所述过滤器A出水口与锁闭阀A进水口通过供水管道连接，所述锁闭阀A出水口与热量仪进水口通过供水管道连接，所述热量仪出水口与球阀B进水口通过供水管道连接。本发明采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化等因素对用户室内温度的影响；热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产。
Description
技术领域
本发明涉及供热均温管控系统领域，具体是一种智慧供热均温管控系统。
背景技术
集中供热是一种节能环保的供热方式，是城市居民采暖的主导供热模式。但是由于二次热网水力失衡，相当一部分用户出现过冷或过热现象，热舒适性不好，造成用户拒交热费，投诉不断。
为了改善供热效果，大部分热力公司采取以楼为单位在热力入口处加设各类控制阀门对二次网进行水力调节，但是由于这些解决方式都未能触及水力不平衡的关键，不仅未能解决问题，反而加大了二次网阻力，加大了供热能耗。热力公司还通过人工调节楼前的阀门开度试图改善供热效果，但是手动调节固有的设备和调节方式的局限，只能进行非常不准确的调节，也无法解决问题。
这样就导致换热站不得不加大循环泵的运转频率，增大二次网流量以大流量小温差的方式来缓解水力不平衡带来的供热效果差的问题，这样做不仅供热效果改善有限，而且电能和热能也浪费严重。
针对现有装置存在的弊端进行改进，现在提供一种智慧供热均温管控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧供热均温管控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智慧供热均温管控系统，包括供热均温管控硬件、均温调控服务和热负荷预测服务，所述供热均温管控硬件包括与变频泵连接的供水管道，所述供水管道与球阀A进水口连接，所述球阀A出水口与过滤器A进水口通过供水管道连接，所述过滤器A出水口与锁闭阀A进水口通过供水管道连接，所述锁闭阀A出水口与热量仪进水口通过供水管道连接，所述热量仪出水口与球阀B进水口通过供水管道连接，所述球阀B出水口与室内供热管道通过供水管道连接，所述室内供热管道与回水管道连接，所述回水管道与测温球阀进水口连通，所述测温球阀出水口与过滤器B进水口通过回水管道连通，所述过滤器B出水口与智能调节阀进水口通过回水管道连通，所述智能调节阀与所述室温面板通过电源线连接，所述电源线为RVV芯.平电源线，所述智能调节阀出水口与锁闭阀B通过回水管道连通；
所述均温调控服务包括计算全网目标温度、采集设备温度、调控楼阀、计算户端目标温度、下发阀门开度及统计户端数据，评估调控效果，所述计算全网目标温度对全网目标温度进行计算，所述采集设备温度通过热量仪进行供回水温度采集，所述调控楼阀通过采集设备温度进行调控，所述计算全网目标温度通过计算户端目标温度计算获得，所述下发阀门开度通过计算户端目标温度运行均温调控算法，调整户端的智能调节阀，最后进行统计户端数据，评估调控效果；
所述热负荷预测服务包括监测变频泵频率和户端流速、调控二网供水流量、统计户端平均流量、监测二网供水温度和室温变化、调控二网供水温度/锅炉温度和计算户端平均室温预测室外温度变化，所述调控二网供水流量由监测变频泵频率和户端流速、统计户端平均流量通过循环泵调控算法进行调控，所述调控二网供水温度/锅炉温度由计算户端平均室温预测室外温度变化、监测二网供水温度和室温变化通过负荷锅炉调控算法进行调控。
作为本发明进一步的方案：所述热量仪分别与供水管道、测温球阀连通测量供回水温度。
作为本发明进一步的方案：所述室温面板安装在室内，监测室内温度。
作为本发明进一步的方案：所述均温调控服务通过TCP/IP从集中器中获得采集设备温度、监测变频泵频率和户端流速、统计户端平均流量、计算户端平均室温预测室外温度变化、监测二网供水温度和室温变化。
作为本发明进一步的方案：所述均温调控服务通过通过OPC从组态软件中获取监测二网供水温度和室温变化、调控二网供水温度/锅炉温度。
作为本发明进一步的方案：所述计算户端平均室温预测室外温度变化采用热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产。
作为本发明进一步的方案：所述均温调控服务采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化等因素对用户室内温度的影响。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化等因素对用户室内温度的影响，热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产；目前市面上主流的调控方式是通过人工或者远程电动的方式调控单元阀，依据个人经验来达到水力平衡，这个调控方式对经验性依赖较大，准确性较低，相较于目前市面上主流的调控方式，本系统采用的是通过分析户端整体数据，计算每个用户的阀门开度设定，从而进行整体调控，户端室温达标率100%；户端室温差（90%）±1℃；单元平均室温差±0.5℃，解决户端水力不平衡的问题，达到户端室内温度的均衡，调控能源生产，节能降耗。
附图说明
图1为现有技术的运行结构示意图。
图2为本发明的硬件结构示意图。
其中：供热均温管控硬件1、供水管道101、球阀A102、过滤器A103、锁闭阀A104、热量仪105、球阀B106、室内供热管道107、回水管道108、测温球阀109、过滤器B110、智能调节阀111、室温面板112、锁闭阀B113；
均温调控服务2、计算全网目标温度201、采集设备温度202、调控楼阀203、计算户端目标温度204、下发阀门开度205、统计户端数据，评估调控效果206；
热负荷预测服务3、监测变频泵频率和户端流量301、调控二网供水流量302、统计户端平均流量303、监测二网供水温度和室温变化304、调控二网供水温度/锅炉温度305、计算户端平均室温预测室外温度变化306。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 中心”、“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“ 第一”、“ 第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“ 多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种智慧供热均温管控系统，包括供热均温管控硬件1、均温调控服务2和热负荷预测服务3，所述供热均温管控硬件1包括与变频泵连接的供水管道101，所述供水管道101与球阀A102进水口连接，所述球阀A102出水口与过滤器A103进水口通过供水管道101连接，所述过滤器A103出水口与锁闭阀A104进水口通过供水管道101连接，所述锁闭阀A104出水口与热量仪105进水口通过供水管道101连接，所述热量仪105出水口与球阀B106进水口通过供水管道101连接，所述球阀B106出水口与室内供热管道107通过供水管道101连接，所述室内供热管道107与回水管道108连接，所述回水管道108与测温球阀109进水口连通，所述测温球阀109出水口与过滤器B110进水口通过回水管道108连通，所述过滤器B110出水口与智能调节阀111进水口通过回水管道108连通，所述智能调节阀111与所述室温面板112通过电源线连接，所述电源线为RVV4芯0.3平电源线，所述智能调节阀111出水口与锁闭阀B113通过回水管道108连通；
图1-2所示，所述均温调控服务2包括计算全网目标温度201、采集设备温度202、调控楼阀203、计算户端目标温度204、下发阀门开度205及统计户端数据，评估调控效果206，所述均温调控服务2通过TCP/IP从集中器中获得户端相关数据，所述计算全网目标温度201对全网目标温度进行计算，所述采集设备温度202通过热量仪105进行供回水温度采集，所述调控楼阀203通过采集设备温度202进行调控，所述计算全网目标温度201通过计算户端目标温度204计算获得，所述下发阀门开度205通过计算户端目标温度204运行均温调控算法，调整户端的智能调节阀111，改变户端的流速，使得户端室内温度达到均衡，最后进行统计户端数据，评估调控效果206；
图1-2所示，所述热负荷预测服务3包括监测变频泵频率和户端流速301、调控二网供水流量302、统计户端平均流量303、监测二网供水温度和室温变化304、调控二网供水温度/锅炉温度305和计算户端平均室温预测室外温度变化306，所述调控二网供水流量302由监测变频泵频率和户端流速301、统计户端平均流量303通过循环泵调控算法进行调控，所述调控二网供水温度/锅炉温度305由计算户端平均室温预测室外温度变化306、监测二网供水温度和室温变化304通过负荷锅炉调控算法进行调控。
所述热量仪105分别与供水管道101、测温球阀109连通测量供回水温度。
所述室温面板112安装在室内，监测室内温度。
所述均温调控服务2通过TCP/IP从集中器中获得采集设备温度202、监测变频泵频率和户端流速301、统计户端平均流量303、计算户端平均室温预测室外温度变化306、监测二网供水温度和室温变化304。
所述均温调控服务2通过通过OPC从组态软件中获取监测二网供水温度和室温变化304、调控二网供水温度/锅炉温度305。
实施例2
所述计算户端平均室温预测室外温度变化306采用热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产。
所述均温调控服务2采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化等因素对用户室内温度的影响。
本发明的工作原理：均温调控服务2通过TCP/IP从集中器中获得采集设备温度202、监测变频泵频率和户端流速301、统计户端平均流量303、计算户端平均室温预测室外温度变化306、监测二网供水温度和室温变化304，通过OPC从组态软件中获取监测二网供水温度和室温变化304、调控二网供水温度/锅炉温度305，同时用户通过配置文件或者前台管理界面输入热网的其它信息，软件根据获得的参数信息，运行均温调控算法，调整户端的智能调节阀111，改变户端的流速，使得户端室内温度达到均衡，当户端室温达到均衡后，根据户端平均流速和户端流速目标值的差值大小，调控热站机组的循环泵，从而控制用水量，降低水耗和电耗，当户端室温达到均衡后，根据户端室内平均温度和户端室温目标值的差值大小，调控热源生产，从而降低能耗，所述计算户端平均室温预测室外温度变化306采用热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产，所述均温调控服务2采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化等因素对用户室内温度的影响。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种智慧供热均温管控系统，包括供热均温管控硬件（1）、均温调控服务（2）和热负荷预测服务（3），其特征在于，所述供热均温管控硬件（1）包括与变频泵连接的供水管道（101），所述供水管道（101）与球阀A（102）进水口连接，所述球阀A（102）出水口与过滤器A（103）进水口通过供水管道（101）连接，所述过滤器A（103）出水口与锁闭阀A（104）进水口通过供水管道（101）连接，所述锁闭阀A（104）出水口与热量仪（105）进水口通过供水管道（101）连接，所述热量仪（105）出水口与球阀B（106）进水口通过供水管道（101）连接，所述球阀B（106）出水口与室内供热管道（107）通过供水管道（101）连接，所述室内供热管道（107）与回水管道（108）连接，所述回水管道（108）与测温球阀（109）进水口连通，所述测温球阀（109）出水口与过滤器B（110）进水口通过回水管道（108）连通，所述过滤器B（110）出水口与智能调节阀（111）进水口通过回水管道（108）连通，所述智能调节阀（111）与室温面板（112）通过电源线连接，所述电源线为RVV4芯0.3平电源线，所述智能调节阀（111）出水口与锁闭阀B（113）通过回水管道（108）连通；
所述均温调控服务（2）包括计算全网目标温度（201）、采集设备温度（202）、调控楼阀（203）、计算户端目标温度（204）、下发阀门开度（205）及统计户端数据，评估调控效果（206），所述计算全网目标温度（201）对全网目标温度进行计算，所述采集设备温度（202）通过热量仪（105）进行供回水温度采集，所述调控楼阀（203）通过采集设备温度（202）进行调控，所述计算全网目标温度（201）通过计算户端目标温度（204）计算获得，所述下发阀门开度（205）通过计算户端目标温度（204）运行均温调控算法，调整户端的智能调节阀（111），最后进行统计户端数据，评估调控效果（206）；
所述热负荷预测服务（3）包括监测变频泵频率和户端流速（301）、调控二网供水流量（302）、统计户端平均流量（303）、监测二网供水温度和室温变化（304）、调控二网供水温度/锅炉温度（305）和计算户端平均室温预测室外温度变化（306），所述调控二网供水流量（302）由监测变频泵频率和户端流速（301）、统计户端平均流量（303）通过循环泵调控算法进行调控，所述调控二网供水温度/锅炉温度（305）由计算户端平均室温预测室外温度变化（306）、监测二网供水温度和室温变化（304）通过负荷锅炉调控算法进行调控；
其中，均温调控服务（2）通过TCP/IP从集中器中获得采集设备温度（202）、监测变频泵频率和户端流速（301）、统计户端平均流量（303）、计算户端平均室温预测室外温度变化（306）、监测二网供水温度和室温变化（304），通过OPC从组态软件中获取监测二网供水温度和室温变化（304）、调控二网供水温度/锅炉温度（305），获取用户通过配置文件或者前台管理界面输入热网的信息，软件根据获得的参数信息，运行均温调控算法，调整户端的智能调节阀（111），改变户端的流速，使得户端室内温度达到均衡，当户端室温达到均衡后，根据户端平均流速和户端流速目标值的差值大小，调控热站机组的循环泵，从而控制用水量，降低水耗和电耗，当户端室温达到均衡后，根据户端室内平均温度和户端室温目标值的差值大小，调控热源生产，从而降低能耗，所述计算户端平均室温预测室外温度变化（306）采用热负荷预测，结合室内温度变化和室外温度的预测性变化指导热源生产，所述均温调控服务（2）采用iHss全数据算法模型，综合解决建筑物热传导性、用户采暖系统差异性、用户用热习惯、室外温度变化对用户室内温度的影响。
2.根据权利要求1所述的智慧供热均温管控系统，其特征在于，所述热量仪（105）分别与供水管道（101）、测温球阀（109）连通测量供回水温度。
3.根据权利要求1所述的智慧供热均温管控系统，其特征在于，所述室温面板（112）安装在室内，监测室内温度。
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