CN113932280A - 一种智能供热信息化管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能供热信息化管理平台，包括数据采集系统、供热管理系统和二氧化碳监测系统，所述数据采集系统包括室内节点温度采集单元和室内节点二氧化碳采集装置，所述供热管理系统包括热量计量单元、智能调控单元和数据存储单元，所述二氧化碳监测系统包括节点二氧化碳含量的综合计量单元和二氧化碳监测数据存储单元。本发明通过供热管理系统与二氧化碳监测系统联动计量室内温度的综合数值，防止供热量过多导致热能的浪费，供热量过多也有可能导致室温过高，影响室内人员的舒适度。
Description
技术领域
本发明属于供热监控技术领域，具体来说，涉及一种智能供热信息化管理平台。
背景技术
城市区域集中供热是城市经济和社会发展的重要基础设施，也成为我国城市建设的一项基本政策。城市区域供热的优势在于：1.环保节能，集中供热燃烧设备的热利用率高，能替代众多分散的小锅炉，减少烟尘、硫化物等排放，减轻大气污染；且热能生产单位一般在非城市中心，排放对城市环境影响小。2.安全方便，专业人员管理维护，操作规范、用户无燃气泄漏、管理维护等问题。3.价格低，相比用户采用电或燃气的方式独立式供热，成本高，而集中供热平摊运营费用，大大降低采暖成本。当然，还可以节约建筑用地面积等。中国的城市供热管道发展快速，在2000年城市供热面积11亿平米，比之前20年增长30倍；2016年，供热面积近70亿平米，并逐步向南方地区推进。
城市区域供热系统的技术近几年也发展迅速，如新型热计量表、远程温控阀、智能水泵、远传抄表控制系统等新产品新技术的出现，丰富了供热系统，但更多的城市区域供热系统过于粗放型管理，技术更新慢，供热管道压力不平衡，用户供暖冷热不均，意见大，收费困难。
同时，二氧化碳的浓度对城市区域室内供热系统有很大的影响。如教室内的供热系统正常供热，但因为教室容纳学生或者老师的人数增长，室内供热温度不便，可能导致室内温度一直上升，进而给教师或者学生带来不良的供热环境。
现有技术中的缺陷在于，由于区域供热系统和热污染系统之间缺乏数据共享和交换协同机制，导致“数据孤岛”现象较为严重，供热系统本应给人提供一种温暖的学习或者工作等舒适的环境，但因为没有与其它影响室内温度的数据综合判断供暖系统应该提供的最优供暖值，不仅导致室内供暖系统使用的舒适度值差，其次对供暖能源的一种浪费。
发明内容
针对现有技术存在的供暖系统对室温的综合判断缺乏与其它系统的联动问题，本发明提供了一种智能供热信息化管理平台。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种智能供热信息化管理平台，包括数据采集系统、供热管理系统和二氧化碳监测系统，所述数据采集系统包括室内节点温度采集单元和室内节点二氧化碳采集装置，所述供热管理系统包括热量计量单元、智能调控单元和数据存储单元，所述二氧化碳监测系统包括节点二氧化碳含量的综合计量单元和二氧化碳监测数据存储单元；
室内节点温度采集单元，用于采集每个供热的节点室内温度及室外温度；
室内节点二氧化碳采集装置，用于采集每个供热节点室内二氧化碳和室外二氧化碳的浓度；
热量计量单元，用于计算供热起点到供热终端节点热量的损失量；
智能调控单元，根据每个节点所需热量值的改变，智能提供供热起点的热量输出数值；
数据存储单元，用于记录并存储每次智能调控的节点热量值的变化数据；
综合计量单元，用于计算室内节点二氧化碳采集装置的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量；
二氧化碳监测数据存储单元，用于对综合计量单元计算的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量过高浓度值进行监控，并对超量数据提示预警。
进一步地，在每个室内节点的范围内设有一个或者一个以上室内节点二氧化碳采集装置，根据该室内节点面积大小，通风口数量设定。
进一步地，热量计量单元采用能量衰减算法计算供热管道单位时间或者单位传输路程热量的损失量。
进一步地，所述供热管理系统还包括供热预警单元，通过当前供热量与二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量得到室内温度综合值，判断室内温度综合值是否有大于供热预警单元设置的室温最大温度值，如果大于室内温度综合值大于室温最大温度值，则提前对智能供热信息化管理平台的用户端发出预警。
进一步地，智能供热信息化管理平台还包括远程服务器，用于数据采集系统采集的数据通过网络传输给供热管理系统和二氧化碳监测系统。
进一步地，所述室内节点二氧化碳采集装置为二氧化碳分析仪，采用非分散红外相关光学测量技术测量室内节点的二氧化碳浓度。
进一步地，根据室内换气卫生标准，计量二氧化碳气体衰减量和需要通风口数量。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
1、通过供热管理系统与二氧化碳监测系统联动计量室内温度的综合数值，防止供热量过多导致热能的浪费，供热量过多也有可能导致室温过高，影响室内人员的舒适度。
2、二氧化碳监测系统也能单独对室内二氧化碳的含量进行监测预警，防止二氧化碳含量过高，影响室内人员的正常工作、学习或者生活等。
3、通过智能调控单元，辅助智能调整供热端的供热量，防止供热能源的过度浪费。
4、降低传统供热管理系统单一的供热管理监控，导致监控不力，过多的供热能源浪费。
附图说明
图1为本发明一种智能供热信息化管理平台的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种智能供热信息化管理平台，包括数据采集系统、供热管理系统和二氧化碳监测系统，所述数据采集系统包括室内节点温度采集单元和室内节点二氧化碳采集装置，所述供热管理系统包括热量计量单元、智能调控单元和数据存储单元，所述二氧化碳监测系统包括节点二氧化碳含量的综合计量单元和二氧化碳监测数据存储单元；室内节点温度采集单元，用于采集每个供热的节点室内温度及室外温度；室内节点二氧化碳采集装置，用于采集每个供热节点室内二氧化碳和室外二氧化碳的浓度；热量计量单元，用于计算供热起点到供热终端节点热量的损失量；智能调控单元，根据每个节点所需热量值的改变，智能提供供热起点的热量输出数值；数据存储单元，用于记录并存储每次智能调控的节点热量值的变化数据；综合计量单元，用于计算室内节点二氧化碳采集装置的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量；二氧化碳监测数据存储单元，用于对综合计量单元计算的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量过高浓度值进行监控，并对超量数据提示预警。
在每个室内节点的范围内设有一个或者一个以上室内节点二氧化碳采集装置，根据该室内节点面积大小，通风口数量设定。
热量计量单元采用能量衰减算法计算供热管道单位时间或者单位传输路程热量的损失量。如：设初始起点供热量为E0，节点供热量为En，n代表节点个数，传输总时间Tn，传输总路径Sn，补偿系数K,损失量为yt和ys。供热管道单位时间损失量计算公式为：
K的正负根据供热管道的传递方向而定，如已知三级管路的热能反向推出二级管路提供热能。供热管道单位传输路程热量的损失量计算公式为：
通过热量的损失量，进而得到每个节点精准的供热量数值，减少过多的能源浪费，还可以通过热能初始起点传输值得到节点的热能预测值，如果热量计量单元采集到的节点实际接收热能预测值与此数据值差别较大，可能需要检修供热传输管道。根据室内热能的供应量范围值判定二氧化碳浓度对室内升温后的室内热能实际值是否超标准，进而得到供热起点处是否应该降低室内热能的供应量，进而达到节能环保的作用。
所述供热管理系统还包括供热预警单元，通过当前供热量与二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量得到室内温度综合值，判断室内温度综合值是否有大于供热预警单元设置的室温最大温度值，如果大于室内温度综合值大于室温最大温度值，则提前对智能供热信息化管理平台的用户端发出预警。例如：供热管路需要给某个节点的供热量是确保环境温度保持在20-26度，现在检测到节点室内环境温度为25度，而室内空气中二氧化碳的含量为1500ppm，可能引起室内温度上升1.5度，即超过该节点检测的范围值20-26度，所以会通过供热预警单元发出预警信息，再通过智能调控单元对供热起点供热量进行相应降低，确保能源不会浪费。其次也会对超量的二氧化碳浓度发出预警，并通过室内外空气中二氧化碳含量，计算应该打开通风口数量，即打开门窗的数量，进而配合对室内温度的监控。
智能供热信息化管理平台还包括远程服务器，用于数据采集系统采集的数据通过网络传输给供热管理系统和二氧化碳监测系统。
所述室内节点二氧化碳采集装置为二氧化碳分析仪，采用非分散红外相关光学测量技术测量室内节点的二氧化碳浓度。
根据室内换气卫生标准，计量二氧化碳气体衰减量和需要通风口数量。利用气体衰减法的换气次数公式计算通风口数量，如《中小学教室内换气卫生标准》，
E＝[2.303×Lg(K1-K0)/(K2-K0)]/t；
上述公式中，E为每小时换气次数，K1为试验开始室内空气二氧化碳浓度，K2为试验终了室内空气二氧化碳浓度，K0为室外空气二氧化碳浓度。再通过所有通风口一次通风二氧化碳进出总量等于单位时间内二氧化碳进入室内总量除以E为每小时换气次数；最后根据所有通风口一次通风二氧化碳进出总量除以单个通风口一次通风二氧化碳进出量，得到需要打开通风口数量，将该通风口数量通过二氧化碳分析仪传输给远程服务器，再由远程服务器传输给智能供热信息化管理平台的用户端。通常需要打开的通风口数量为零，只有当二氧化碳浓度超量时，才会告知用户端，需要打开通风口数量增加与外界空气的交换。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
1、通过供热管理系统与二氧化碳监测系统联动计量室内温度的综合数值，防止供热量过多导致热能的浪费，供热量过多也有可能导致室温过高，影响室内人员的舒适度。
2、二氧化碳监测系统也能单独对室内二氧化碳的含量进行监测预警，防止二氧化碳含量过高，影响室内人员的正常工作、学习或者生活等。
3、通过智能调控单元，辅助智能调整供热端的供热量，防止供热能源的过度浪费。
4、降低传统供热管理系统单一的供热管理监控，导致监控不力，过多的供热能源浪费。
以上对本申请提供的一种智能供热信息化管理平台进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的平台及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，包括数据采集系统、供热管理系统和二氧化碳监测系统，所述数据采集系统包括室内节点温度采集单元和室内节点二氧化碳采集装置，所述供热管理系统包括热量计量单元、智能调控单元和数据存储单元，所述二氧化碳监测系统包括节点二氧化碳含量的综合计量单元和二氧化碳监测数据存储单元；
室内节点温度采集单元，用于采集每个供热的节点室内温度及室外温度；
室内节点二氧化碳采集装置，用于采集每个供热节点室内二氧化碳和室外二氧化碳的浓度；
热量计量单元，用于计算供热起点到供热终端节点热量的损失量；
智能调控单元，根据每个节点所需热量值的改变，智能提供供热起点的热量输出数值；
数据存储单元，用于记录并存储每次智能调控的节点热量值的变化数据；
综合计量单元，用于计算室内节点二氧化碳采集装置的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量；
二氧化碳监测数据存储单元，用于对综合计量单元计算的二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量过高浓度值进行监控，并对超量数据提示预警。
2.根据权利要求1所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，在每个室内节点的范围内设有一个或者一个以上室内节点二氧化碳采集装置，根据该室内节点面积大小，通风口数量设定。
3.根据权利要求2所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，热量计量单元采用能量衰减算法计算供热管道单位时间或者单位传输路程热量的损失量。
4.根据权利要求3所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，所述供热管理系统还包括供热预警单元，通过当前供热量与二氧化碳浓度对该节点室内温度的改变量得到室内温度综合值，判断室内温度综合值是否有大于供热预警单元设置的室温最大温度值，如果大于室内温度综合值大于室温最大温度值，则提前对智能供热信息化管理平台的用户端发出预警。
5.根据权利要求4所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，智能供热信息化管理平台还包括远程服务器，用于数据采集系统采集的数据通过网络传输给供热管理系统和二氧化碳监测系统。
6.根据权利要求5所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，所述室内节点二氧化碳采集装置为二氧化碳分析仪，采用非分散红外相关光学测量技术测量室内节点的二氧化碳浓度。
7.根据权利要求6所述的一种智能供热信息化管理平台，其特征在于，根据室内换气卫生标准，计量二氧化碳气体衰减量和需要通风口数量。
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