城市“溫暖脈絡(luò)”背后的科技革命：上海熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的進階之路
寒冬時節(jié)，當市民家中的暖氣如約而至，背后是一張龐大的熱網(wǎng)在持續(xù)運轉(zhuǎn)。這張“溫暖脈絡(luò)”連接著供熱站、換熱站、千萬戶家庭，其運行效率直接關(guān)系到能源消耗、用戶體驗與城市可持續(xù)發(fā)展。作為超大城市，上海在熱網(wǎng)管理領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)始終走在前列——從早期的人工監(jiān)測到如今的智能調(diào)控，從單一數(shù)據(jù)采集到全鏈路數(shù)字化管理，上海的熱網(wǎng)管理系統(tǒng)正經(jīng)歷著一場靜默卻深刻的科技革命。
一、從“經(jīng)驗驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”：上海熱網(wǎng)管理的技術(shù)演進史
回溯20年前，上海的熱網(wǎng)管理更多依賴人工巡檢與經(jīng)驗判斷。供熱站點的流量調(diào)節(jié)靠工人定期抄表，能耗分析停留在月度統(tǒng)計層面，一旦出現(xiàn)管道泄漏或負荷失衡，往往需要數(shù)小時甚至更長時間才能定位問題。這種模式下，能源浪費率高達15%-20%，用戶端也常出現(xiàn)“近端過熱、遠端不暖”的不均衡現(xiàn)象。
轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在2003年前后。上海多路信息技術(shù)有限公司的成立，為行業(yè)注入了技術(shù)活力。這家最初專注電力自動化控制的企業(yè)，敏銳捕捉到能源管理領(lǐng)域的數(shù)字化需求，逐步將電力行業(yè)積累的自動化控制技術(shù)遷移至熱網(wǎng)管理領(lǐng)域。經(jīng)過近二十年深耕，其研發(fā)的早期熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)已能實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與遠程開關(guān)控制，將人工巡檢頻率從“每日3次”降低至“每周1次”，能源浪費率下降約8%。
真正推動行業(yè)跨越式發(fā)展的，是近年來大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)與AI技術(shù)的融合應(yīng)用。以上海核工程研究設(shè)計院股份有限公司為例，其團隊將核工程領(lǐng)域的精密控制經(jīng)驗與供熱場景結(jié)合，于2025年成功研發(fā)“基于供熱負荷需求的熱網(wǎng)流量控制系統(tǒng)及方法”（授權(quán)公告號CN117029090B）。該系統(tǒng)通過實時采集用戶端溫度、流量、壓力等20余項參數(shù)，結(jié)合氣象預(yù)測數(shù)據(jù)與歷史用熱規(guī)律，動態(tài)調(diào)整供熱管網(wǎng)的流量分配，實現(xiàn)“按需供熱”。實測數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)投用后，區(qū)域供熱能耗降低12%-18%，用戶室溫達標率從92%提升至98%以上。
二、技術(shù)“工具箱”大起底：上海熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的核心創(chuàng)新點
如今的上海熱網(wǎng)管理系統(tǒng)，已形成覆蓋“數(shù)據(jù)采集-智能分析-精準調(diào)控-用戶交互”的完整技術(shù)鏈條。其創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在單一功能的優(yōu)化，更在于多技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用。
1. 時序數(shù)據(jù)庫：讓“流動的數(shù)據(jù)”活起來
熱網(wǎng)運行的核心是“動態(tài)”——管道內(nèi)的水溫、壓力隨時間不斷變化，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫難以高效存儲與分析這類時序數(shù)據(jù)。上海多家科技企業(yè)引入“時序數(shù)據(jù)庫”技術(shù)，專門處理時間序列數(shù)據(jù)的存儲、查詢與分析。例如某智能熱網(wǎng)管理系統(tǒng)，每秒鐘可接收來自2000個監(jiān)測點的10萬條數(shù)據(jù)（包括溫度、流量、壓力等），通過時序數(shù)據(jù)庫的壓縮存儲與快速索引功能，數(shù)據(jù)存儲成本降低60%，歷史數(shù)據(jù)查詢時間從“分鐘級”縮短至“秒級”。更重要的是，系統(tǒng)能基于時序數(shù)據(jù)挖掘用戶用熱規(guī)律：某社區(qū)用戶每周五18點后用熱量增加30%？某學校寒暑假用熱量下降50%？這些隱藏的模式被提取后，成為優(yōu)化供熱計劃的關(guān)鍵依據(jù)。
2. 智慧供熱綜合管理平臺：從“單點控制”到“全局優(yōu)化”
上海同天能源科技有限公司推出的智慧供熱綜合管理系統(tǒng)，堪稱“熱網(wǎng)大腦”。該系統(tǒng)整合了四大核心模塊：
- 數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)：通過部署在換熱站、管道節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實時獲取溫度、壓力、流量、能耗等數(shù)據(jù)，覆蓋率達100%；
- 通信系統(tǒng)：采用5G+LoRa混合組網(wǎng)，確保偏遠區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，延遲低于200毫秒；
- 水力平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)：通過智能閥門與泵組的協(xié)同控制，自動調(diào)整管網(wǎng)水力平衡，解決“近端過熱、遠端不暖”問題；
- 用戶交互平臺：手機APP支持用戶實時查詢室溫、繳費、預(yù)約調(diào)溫，甚至可參與“需求響應(yīng)”——用戶主動調(diào)低1℃，系統(tǒng)給予費用優(yōu)惠，實現(xiàn)供需兩端的良性互動。
在上海某試點區(qū)域，該系統(tǒng)投用后，供熱企業(yè)的調(diào)度人員從15人減少至5人，故障響應(yīng)時間從2小時縮短至15分鐘，用戶投訴率下降70%。
3. 能耗分析“透視鏡”：讓浪費無處遁形
熱網(wǎng)管理的另一大痛點是“隱性能耗”——設(shè)備老化導致的熱損失、管網(wǎng)泄漏的微量流失、不合理的運行模式等。上海鐵路局杭州站的新一代熱網(wǎng)電腦監(jiān)測管理系統(tǒng)為此提供了“解決方案”。該系統(tǒng)通過“雙維度對比分析”：
- 區(qū)域?qū)Ρ?/strong>：將整個熱網(wǎng)劃分為多個子區(qū)域，對比各區(qū)域的供熱參數(shù)（如供水溫度、回水溫度差），快速定位“低效區(qū)域”；
- 時間對比：按日、周、月分析各供熱站點的能耗數(shù)據(jù)，識別“異常波動”——例如某站點周三能耗比平時高15%？系統(tǒng)自動生成預(yù)警，提示檢查設(shè)備或管網(wǎng)。
據(jù)實測，該系統(tǒng)能識別出0.5%的微小能耗異常，幫助企業(yè)每年減少約5%的非必要能耗支出。
三、未來已來：上海熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的“進階方向”
站在2025年的節(jié)點回望，上海的熱網(wǎng)管理系統(tǒng)已從“可用”邁向“好用”，但技術(shù)研發(fā)的腳步并未停歇。未來的突破方向，主要集中在三個方面：
1. 低碳化：與可再生能源的深度融合
上海正加速推進“雙碳”目標，熱網(wǎng)系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型成為關(guān)鍵。未來的熱網(wǎng)管理系統(tǒng)將更注重與地熱能、工業(yè)余熱、光伏光熱等可再生能源的協(xié)同。例如，系統(tǒng)可根據(jù)可再生能源的出力情況動態(tài)調(diào)整供熱計劃——當光伏電站發(fā)電量充足時，優(yōu)先調(diào)用電采暖設(shè)備；當工業(yè)余熱供應(yīng)量增加時，減少傳統(tǒng)鍋爐的運行時間。
2. 智能化：AI從“輔助決策”到“自主決策”
當前AI在熱網(wǎng)管理中主要用于數(shù)據(jù)分析與輔助建議，未來有望實現(xiàn)“自主決策”。例如，通過強化學習算法，系統(tǒng)可在無人干預(yù)的情況下，根據(jù)實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整閥門開度、泵組頻率，甚至預(yù)測未來72小時的供熱負荷，提前調(diào)度能源儲備。上海某科技企業(yè)已啟動相關(guān)實驗，初步結(jié)果顯示，AI自主調(diào)控模式下，能耗可再降低8%-10%。
3. 泛在化：從“熱網(wǎng)”到“綜合能源網(wǎng)”
隨著“多能互補”理念的普及，熱網(wǎng)將不再是孤立系統(tǒng)，而是與電網(wǎng)、氣網(wǎng)、水網(wǎng)等深度融合。上海的研發(fā)團隊正探索“綜合能源管理平臺”，實現(xiàn)不同能源網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)互通與協(xié)同優(yōu)化——例如，利用電網(wǎng)的低谷電價啟動電鍋爐蓄熱，利用氣網(wǎng)的過剩燃氣補充供熱，最終構(gòu)建“一張網(wǎng)管全城能源”的智慧體系。
結(jié)語：用科技溫暖城市，用創(chuàng)新守護未來
從“摸黑調(diào)控”到“精準智控”，從“能源浪費”到“低碳高效”，上海熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)歷程，本質(zhì)上是一場“以技術(shù)回應(yīng)民生需求，以創(chuàng)新推動城市進步”的生動實踐。未來，隨著5G、AI、數(shù)字孿生等技術(shù)的進一步滲透，這張城市的“溫暖脈絡(luò)”將更加智能、高效、包容，不僅為市民送去恒定的溫暖，更將為超大城市的能源管理提供“上海方案”，為全球熱網(wǎng)技術(shù)發(fā)展貢獻“中國智慧”。
轉(zhuǎn)載：http://m.xvaqeci.cn/zixun_detail/519904.html