引言：當(dāng)"熱管家"遇上數(shù)字化，松原供熱體系的升級密碼
在東北的寒冬里，穩(wěn)定的供熱不僅是民生剛需，更是城市運(yùn)行的重要保障。作為承擔(dān)著1450萬平方米供熱任務(wù)的松原熱電廠，其熱網(wǎng)系統(tǒng)的高效運(yùn)行直接關(guān)系到千家萬戶的溫暖。近年來，隨著城市規(guī)模擴(kuò)大和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，傳統(tǒng)熱網(wǎng)管理模式逐漸顯現(xiàn)出調(diào)控滯后、能耗高、運(yùn)維效率低等問題。如何讓"熱管家"更智能、更精準(zhǔn)、更節(jié)能？松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)與迭代，正書寫著北方城市供熱體系的智慧轉(zhuǎn)型新篇章。
一、需求驅(qū)動(dòng)：傳統(tǒng)熱網(wǎng)管理的三大痛點(diǎn)
在松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)啟動(dòng)深度研發(fā)前，一線運(yùn)維人員的工作場景頗具代表性：冬季高峰時(shí)，調(diào)度員需要實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)十個(gè)換熱站的壓力、溫度數(shù)據(jù)，手動(dòng)調(diào)整閥門開度；管網(wǎng)泄漏隱患排查依賴人工巡檢，往往要等到用戶反映室溫異常才發(fā)現(xiàn)問題；能耗統(tǒng)計(jì)需人工抄表匯總，數(shù)據(jù)滯后導(dǎo)致節(jié)能優(yōu)化方案難以快速落地。這些場景背后，是傳統(tǒng)熱網(wǎng)管理的三大核心痛點(diǎn)：
- 調(diào)控精準(zhǔn)度不足：熱網(wǎng)系統(tǒng)涉及熱源、管網(wǎng)、用戶終端多個(gè)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)依賴人工經(jīng)驗(yàn)的調(diào)控方式，難以應(yīng)對動(dòng)態(tài)變化的熱負(fù)荷需求，容易出現(xiàn)"近端過熱、遠(yuǎn)端過冷"的失衡現(xiàn)象。
- 運(yùn)維效率低下：熱網(wǎng)管線分布廣、節(jié)點(diǎn)多，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測依賴周期性巡檢，故障發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)速度慢，不僅影響供熱質(zhì)量，還增加了人工成本。
- 能耗管理粗放：缺乏實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)支撐，無法精準(zhǔn)定位高耗能環(huán)節(jié)，節(jié)能改造往往停留在設(shè)備更換層面，系統(tǒng)級優(yōu)化難以實(shí)現(xiàn)。
正是這些現(xiàn)實(shí)需求，推動(dòng)著松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)向智能化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型。從單點(diǎn)技術(shù)突破到系統(tǒng)集成創(chuàng)新，一場圍繞"精準(zhǔn)供熱、智慧運(yùn)維、綠色節(jié)能"的技術(shù)革命悄然展開。
二、技術(shù)突圍：多維度創(chuàng)新構(gòu)建智慧熱網(wǎng)生態(tài)
針對傳統(tǒng)管理的痛點(diǎn)，松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)聚焦"物聯(lián)網(wǎng)+智能算法+多能協(xié)同"三大技術(shù)主線，通過多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)踐，逐步構(gòu)建起覆蓋全生命周期的智慧管理體系。
（一）物聯(lián)網(wǎng)+智能算法：讓熱網(wǎng)"會思考"
華能松原熱電有限公司近期獲批的"供熱物聯(lián)網(wǎng)智慧閥層級高效管控系統(tǒng)和方法"專利，正是這一技術(shù)方向的典型代表。該系統(tǒng)通過在熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、流量等200+維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建起覆蓋熱源-管網(wǎng)-用戶的"數(shù)字孿生體"。更關(guān)鍵的是，系統(tǒng)引入智能算法模型，能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)測、用戶用熱習(xí)慣等信息，動(dòng)態(tài)優(yōu)化閥門開度和熱媒流量。
以冬季極端低溫天氣為例，傳統(tǒng)模式下需要人工增加熱源輸出，但往往因管網(wǎng)傳輸延遲導(dǎo)致部分區(qū)域過冷或過熱。而智能管控系統(tǒng)可提前72小時(shí)預(yù)測氣溫變化，結(jié)合各區(qū)域用戶的用熱規(guī)律，自動(dòng)調(diào)整前端熱源分配和末端閥門開度，實(shí)現(xiàn)"按需供熱"。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)可使熱網(wǎng)調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間從小時(shí)級縮短至分鐘級，全網(wǎng)水力平衡度提升30%以上。
（二）網(wǎng)絡(luò)安全升級：為智慧熱網(wǎng)筑牢"防護(hù)墻"
隨著熱網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)字化程度加深，網(wǎng)絡(luò)安全成為不可忽視的環(huán)節(jié)。華能松原熱電"熱網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全提升改造項(xiàng)目"的實(shí)施，正是為智慧熱網(wǎng)加裝"安全鎖"。該項(xiàng)目通過部署工業(yè)級防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密傳輸模塊等，構(gòu)建起"邊界防護(hù)-終端管控-數(shù)據(jù)加密"的三重安全體系。
值得關(guān)注的是，系統(tǒng)特別針對熱網(wǎng)生產(chǎn)管理的特殊性，開發(fā)了定制化安全策略：例如，對實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)置分級訪問權(quán)限，僅允許授權(quán)人員查看核心調(diào)控參數(shù)；對異常數(shù)據(jù)流量進(jìn)行智能識別，一旦發(fā)現(xiàn)疑似攻擊行為，立即觸發(fā)隔離機(jī)制并報(bào)警。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，改造后的系統(tǒng)已通過國家信息安全等級保護(hù)三級認(rèn)證，為智慧熱網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。
（三）多能協(xié)同調(diào)控：探索城市級能源融合新范式
在國家"雙碳"目標(biāo)背景下，熱網(wǎng)系統(tǒng)的研發(fā)不僅要提升自身效率，更要融入城市能源整體布局。2024年，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目"促進(jìn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升的城市級電-氣-熱-儲多能協(xié)同調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)"示范工程在松原召開實(shí)施方案研討會，標(biāo)志著松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)入"多能協(xié)同"新階段。
該項(xiàng)目由清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校聯(lián)合參與，目標(biāo)是構(gòu)建電、氣、熱、儲能等多種能源系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)控模型。例如，在電力負(fù)荷低谷期，利用多余電力驅(qū)動(dòng)電鍋爐制熱，將熱能儲存于熱網(wǎng)蓄熱罐中；在燃?xì)夤?yīng)緊張時(shí)，通過調(diào)整熱網(wǎng)運(yùn)行模式，減少對燃?xì)鉄嵩吹囊蕾?。這種跨能源系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)控，不僅能提高能源利用效率，還能增強(qiáng)城市能源供應(yīng)的韌性。目前，該項(xiàng)目已在松原部分區(qū)域開展試點(diǎn)，初步測算可降低綜合能耗15%以上。
三、實(shí)踐驗(yàn)證：從實(shí)驗(yàn)室到一線的"熱網(wǎng)革命"
技術(shù)研發(fā)的最終價(jià)值，在于解決實(shí)際問題。松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，已通過多個(gè)改造項(xiàng)目在一線得到驗(yàn)證。
（一）疏水回收節(jié)水改造：細(xì)節(jié)處的節(jié)能智慧
熱網(wǎng)疏水回收是供熱系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)模式下，熱網(wǎng)疏水往往直接排放，不僅造成水資源浪費(fèi)，還損失了其中的熱量。華能松原熱電"熱網(wǎng)疏水回收節(jié)水改造項(xiàng)目"通過加裝高效疏水泵和變頻器控制柜，將疏水回收至熱源系統(tǒng)重新利用。改造后的數(shù)據(jù)顯示，單套系統(tǒng)每日可回收疏水量達(dá)200噸，相當(dāng)于一個(gè)小型社區(qū)的日用水量；同時(shí)，回收的疏水溫度可達(dá)80℃以上，減少了熱源系統(tǒng)的加熱能耗。
更值得關(guān)注的是，這套改造設(shè)備與智慧熱網(wǎng)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互通。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測疏水流量、溫度等參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整疏水泵的運(yùn)行頻率，在保證回收效率的同時(shí)避免設(shè)備過載。這種"硬件改造+軟件智能"的協(xié)同模式，為熱網(wǎng)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)優(yōu)化提供了可復(fù)制的樣本。
（二）二級網(wǎng)智能調(diào)控系統(tǒng)：打通供熱"最后一公里"
在供熱系統(tǒng)中，二級網(wǎng)（從換熱站到用戶終端的管網(wǎng)）直接關(guān)系到用戶的用熱體驗(yàn)。華能松原熱電正在推廣的"二級網(wǎng)智能調(diào)控系統(tǒng)"，集成了數(shù)據(jù)監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、智慧調(diào)度、全網(wǎng)水力平衡控制等八大功能模塊，真正打通了供熱服務(wù)的"最后一公里"。
以某試點(diǎn)小區(qū)為例，系統(tǒng)上線前，因二級網(wǎng)水力失衡，10%的用戶室溫低于18℃，而部分用戶室溫高達(dá)25℃以上。通過系統(tǒng)的全網(wǎng)水力平衡控制功能，研發(fā)團(tuán)隊(duì)為該小區(qū)定制了"分階段調(diào)節(jié)策略"：首先通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集各用戶的溫度數(shù)據(jù)，建立水力模型；然后利用智能算法計(jì)算每個(gè)閥門的最優(yōu)開度；最后通過遠(yuǎn)程控制模塊自動(dòng)調(diào)整閥門。改造后，該小區(qū)用戶室溫達(dá)標(biāo)率提升至98%，同時(shí)熱耗降低了12%。
四、未來展望：智慧熱網(wǎng)的"無限可能"
站在當(dāng)前的技術(shù)節(jié)點(diǎn)回望，松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)已實(shí)現(xiàn)從"人工運(yùn)維"到"智能調(diào)控"的跨越，但這只是智慧熱網(wǎng)發(fā)展的起點(diǎn)。未來，隨著5G、AI大模型、數(shù)字孿生等技術(shù)的進(jìn)一步融合，熱網(wǎng)管理系統(tǒng)將呈現(xiàn)更多可能性：
- 用戶參與度提升：通過手機(jī)APP等終端，用戶可實(shí)時(shí)查看室溫、用熱量等數(shù)據(jù)，甚至自主設(shè)置用熱時(shí)段，系統(tǒng)將根據(jù)用戶需求動(dòng)態(tài)調(diào)整供熱參數(shù)，實(shí)現(xiàn)"個(gè)性化供熱"。
- 預(yù)測性維護(hù)普及：基于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的AI分析，系統(tǒng)可提前預(yù)測設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)推送維護(hù)建議，將"事后維修"轉(zhuǎn)變?yōu)?事前預(yù)防"，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本。
- 跨區(qū)域協(xié)同供熱：結(jié)合城市能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，松原熱網(wǎng)系統(tǒng)有望與周邊城市的供熱、供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源配置，提升整體能源利用效率。
從1450萬平方米的"熱管家"到智能化的"城市溫度調(diào)節(jié)中樞"，松原熱網(wǎng)管理系統(tǒng)的研發(fā)歷程，不僅是一項(xiàng)技術(shù)的升級，更是一次城市服務(wù)理念的革新。在這場與寒冷的"較量"中，科技正讓供熱更溫暖、更智能、更可持續(xù)。
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