一种基于三维可视化的供热二次网运行仿真系统的制作方法

1.本发明属于城市供热仿真技术领域，特别涉及一种基于三维可视化的供热二次网运行仿真系统。


背景技术：

2.中国城镇化进程的快速推进和清洁供暖转型，使得供热系统调度控制的复杂性和动态性开始超越了人脑能够分析和优化的水平，必须依靠信息系统的智能辅助或代替人的智能系统，进行生产大数据分析、调度控制决策优化，从而利用机器智能创造工业价值。
3.智慧供热系统是以供热信息化和自动化为基础，以信息系统与物理系统深度融合为技术路径，运用物联网、空间定位、云计算、信息安全等“互联网 ”技术感知连接供热系统“源-网-荷-储”全过程中的各种要素，运用大数据、人工智能、建模仿真等技术统筹分析优化系统中的各种资源，从而构建具有自感知、自分析、自诊断、自优化、自调节、自适应特征，能够支撑供热系统运行过程中人的思考决策的新一代供热系统。
4.二次管网供热系统是直接面对客户的重要基础设施，保障其正常而稳定的运行具有十分重要的意义。换热站以及附带管网的正常运行需要工作人员对其进行运行维护，因此工作人员的培训工作十分重要。传统培训方式与现实情况差别大，培训效果不理想。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于三维可视化的供热二次网运行仿真系统，基于现实供热小区构建三维模型，依托换热站监测系统采集的真实数据进行供热二次网运行仿真，真实性高，培训效果好。
6.本发明采用的技术方案是：一种基于三维可视化的供热二次网运行仿真系统，包括数据集成与仿真子系统、热网运维实训测试子系统和用户管理子系统，所述数据集成与仿真子系统分别与所述热网运维实训测试子系统和用户管理子系统连接，
7.所述数据集成与仿真子系统用于展示依据现实供热小区构建的三维模型，获取现实供热小区的供热运行数据和报警数据，将供热数据和报警数据与三维模型相关联；
8.所述热网运维实训测试子系统用于进行实训测试，所述实训测试基于现实供热小区的三维模型、供热数据和报警数据；
9.所述用户管理子系统用于管理用户角色及其使用权限。
10.进一步的，所述数据集成与仿真子系统包括模拟仿真单元、历史趋势单元和报警管理单元，所述模拟仿真单元与所述历史趋势单元、报警管理单元连接，
11.模拟仿真单元用于展示三维模型及三维模型的关联数据；
12.历史趋势单元用于管理供热数据，并将供热数据与三维模型相关联，生成每个三维模型对应的历史数据趋势图，
13.报警管理单元用于管理报警数据，并将报警数据与三维模型相关联。
14.进一步的，所述供热数据和报警数据的获取模式包括实时获取和离线获取。
15.进一步的，所述三维模型包括建筑模型、二次供热管路系统模型、供热设备模型和安防系统模型。
16.进一步的，所述实训测试包括换热站运维实训测试、热力入口检修实训测试、供热末端检修实训测试以及二次管网及其附属设备的运维实训测试。
17.进一步的，热网运维知识库子系统与所述数据集成与仿真子系统连接，热网运维知识库子系统的内容包括板式换热器原理知识、流量计基础知识、平衡阀基础知识、二次管网初调节基础知识、二次管网动态调节基础知识、各种传感器、执行器与控制系统的基础知识、热力管网调度运维基础知识以及各种业务管理规范、应急管理预案。
18.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
19.本发明基于现实供热小区构建三维模型，依托换热站监测系统采集的真实数据进行供热二次网运行仿真，系统运行真实数据，便于使用者总结热网特性。使用者不仅可以突破实训操作的时空限制，在本发明的辅助下完成实训任务，还可以通过本发明为日常运维工作提供完整、准确的信息支撑，从而解决了实训过度依赖现有设备和场地的束缚，提升培训效率，降低了人员培训成本。
20.本发明通过设计数据的导入和处理，建立以换热站为中心的三维建筑群及三维设备，结合数据的接入对供热区域内的建筑场景、设备设施、管网等进行综合展示；通过两种数据获取模式的切换可以实现不同的数据接入，在供热季节展示小区供热系统的真实数据及相关设备的真实运行状况；在非供热季接入运维管理系统数据，用于运维人员的操作训练或者培训。
附图说明
21.图1为本发明实施例的结构框图。
22.图中1-数据集成与仿真子系统，2-热网运维实训测试子系统，3-用户管理子系统，4-热网运维知识库子系统，11-模拟仿真单元，12-历史趋势单元，13-报警管理单元。
具体实施方式
23.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
24.本发明的实施例提供了一种基于三维可视化的供热二次网运行仿真系统，如图1所示，其包括数据集成与仿真子系统1、热网运维实训测试子系统2和用户管理子系统3，所述数据集成与仿真子系统1分别与所述热网运维实训测试子系统2和用户管理子系统3连接。
25.所述数据集成与仿真子系统1用于展示依据现实供热小区构建的三维模型，获取现实供热小区的供热运行数据和报警数据，将供热数据和报警数据与三维模型相关联。所述数据集成与仿真子系统1包括模拟仿真单元11、历史趋势单元12和报警管理单元13，所述模拟仿真单元11与所述历史趋势单元12、报警管理单元13连接。
26.模拟仿真单元11用于展示三维模型和三维模型的关联数据。所述三维模型包括建筑模型、二次供热管路系统模型、供热设备模型和安防系统模型。本实施例中的现实供热小区建筑包括换热站、住宅小区和商业区，建筑模型依据现实情况构建换热站模型、住宅小区
模型和商业区模型。供热设备模型和安防系统模型设置在换热站中，具体位置和连接结构依据实际情况。二次供热管路系统模型的供水管从换热站引出，铺设至住宅小区和商业区内，回水管从住宅小区和商业区引回换热站。具体设备可以从三维图中查找，也可以从模拟仿真单元11提供的设备列表中进行快速定位查找。建筑模型精确到居民单元，二次供热管路系统模型、供热设备模型和安防系统模型依照现有设备一比一模拟。
27.历史趋势单元12用于管理供热数据，并将供热数据与三维模型相关联，生成每个三维模型对应的历史数据趋势图。供热数据与三维模型关联后，可以在三维模型上查看该模型对应的历史数据趋势图。
28.报警管理单元13用于管理报警数据，并将报警数据与三维模型相关联。报警数据集中管理，通过列表的形式展示，通过选取列表中的具体报警数据，可以快速切换到对应的三维模型，查看三维模型所处的位置和历史数据趋势图。
29.所述供热数据和报警数据的获取模式包括实时获取和离线获取。实时获取模式为本系统与换热站监测系统建立通信，自动每隔30分钟自动获取依次数据，与换热站监测系统数据采集间隔保持一致。离线获取模式为人为操作导入数据。供热季节一般采用实时获取模式，非供热季节一般采用离线获取模式。
30.所述热网运维实训测试子系统2用于进行实训测试，所述实训测试基于现实供热小区的三维模型、供热数据和报警数据。所述实训测试包括换热站运维实训测试、热力入口检修实训测试、供热末端检修实训测试以及二次管网及其附属设备的运维实训测试。
31.用户管理子系统3用于管理用户角色及其使用权限。相关人员依据其用户角色的使用权限访问本系统。
32.热网运维知识库子系统4与所述数据集成与仿真子系统1连接，热网运维知识库子系统4的内容包括板式换热器原理知识、流量计基础知识、平衡阀基础知识、二次管网初调节基础知识、二次管网动态调节基础知识、各种传感器、执行器与控制系统的基础知识、热力管网调度运维基础知识以及各种业务管理规范、应急管理预案。相关人员在可以数据集成与仿真子系统1中查看热网运维知识库子系统4中的内容。
33.以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。