一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的制作方法

1.本发明属于蒸汽管网供热技术领域，尤其涉及一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统。


背景技术：

2.随着我国国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，我国的许多地区对供热的需求在不断地增长，供热的范围、规模也在相应地扩大，供热方式及手段也在不断的更新、改进。大型集中供热方式正在不断取代以往的分散供热方式，逐步成为我供热方式的主流，过去的分散供热方式对环境的污染比较严重，能源浪费的缺点也比较突出，而在集中供热形式的出现，恰好克服了以上缺点，因而获得了越来越广泛的应用。
3.其中在蒸汽远距离供热过程中，虽然热网技术在不断更新换代，但由于公用工程的状况，特别是管理方法和技术装备没有明显的改观，致使蒸汽管网存在着许多不合理状况。管网越来越复杂，对未设测点的重要管段上的蒸汽流量、凝结水等情况只能凭经验判断，调度时常被动；热损不仅大，而且原因不明，极其浪费资源。
4.目前大部分供热系统的换热站都采用人工监控，需要人工值守，各换热站数量多、地点分散，从而导致值班人员多，劳动强度大，不但浪费人力，而且影响劳动者的身体健康；并且各热源地之间缺少信息交流，无法实时掌握设备的实际运行情况，无法做到合理调度，导致热源地的热量浪费问题。
5.如果出现事故隐患，工作人员难以发现，易造成供热事故，特别是集中供热的管线，线路覆盖地域范围大，很难在短时间内发现并排除故障，事故发生率高；各换热站都独立运行，易造成热力分配不均衡，而且无法互为备用，难以达到供热系统整体最佳状态，供热效率低，能耗高，综合成本高，特别是在供热达不到预期效果时，调整控制困难，效率低。


技术实现要素：

6.本发明目的在于提供一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统,以解决多热源供热综合成本高，热力分配不合理的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：
8.本技术的一些实施例中，提供了一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统，包括：
9.供热管网，热源地的供热支路通道呈枝状及环状式向外侧辐射至多个消费地，供热支路通道之间通过连接节点连接，多个所述热源地的供热支路通道在交汇处连通，共同构成所述供热管网；
10.数据监测组件，用于监测所述热源地、所述消费地和所述供热支路通道中各个连接节点的数据信息；
11.数据采集模块，用于接收所述数据监测组件的实时数据信息；
12.数据存储模块，用于接收所述采集模块接收的所述实时数据信息，并存储历史数
据信息、所述供热管网的结构参数数据；
13.数据分析模块，根据历史数据信息、所述供热管网的结构参数数据规划供热管网的供热路线，并计算规划后供热管网供热路线的参数数据及可行性数据；
14.操作平台模块，根据所述供热管网的结构参数数据建立所述供热管网的可视化模型，根据供热管网的供热路线以及实时数据信息展示供热管网的工作情况，并能够根据以上数据信息对所述供热管网进行人为调控。
15.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，每个所述连接节点的位置均设有阀门，能够通过相关阀门的开/合，实现供热支路的调整。
16.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，所述数据监测组件用于监测每个所述热源地的供给蒸汽温度和蒸汽流量一，每个所述消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二，以及每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三，并传输至数据分析模块进行分析，并根据分析结果规划供热管网的供热路线。
17.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，所述数据监测组件还用于监测所述热源地、所述消费地以及各个连接节点位置的蒸汽压力数据、蒸汽干度数据以及环境数据。
18.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，所述历史数据信息包括每个所述热源地的历史供热数据、历史供热管线数据以及每个所述消费地的历史供热消耗数据。
19.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，所述数据分析模块的分析方法包括以下步骤：
20.步骤一：接收所述数据存储模块的数据信息；
21.步骤二：根据多个所述热源地的历史供热数据以及多个所述热源地对应供热的多个所述消费地的历史供热消耗数据计算出每个所述热源地的供热损耗数据和多个所述热源地的供热损耗总数据；
22.步骤三：根据每个消费地的历史供热数据和环境数据预估出每个所述消费地的实时供热数据；
23.步骤四：根据所述供热管网的结构参数数据和环境数据，为每个所述消费地选择路径最短的供热分支通道；
24.步骤五：每个所述热源地根据需要供暖的多个所述消费地的实时供热数据以及对应的供热分支通道路线重新确定规划供热量，并根据每个所述热源地的所述规划供热量规划各自的所述供给蒸汽温度和所述蒸汽流量一，并进一步计算出每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三以及每个所述消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二；
25.步骤六：根据每两个所述连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三计算出每段所述供热分支通道的实时供热消耗数据，将每一段所述供热分支通道的实时供热消耗数据之和与每个所述消费地的历史供热消耗数据之和对比分析，确定方案的可行性。
26.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，在步骤四中，若多个所述热源地的实时供热数据超过对应的热源地的最大额定供热量，则将其中部分所述消费地通过所述供热分支通道分配至其余的所述热源地。
27.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，还包括负反馈模块，当监测到所述供给蒸汽温度和蒸汽流量一、每个所述消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二、每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三中的数据与预设的对应阙值不符，则向所述操作平台模块发出预警。
28.优选的，在上述一种智慧化多源长距离供热蒸汽管网供热管控一体化系统的一些实施例中，还包括报警模块，
29.当数据监测组件检测到其中一条所述供热分支通道出现故障，不能正常使用时，所述负反馈模块向所述操作平台拔出报警信息，并通过报警模块进行报警，所述操作平台提示调整供热路径，若一定时间内无操作，则自行调整供热路径，并展示更换的供热路径信息。
30.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
31.能够根据消费地的地理位置筛选最短的供热管线，降低蒸汽在运输过程中的热损耗，根据历年的供热数据和环境数据预估供热量实时供热数据，预估热源地的实际供热量，实现热力的合理分配，降低综合成本；
32.蛛网式的管网设计能够实现多条供热路径的更换，使各供热分支通道之间互为备用，当其中一处出现问题后，能够快速的进行调配，降低因故障产生的影响，使供热管网达到供热系统整体最佳状态。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的结构框图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
36.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
37.术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本技术的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。
40.参阅图1所示，根据本技术一些实施例中，包括：
41.供热管网，热源地的供热支路通道呈枝状及环状式向外侧辐射至多个消费地，供热支路通道之间通过连接节点连接，多个热源地的供热支路通道在交汇处连通，共同构成供热管网；
42.数据监测组件，用于监测热源地、消费地和供热支路通道中各个连接节点的数据信息；
43.数据采集模块，用于接收数据监测组件的实时数据信息；
44.数据存储模块，用于接收采集模块接收的实时数据信息，并存储历史数据信息、供热管网的结构参数数据；
45.数据分析模块，根据历史数据信息、供热管网的结构参数数据规划供热管网的供热路线，并计算规划后供热管网供热路线的参数数据及可行性数据；
46.操作平台模块，根据供热管网的结构参数数据建立供热管网的可视化模型，根据供热管网的供热路线以及实时数据信息展示供热管网的工作情况，并能够根据以上数据信息对供热管网进行人为调控。
47.在本技术的一些实施例中，每个连接节点的位置均设有阀门，能够通过相关阀门的开/合，实现供热支路的调整。
48.上述实施例的有益效果在于：
49.能够对供热管网的各条支路进行实时的监测，当其中一环出现问题时能够快速发现并进行快速响应，缩减监控值班人员的数量和劳动强度，节约人力；供热管网相互连通，能够互为备用，能够进行合理调度，当其中一环出现问题后，能够启用备用路径进行继续供热，不影响消费地的持续供热，保证供热系统整体处于最佳状态；根据消费地的实际供热需求估算热源地的供热配额，能够保证热力分配均衡，供热效率更高，降低综合成本。
50.在本技术的一些实施例中，数据监测组件用于监测每个热源地的供给蒸汽温度和蒸汽流量一，每个消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二，以及每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三，并传输至数据分析模块进行分析，并根据分析结果规划供热管网的供热路线。
51.具体的，数据监测组件包括：
52.流量测量传感器，安装于热源地的蒸汽输出总管管、各个分支水管、供热管网的各个连接节点、消费地的蒸汽进入管，用于测量对应位置的蒸汽流量数据；
53.温度传感器，安装于热源地的蒸汽输出总管管、各个分支水管、供热管网的各个连接节点、消费地的蒸汽进入管，用于测量对应位置的蒸汽温度数据。
54.通过上述方案，能够准确测量热源地的蒸汽流量数据和蒸汽温度数据，方便对蒸汽管网的各个连接节点进行监测，便于及时调整供热路径，及时发现故障并进行调整，保证供热管网处于正常的供热状态。
55.在本技术的一些实施例中，数据监测组件还用于监测热源地、消费地以及各个连
接节点位置的蒸汽压力数据、蒸汽干度数据以及环境数据。
56.干度传感器，安装于热源地的蒸汽输出总管管、各个分支水管、供热管网的各个连接节点、消费地的蒸汽进入管，用于测量对应位置的蒸汽干度数据。
57.压力传感器，安装于热源地的蒸汽输出总管管、各个分支水管、供热管网的各个连接节点、消费地的蒸汽进入管，用于测量对应位置的蒸汽压力数据。
58.通过上述方案，能够根据蒸汽的干度数据和压力数据情况调节蒸汽温度，保证蒸汽供热的质量，进而保证供热的效果。
59.在本技术的一些实施例中，历史数据信息包括每个热源地的历史供热数据、历史供热管线数据以及每个消费地的历史供热消耗数据。
60.在本技术的一些实施例中，数据分析模块的分析方法包括以下步骤：
61.步骤一：接收数据存储模块的数据信息；
62.步骤二：根据多个热源地的历史供热数据以及多个热源地对应供热的多个消费地的历史供热消耗数据计算出每个热源地的供热损耗数据和多个热源地的供热损耗总数据；
63.步骤三：根据每个消费地的历史供热数据和环境数据预估出每个消费地的实时供热数据；
64.步骤四：根据供热管网的结构参数数据和环境数据，为每个消费地选择路径最短的供热分支通道；
65.步骤五：每个热源地根据需要供暖的多个消费地的实时供热数据以及对应的供热分支通道路线重新确定规划供热量，并根据每个热源地的规划供热量规划各自的供给蒸汽温度和蒸汽流量一，并进一步计算出每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三以及每个消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二；
66.步骤六：根据每两个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三计算出每段供热分支通道的实时供热消耗数据，将每一段供热分支通道的实时供热消耗数据之和与每个消费地的历史供热消耗数据之和对比分析，确定方案的可行性。
67.采用上述方案能够尽可能的保证每个热源地的精准供热量，避免热量的浪费，欧力与降低热损耗并且降低供热的综合成本。
68.在本技术的一些实施例中，在步骤四中，若多个热源地的实时供热数据超过对应的热源地的最大额定供热量，则将其中部分消费地通过供热分支通道分配至其余的热源地。
69.采用此方案能够保证避免单一热源地的额定供热量，进而导致各个消费地供热质量差的问题，保证供热质量。
70.在本技术的一些实施例中，还包括负反馈模块，当监测到供给蒸汽温度和蒸汽流量一、每个消费地的蒸汽进入温度和蒸汽流量二、每个连接节点的实时蒸汽温度和蒸汽流量三中的数据与预设的对应阙值不符，则向操作平台模块发出预警。
71.采用此方案更便于发现供热管网的故障和问题，并提示操作人员及时维护，降低对消费地的影响。
72.在本技术的一些实施例中，还包括报警模块，
73.当数据监测组件检测到其中一条供热分支通道出现故障，不能正常使用时，负反馈模块向操作平台拔出报警信息，并通过报警模块进行报警，操作平台提示调整供热路径，
若一定时间内无操作，则自行调整供热路径，并展示更换的供热路径信息。
74.采用此方案能够避免故障无人发现二导致的故障问题持续恶化，及时止损，保证供热的顺利进行。
75.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。