物联网技术供热节能网络系统设计范文

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摘要：随着我国科学技术不断发展，物联网作为“互联网+”的产业，在社会生产各个领域中的愈加广泛。为了能够贯彻我国“节能减排”的理念，加强集中供热节能网络系统设计工作有着重要意义，这就需要发挥物联网技术的效能。基于此，本文重点探究基于物联网技术的集中供热节能网络系统的设计方案。

关键词：集中供热；节能网络系统；物联网；系统设计

近些年来，随着我国社会经济不断发展，我国集中供热产业也进入到了发展高峰期，作为城市生活中重要的基础设施之一，推动集中供热产业发展不仅可以有效提升城市居民生活水平、改善城市空气质量，还能够有效提升能源利用率。特别是在“十三五”和背景下，我国大力倡导节能减排，这也让集中供热节能网络系统设计工作提上了日程。物联网作为计算机网络技术发展的产物，通过应用物联网技术，可以避免出现“信息孤岛”问题，推动集中供热节能网络朝向智能化方向发展。

1物联网技术相关阐述

物联网技术是通过红外感应器、射频识别、全球定位系统、激光扫描等集中而来的新型技术（如图1）。物联网技术可以将任何物品与互联网连接，从而实现信息交换和通讯，从而实现智能化定位、识别、监控、操作等一系列功能。从本质上来说，物联网技术的核心依然是互联网技术，也就是在互联网技术的基础上所延伸的新型网络技术，用户端延伸、扩展到了任何物品之间。

2集中供热网络系统发展现状

现如今，集中供热网络系统已经融合了传感技术、计算机技术、测控技术、通讯技术、调控技术、集成技术，通过网络平台实现了整个供热区域的远程监控与调控，实现了集中供热系统的自动化发展。对于我国来说，我国已经有上千个城市实现了集中供热形式，但是大部分集中供热系统依然处于半自动化状态，运行效率不高，供热效果不够理想。我国集中供热系统可以划分为热网、热源两个部分，热源负责对整个供热系统的供水温度与循环流量；热网是对各个换热站进行热量分配，但是由换热站自身独立控制调节所决定，并非是对整个集中供热系统进行充分分析自动控制的形式，这就造成了靠近热源换热站温度更高，原理热源的换热站温度较低，出现了供热不均情况。在此背景下，国家提升了对集中供热事业的支持，推动了集中供热网络系统朝向更新的方向发展。

3基于物联网的集中供热节能网络系统设计

3.1系统框架

针对传统集中供热网络系统的问题以及城市供热需求，基于物联网技术的集中公共热系统框架大体上可以分为三个模块，包括换热站现场控制模块、通讯模块、控制中心模块（如图2）。该系统框架的优势表现在：(1)在传统供热网络系统中，换热站主要是受到换热站监控系统进行管控。而本文所提的系统增设了控制中心模块，并且该模块还可以划分为三个部分，包括换热站远程监控、换热站节能运行控制模式、短信报警服务。(2)传统供热网络系统中，换热站现场控制只有两个功能，包括数据采集和现场控制。而本文所提的节能网络系统，除了可以实现以上两个功能，还可以进行控制中心远程控制。(3)传统集中供热网络系统中，通信模式主要包括845总线、公共交换电话、无线数转台通讯形式。而本文所提但是节能网络系统可以根据系统实际运行状态，增设了网络通讯模块，采用GPRS网络传输数据信息。

3.2集中供热节能网络工作模式

基于物联网的网络系统中，换热站现场主要的功能为数据采集和换热站直接控制；控制中心可以对远程监控、调控换热站，向换热站远程发送指令；通讯系统负责换热站和控制中心数据传递，换热站现场所采集的信息可以直接传输到控制中心当中，而控制中心可以将操控指令直接发送到换热站现场，并及时反馈操作结果。

3.3控制中心

控制中心是整个集中供热节能网络系统的核心，也是十分关键的一部分，控制中心会结合节能网络运行需求，除了可以对换热站进行实时监控，同时还增加了换热站节能运行控制模式和短信报警服务。在实际运行当中，控制中心结合通讯模块可以实时掌握换热站的运行状态，并且系统会根据数据信息对换热站展开远程控制，发送操控指令，换热站此时执行操作，从而实现自动化控制。同时集中供热节能网络可以结合气象数据、用户特点、建筑对供热影响展开综合分析，采取科学的换热站节能运行模式。在控制中心发现换热站出现了数据异常时，会自动报警，并且结合短信报警服务，可以全天候传递报警信息，保证换热站的运行安全。

3.4集中供热节能通讯网络

根据集中供热节能系统工作模式，通信网络主要是负责换热站、控制中心信息传递，保证信息安装转换与传递。集中供热节能网络系统包含着控制模块、换热站现场控制模块、通讯模块，数据控制中心与各个换热站之间属于“一对多”形式。其主要功能包括：（1）换热站传感器将采集的信息传输给控制中心；（2）控制中心根据上传信息将指令下发给换热站现场控制；（3）换热站现场做出命令动作并将动作信息反馈给控制中心。

3.5换热站现场控制

换热站现场调控可以结合室外温度变化，决定整个系统的供热量，实际采集供热信息和设定阈值进行比较之后，采用PID闭环调节方法，控制器传输信号到电动调节阀门，自动控制调解阀门开度，这样即可改善一级网侧流量，实现二级网侧热量调节。温度曲线给定方法包括自动、手动另种形式，也就是可以人工修正中心控制中心温度曲线。同时可以采用分组分段温度调节曲线，在某个特定时间点，设定一个二次供水阈值，对一次供水阀开度进行调节。预留三个空间，包含恒温运行的起止时间以及二次供水温度，如果系统控制器达到了系统所设定的恒温运行时间，此时就会按照设定温度运行。一旦达到了恒温结束时间，可以重新按照压线运行温度所设定的曲线运行。系统运行中还会根据二次供水、回水压差，调节循环泵变频的频率，保证实际运行数据达到预设值。

4结束语

综上所述，为了能够降低集中供热节能网络系统运行损耗、提升供热均衡度，本文提出了一种基于物联网的集中供热节能网络系统，该系统包含了控制中心、通讯网络、换热站现场控制三大模块，从而实现自动调节与控制，确保整个集中供热节能网络系统运行效能。

参考文献

[1]徐金凤.基于物联网技术的集中供热节能网络系统设计与研究[D].天津理工大学.

[2]余保付.基于物联网的智能供热系统控制技术研究[D].2016.

[3]邓小元.基于物联网技术的能源监测与节能管理系统研究[D].2017.

作者：冉春雨 李爽 单位：吉林建筑科技学院