1、維控慧網(wǎng)

1.1維控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

維控慧網(wǎng)是輕量級(jí)、可二次開(kāi)發(fā)的通用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，用戶(hù)可以基于自身需求，通過(guò)慧網(wǎng)和慧盒（V-BOX），快速搭建各行各業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)對(duì)接、無(wú)人值守、遠(yuǎn)程運(yùn)維的功能。

1.2 維控慧網(wǎng)部署節(jié)點(diǎn)

維控慧網(wǎng)（V—NET）是維控公司自主研發(fā)的通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在全球部署有三個(gè)節(jié)點(diǎn)：

1.3維控慧網(wǎng)安全框架

維控慧網(wǎng)倡導(dǎo)全面安全的系統(tǒng)架構(gòu)：在涉及到慧網(wǎng)任何一個(gè)產(chǎn)品功能角落，都必須有相應(yīng)的安全措施報(bào)價(jià)護(hù)航。

根據(jù)系統(tǒng)的模塊劃分，維控慧網(wǎng)安全可以分為以下幾個(gè)部分：

l 硬件安全：慧盒能識(shí)別并拒絕未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求，防止網(wǎng)關(guān)硬件被非法復(fù)制，對(duì)平臺(tái)發(fā)來(lái)的控制請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn)，以確保設(shè)備安全、硬件及其通信安全。

l 平臺(tái)安全：防止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接入平臺(tái)；防止未經(jīng)授權(quán)的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)；防止用戶(hù)數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)地使用或者訪(fǎng)問(wèn)。

l 通信安全：防止通信被竊聽(tīng)；防止通信被劫持；防止通信過(guò)程用戶(hù)信息泄漏。

l 用戶(hù)安全：阻斷不當(dāng)或可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的用戶(hù)操作；核實(shí)用戶(hù)身份、提醒用戶(hù)保護(hù)個(gè)人信息。

2、智慧換熱站

2.1智慧換熱站的背景和意義

換熱站按供熱形式分直供站和間供站，前者是電廠(chǎng)直接供用戶(hù)，溫度高，控制難，浪費(fèi)熱能，是最初電廠(chǎng)余熱福利供熱的產(chǎn)物，后來(lái)開(kāi)始收費(fèi)，才有換熱公司，隨著商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展，熱商品化，換熱公司開(kāi)始提高供熱質(zhì)量，才有間供站，這屬于集中供熱，還有鍋爐供熱，省掉電廠(chǎng)環(huán)節(jié)，但是效率低，污染大已近淘汰，集中供熱是發(fā)展方向，間供站為主，間供站原理:電廠(chǎng)為一次線(xiàn)，小區(qū)為二次線(xiàn)，熱源(電廠(chǎng))熱網(wǎng)(一二次線(xiàn)管網(wǎng))熱用戶(hù)(居民樓和單位) 連接處為換熱站，設(shè)備有:板式換熱器，循環(huán)泵，一二次線(xiàn)除污器，補(bǔ)水泵，水箱，計(jì)量表，控制閥門(mén)等。但是現(xiàn)有的換熱站需要專(zhuān)人值班隨時(shí)檢查換熱站的工作狀況，占用了大量的人力，同時(shí)無(wú)法保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)換熱站的故障。

2.2智慧換熱站的現(xiàn)狀

 供熱行業(yè)是保障民生的重要行業(yè)，供熱質(zhì)量是衡量民生質(zhì)量的重要依據(jù)，但作為典型的傳統(tǒng)行業(yè)，目前供熱行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)可不少。

首先，管理系統(tǒng)嚴(yán)重落后。供熱行業(yè)存在多種類(lèi)型的監(jiān)測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，存在內(nèi)部孤島效應(yīng)，缺少統(tǒng)一的綜合感知和管理平臺(tái)，無(wú)法形成全網(wǎng)數(shù)據(jù)的互通，無(wú)法感知全網(wǎng)的運(yùn)行狀況。

其次，超額采購(gòu)常常拉高了成本。也就是說(shuō)，供熱企業(yè)為了能保障供熱指標(biāo)，通常都會(huì)超額購(gòu)買(mǎi)熱能，而且由于熱源漲價(jià)，熱價(jià)不變導(dǎo)致?tīng)I(yíng)收相對(duì)固定，供熱行業(yè)面臨成本壓力。

2.3智慧換熱站的發(fā)展趨勢(shì)

目前，建筑已經(jīng)成為我國(guó)第二大能源消耗領(lǐng)域。其中，供熱能耗是建筑領(lǐng)域中的能源消耗“大戶(hù)”。

為減少能源消耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，供熱企業(yè)不斷探索高效環(huán)保的供熱方式，將供熱行業(yè)與信息技術(shù)相結(jié)合，利用新興技術(shù)替代傳統(tǒng)模式。

節(jié)能環(huán)保硬約束下，推動(dòng)供熱行業(yè)升級(jí)改造、實(shí)現(xiàn)智慧供熱發(fā)展已成必然趨勢(shì)。

3、智慧換熱站系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

維控智慧換熱站系統(tǒng)采用應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層和傳感層的四層結(jié)構(gòu)體系：

應(yīng)用層（平臺(tái)管理層）：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源進(jìn)行采集、開(kāi)發(fā)、利用和存儲(chǔ)，形成與業(yè)務(wù)需求相適應(yīng)、實(shí)時(shí)更新的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)資源庫(kù)，為換熱站的各類(lèi)業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的信息資源支撐。

網(wǎng)絡(luò)層：將來(lái)自設(shè)備層的各類(lèi)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)層，為設(shè)備層和應(yīng)用層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

設(shè)備層：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，對(duì)來(lái)自傳感層的結(jié)果做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)智能控制。

傳感層：感知獲取換熱站環(huán)境中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息（溫度、壓力、氣溫等）。

3.2 平臺(tái)部署方式：慧網(wǎng)部署

將慧盒接入到慧網(wǎng)，以快速實(shí)現(xiàn)各種由PLC控制的機(jī)械設(shè)備與系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，用戶(hù)可以通過(guò)“所見(jiàn)即所得”的開(kāi)發(fā)方式，快速搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

3.3設(shè)備層控制方式

維控智慧換熱站方案通過(guò)PLC自帶的485與各環(huán)境傳感器進(jìn)行modbus通訊包含：溫度、壓力、流量傳感器等。擴(kuò)展的485口做為從站與觸摸屏或其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.4系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

1、節(jié)能：有了物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入，可以提供大量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備特性擬合，精確預(yù)測(cè)供水溫度和閥門(mén)開(kāi)度，使設(shè)備可以工作在最佳狀態(tài)，保證全網(wǎng)有最高的供熱效率。天氣預(yù)測(cè)后，可以對(duì)實(shí)現(xiàn)整體供熱網(wǎng)的氣候補(bǔ)償，保證提供最高的供熱效率，以此來(lái)節(jié)省購(gòu)熱成本，供熱能耗顯著下降，節(jié)能效果明顯。

2、自動(dòng)：基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)接入能力和控制能力，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行在線(xiàn)化。通過(guò)將供熱設(shè)備統(tǒng)一接入維控慧網(wǎng)，為智慧供熱分析提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)維控慧網(wǎng)提供一站式的協(xié)同管理，避免多個(gè)上位機(jī)系統(tǒng)，并且系統(tǒng)可全自動(dòng)調(diào)控供暖溫度，通過(guò)供熱策略下發(fā)到供熱設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，可添加監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站、熱網(wǎng)、閥門(mén)的位置信息配置管理。

3、智能：基于邊緣計(jì)算協(xié)助，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)調(diào)度的智能化。每個(gè)換熱站對(duì)接邊緣網(wǎng)關(guān)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚，可以將云端經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)分析和全網(wǎng)智能調(diào)節(jié)算法策略，下發(fā)到邊緣側(cè)，完成邊緣設(shè)備上的推斷和計(jì)算，隨著使用時(shí)長(zhǎng)和數(shù)據(jù)的累計(jì)，在深度學(xué)習(xí)算法的支撐下，整套供熱系統(tǒng)的調(diào)控會(huì)越來(lái)越精準(zhǔn)。

4、保質(zhì)：智能算法依據(jù)歷史數(shù)據(jù)自適應(yīng)優(yōu)化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)換熱站動(dòng)態(tài)氣候補(bǔ)償策略時(shí)時(shí)調(diào)控，按需供熱，保證居民供熱質(zhì)量和室溫的穩(wěn)定趨勢(shì)。

3.5系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

智慧換熱云平臺(tái)

3.6方案建成效果

本套換熱站本地控制采用維控的PLC及HMI進(jìn)行控制及顯示，物聯(lián)網(wǎng)采用E-4G進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和發(fā)送，客戶(hù)端客戶(hù)主要使用電腦軟件及手機(jī)APP進(jìn)行監(jiān)控。這套系統(tǒng)在投入以來(lái)，不單負(fù)責(zé)一次、二次水網(wǎng)的運(yùn)行，還擔(dān)負(fù)著兩套電鍋爐運(yùn)行的控制，正是因?yàn)橛辛司S控物聯(lián)網(wǎng)的接入，才使得客戶(hù)敢于將整套換熱系統(tǒng)做成無(wú)人值守，在對(duì)電鍋爐節(jié)能方面，維控的云平臺(tái)也做出了很大的貢獻(xiàn)，得到了客戶(hù)的好評(píng)。

生產(chǎn)管理界面：

4、智慧換熱站方案總結(jié)

4.1 方案優(yōu)勢(shì)

1.可以實(shí)時(shí)顯示工況參數(shù)，可以進(jìn)行設(shè)備的操作；

2.維控的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)具有自己的組態(tài)，而且可以進(jìn)行跨慧盒的組態(tài)，也就是說(shuō)可將多個(gè)換熱站的數(shù)據(jù)在一個(gè)畫(huà)面上集中顯示；

3.平臺(tái)可以通過(guò)APP或者微信等進(jìn)行報(bào)警的實(shí)時(shí)推送；

4.賬號(hào)可進(jìn)行分級(jí)管理，可分配給下級(jí)賬號(hào)不同在權(quán)限，比如只讀即只可查看數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行操作；

5.支持多種聯(lián)網(wǎng)方式，比如以太網(wǎng)、4G、WIFI；

6.多客戶(hù)端登錄，可通過(guò)手機(jī)APP、電腦、網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行登錄；

7.支持OPC功能，可在其他組態(tài)軟件上進(jìn)行集成。

4.2 方案總結(jié)

傳統(tǒng)的換熱站員工的日常工作之一就是巡檢和操作，需要要進(jìn)行數(shù)據(jù)的抄錄、參數(shù)的設(shè)定及故障的排除，在后來(lái)有的換熱站上了視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者DTU的方案，前者只能解決巡檢問(wèn)題，而且是要中控在人時(shí)刻留意視頻畫(huà)面，且有很高的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，試想多個(gè)換熱站就需要中控人員監(jiān)控很多屏幕，而且現(xiàn)場(chǎng)有情況仍然需要工作人員去處理；后者DTU的方案通訊效率很低，如果是大型的換熱站，全部數(shù)據(jù)輪巡一遍就要很長(zhǎng)時(shí)間，時(shí)效性太差。該智慧換熱站，不需要人工值守?fù)Q熱站，節(jié)省了人力，同時(shí)能夠避免換熱站故障時(shí)值班人員發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的問(wèn)題。

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