1、維控慧網

1.1維控物聯網系統

維控慧網是輕量級、可二次開發的通用工業物聯網平臺，用戶可以基于自身需求，通過慧網和慧盒（V-BOX），快速搭建各行各業的工業互聯網應用，實現設備管理、數據對接、無人值守、遠程運維的功能。

1.2 維控慧網部署節點

維控慧網（V—NET）是維控公司自主研發的通用工業互聯網平臺，在全球部署有三個節點：

1.3維控慧網安全框架

維控慧網倡導全面安全的系統架構：在涉及到慧網任何一個產品功能角落，都必須有相應的安全措施報價護航。

根據系統的模塊劃分，維控慧網安全可以分為以下幾個部分：

l 硬件安全：慧盒能識別并拒絕未經授權的訪問請求，防止網關硬件被非法復制，對平臺發來的控制請求進行確認，以確保設備安全、硬件及其通信安全。

l 平臺安全：防止未經授權的設備接入平臺；防止未經授權的用戶訪問平臺；防止用戶數據被未經授權地使用或者訪問。

l 通信安全：防止通信被竊聽；防止通信被劫持；防止通信過程用戶信息泄漏。

l 用戶安全：阻斷不當或可能導致危險的用戶操作；核實用戶身份、提醒用戶保護個人信息。

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，前者是電廠直接供用戶，溫度高，控制難，浪費熱能，是最初電廠余熱福利供熱的產物，后來開始收費，才有換熱公司，隨著商品經濟發展，熱商品化，換熱公司開始提高供熱質量，才有間供站，這屬于集中供熱，還有鍋爐供熱，省掉電廠環節，但是效率低，污染大已近淘汰，集中供熱是發展方向，間供站為主，間供站原理:電廠為一次線，小區為二次線，熱源(電廠)熱網(一二次線管網)熱用戶(居民樓和單位) 連接處為換熱站，設備有:板式換熱器，循環泵，一二次線除污器，補水泵，水箱，計量表，控制閥門等。但是現有的換熱站需要專人值班隨時檢查換熱站的工作狀況，占用了大量的人力，同時無法保證及時發現換熱站的故障。

2.2智慧換熱站的現狀

 供熱行業是保障民生的重要行業，供熱質量是衡量民生質量的重要依據，但作為典型的傳統行業，目前供熱行業面臨的挑戰可不少。

首先，管理系統嚴重落后。供熱行業存在多種類型的監測設備和系統，存在內部孤島效應，缺少統一的綜合感知和管理平臺，無法形成全網數據的互通，無法感知全網的運行狀況。

其次，超額采購常常拉高了成本。也就是說，供熱企業為了能保障供熱指標，通常都會超額購買熱能，而且由于熱源漲價，熱價不變導致營收相對固定，供熱行業面臨成本壓力。

2.3智慧換熱站的發展趨勢

目前，建筑已經成為我國第二大能源消耗領域。其中，供熱能耗是建筑領域中的能源消耗“大戶”。

為減少能源消耗、實現節能減排目標，供熱企業不斷探索高效環保的供熱方式，將供熱行業與信息技術相結合，利用新興技術替代傳統模式。

節能環保硬約束下，推動供熱行業升級改造、實現智慧供熱發展已成必然趨勢。

3、智慧換熱站系統架構和應用

3.1系統架構

維控智慧換熱站系統采用應用層、網絡層、設備層和傳感層的四層結構體系：

應用層（平臺管理層）：將物聯網技術與行業專業系統相結合，實現廣泛的物物互聯的應用，實現對信息資源進行采集、開發、利用和存儲，形成與業務需求相適應、實時更新的動態數據資源庫，為換熱站的各類業務提供統一的信息資源支撐。

網絡層：將來自設備層的各類信息通過網絡傳輸到應用服務層，為設備層和應用層提供可靠的數據傳輸。

設備層：根據系統設定，對來自傳感層的結果做出反應，實現智能控制。

傳感層：感知獲取換熱站環境中發生的物理事件和數據信息（溫度、壓力、氣溫等）。

3.2 平臺部署方式：慧網部署

將慧盒接入到慧網，以快速實現各種由PLC控制的機械設備與系統的聯網，實現無人值守，用戶可以通過“所見即所得”的開發方式，快速搭建工業互聯網平臺。

3.3設備層控制方式

維控智慧換熱站方案通過PLC自帶的485與各環境傳感器進行modbus通訊包含：溫度、壓力、流量傳感器等。擴展的485口做為從站與觸摸屏或其他設備進行數據交換。

3.4系統建設目標

1、節能：有了物聯網平臺將數據統一接入，可以提供大量數據進行設備特性擬合，精確預測供水溫度和閥門開度，使設備可以工作在最佳狀態，保證全網有最高的供熱效率。天氣預測后，可以對實現整體供熱網的氣候補償，保證提供最高的供熱效率，以此來節省購熱成本，供熱能耗顯著下降，節能效果明顯。

2、自動：基于物聯網平臺接入能力和控制能力，實現全網設備運行在線化。通過將供熱設備統一接入維控慧網，為智慧供熱分析提供了豐富的數據支撐。同時維控慧網提供一站式的協同管理，避免多個上位機系統，并且系統可全自動調控供暖溫度，通過供熱策略下發到供熱設備，可實現自動調節閥門，可添加監控點，實現對換熱站、熱網、閥門的位置信息配置管理。

3、智能：基于邊緣計算協助，實現全網調度的智能化。每個換熱站對接邊緣網關，統一數據匯聚，可以將云端經過大數據分析和全網智能調節算法策略，下發到邊緣側，完成邊緣設備上的推斷和計算，隨著使用時長和數據的累計，在深度學習算法的支撐下，整套供熱系統的調控會越來越精準。

4、保質：智能算法依據歷史數據自適應優化學習，實現換熱站動態氣候補償策略時時調控，按需供熱，保證居民供熱質量和室溫的穩定趨勢。

3.5系統應用場景

智慧換熱云平臺

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進行控制及顯示，物聯網采用E-4G進行數據采集和發送，客戶端客戶主要使用電腦軟件及手機APP進行監控。這套系統在投入以來，不單負責一次、二次水網的運行，還擔負著兩套電鍋爐運行的控制，正是因為有了維控物聯網的接入，才使得客戶敢于將整套換熱系統做成無人值守，在對電鍋爐節能方面，維控的云平臺也做出了很大的貢獻，得到了客戶的好評。

生產管理界面：

4、智慧換熱站方案總結

4.1 方案優勢

1.可以實時顯示工況參數，可以進行設備的操作；

2.維控的物聯網平臺具有自己的組態，而且可以進行跨慧盒的組態，也就是說可將多個換熱站的數據在一個畫面上集中顯示；

3.平臺可以通過APP或者微信等進行報警的實時推送；

4.賬號可進行分級管理，可分配給下級賬號不同在權限，比如只讀即只可查看數據，不能進行操作；

5.支持多種聯網方式，比如以太網、4G、WIFI；

6.多客戶端登錄，可通過手機APP、電腦、網頁進行登錄；

7.支持OPC功能，可在其他組態軟件上進行集成。

4.2 方案總結

傳統的換熱站員工的日常工作之一就是巡檢和操作，需要要進行數據的抄錄、參數的設定及故障的排除，在后來有的換熱站上了視頻監控系統或者DTU的方案，前者只能解決巡檢問題，而且是要中控在人時刻留意視頻畫面，且有很高的網絡費用，試想多個換熱站就需要中控人員監控很多屏幕，而且現場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，全部數據輪巡一遍就要很長時間，時效性太差。該智慧換熱站，不需要人工值守換熱站，節省了人力，同時能夠避免換熱站故障時值班人員發現不及時的問題。

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