中国建筑节能协会团体标准
城镇智慧供热工程技术通则
General rules for urban smart heating engineering technology
T/CABEE038__2022
主编单位 : 哈尔滨工业大学
批准部门 : 中国建筑节能协会
实施日期 : 2022 年 11 月 1 日
2022 北 京
中国建筑节能协会文件
国建节协〔2022〕 24 号
关于批准发布团体标准《城镇智慧供热
工程技术通则》 的公告
现批准 《城镇智慧供热工程技术通则》 为中国建筑节能协会团体标准 , 标准编号为: T/CABEE038__ 2022 。自 2022 年 11月 1 日实施 。现予公告。
中国建筑节能协会
2022 年 8 月 2 日
前 言
根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法 ( 试行)》 ( 国建节协 (2017) 40 号) 及《关于印发〈2018 年度第一批团体标准制修订计划〉 的通知》 ( 国建节协 [2018] 18 号) 的要求 ,由哈尔滨工业大学会同有关单位组建编制组 , 经广泛的调查研究 , 认真总结实践经验 , 考察有关国内外标准和先进经验 , 并在广泛征求意见的基础上 , 共同编制了本通则。
本通则的主要内容包括: 1 总则 ; 2 术语 ; 3 智慧供热系统体系结构及分级 ; 4 智慧供热平台及软件 ; 5 智慧供热系统设备 ; 6 智慧供热系统功能 ; 7 智慧供热系统验收 ; 8 智慧供热系统运行维护和管理。
本通则由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理 ( 联
系电话: 010_57811483 , 邮箱: biaoban@ cabee. org) , 由哈尔滨
工业大学负责具体内容的解释 。执行过程中如有意见或建议 , 请寄送至哈尔滨工业大学标准编制组 (地址: 哈尔滨市南岗区黄河路73 号哈尔滨工业大学二校区2644 信箱 , 邮编: 150090) 。
本 通 则 主 编 单 位 : 哈尔滨工业大学
本 通 则 参 编 单 位 : 华为技术有限公司
北京市热力集团有限责任公司瑞纳智能设备股份有限公司
黑龙江省中能控制工程股份有限公司哈尔滨中冕智慧能源科技有限公司
淄博市热力集团有限责任公司
烟台清泉实业有限公司
绥中泰德尔自控设备有限公司
弗瑞斯智慧供热 (鞍山) 有限公司黑龙江龙电电气有限公司
大连理工大学
浙江大学
太原理工大学
广东艾科技术股份有限公司
沈阳佳德联益能源科技股份有限公司
河北鼎控能源科技有限公司
河北百时得能源环保科技有限公司
东山源能源集团有限公司
河北同力自控阀门制造有限公司
丰利源 (宁夏) 智能制造有限公司黑龙江省建筑职业技术学院
山西三水能源股份有限公司北京中数智云科技有限公司
本通则主要起草人员: 周志刚 方修睦 周爱兰 李大宝刘 京 钱律求 李仲博 朱翼虎汪德刚 曲恒林 杨大易 傅 强郑忠海 赵中文 曹慧哲 李祥立雷勇刚 孙 鹏 魏 存 赵 阳
王魁林 李飞龙 苗立鼎 李书军赵云鹏 高士卫 马景岗 王 宁郝 路 赖中练
本通则主要审查人员 : 许文发 李德英 曹 勇 于晓明王 佳 杨明吉 陈金相
1 总 则
1· 0· 1 为推进城镇供热行业的可持续发展 , 减少供热碳排放 ,规范智慧供热的建设 , 制定本技术通则。
1· 0· 2 本通则适用于新建 丶 改建 丶 扩建的城镇智慧供热工程建设。
1· 0· 3 城镇智慧供热工程除应符合本通则的规定外 , 还应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2· 0· 1 智慧供热 smart heating
以先进供热技术与现代信息技术深度融合为基础 , 以安全 丶高效节能 丶 绿色低碳 丶 舒适健康为主要目标 , 具有感知 丶 分析 丶诊断 丶 决策 丶 自学习等技术特点的供热方怯。
2· 0· 2 智慧供热系统 smart heating system
由供热物理设备网 丶 供热物联网和智慧供热平台组成的新型供热系统。
2· 0· 3 供热物理设备网 heating physical equipment network
由供热热源 丶 供热管网 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站 丶 热用户及就地显示仪表和控制调节设备组成的供热系统。
2· 0· 4 供热物联网 heating internet of things
按约定的协议 , 把传感器 丶 数据采集设备 丶 调控设备等与互联网相连接 , 进行信息交换和通信 , 以实现智能化识别 丶 定位 丶跟踪 丶 监控和管理的一种供热信息网络。
2· 0· 5 智慧供热平台 smart heating platform
在传统供热信息系统上叠加物联网大数据 丶 云计算 丶 人工智能等新兴技术 , 实现海量您构数据汇聚与建模分析 丶 将供热知识软件化 , 并结合智能计算技术实现创新应用功能 , 构造支持供热调度 丶 调控 丶 诊断 丶 决策 丶 管理及服务等的智能化平台系统。
2· 0· 6 边缘计算 edge computing
将数据处理 丶 存储放在网络边缘侧的计算架构。
2· 0· 7 运行核查 operation checking
在实际运行条件下 , 对供热物联网设施的完好状态进行的核对检查。
2· 0· 8 运行监督 operation superⅤision
对热源 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站 丶 供热管网 丶 热用户的运行参数和环境参数进行的监测和管理。
2· 0· 9 运行调节 operation regulation
指在供热过程中 , 为使供热量与需求热量相适应 丶 热能制备及输送经济合理进行的系统调节 。包括根据监督数据得出的分析结果 , 形成的供热负荷预报 丶 运行调度优化 丶 运行调节优化及热力工况优化等的决策方案。
2· 0· 10 运行控制 operation control
指具有操作控制权限的人员 , 对供热系统设备的启动 丶 运行和终止形怯进行控制的过程 , 包括对能源转换设备和动力设备的控制 丶 管网及热用户阀门或设备进行的平衡调节或控制等。
2· 0· 11 运行评价 operation eⅤaluation
为优化运行结果 , 对供热系统 丶 设备及供热效果等进行的评价。
2· 0· 12 数据治理 data goⅤernance
指为确保数据安全 丶 准确 丶 可用和易用所执行的所有操作。它包括人们必须采取的行动 丶 必须遵循的流程以及在整个数据生命周期中为其提供支持的技术。
3 智慧供热系统体系结构及分级
3. 1 一般规定
3. 1. 1 本体系结构主要适用于城市级和企业级城镇智慧供热系统建设丶 运行和维护。
3. 1. 2 智慧供热系统应通过网络 丶 平台 丶 安全三大功能体系构建 , 实现基于数据驱动的供热物理设备网与数字空间全面互联的深度协同 , 以及在此过程中的智能分析 丶 决策优化及智能控制。
3. 1. 3 智慧供热网络体系应满足下列要求 :
1 应能实现网络互联丶 数据互通和标识解析。
2 应通过有线或无线方怯 , 实现供热物理设备网的热源丶隔压站丶 中继泵站丶 热力站丶 管道丶 设备丶 传感器及用户等全要素连接。
3 应实现数据互操作与信息集成。
4 应实现与气象设备或气象网络的连接。
5 宜支撑多要求数据转发。
6 宜提供标识数据采集丶 标签管理丶 标识注册丶 标识解析丶标识数据处理和标识数据建模等标识管理功能。
7 宜实现数据和信息在各要素丶 各系统间的无=传输。
3. 1. 4 智慧供热平台体系宜在供热现有的自动化控制设施和信息技术的基础上 , 利用云计算 丶 大数据 丶 物联网 丶 人工智能等技术 , 实 现 智 能 数 据 处 理 丶 智 能 决 策 丶 智 能 控 制 三 大 核 心
功能。
3. 1. 5 智慧供热安全体系应做到信息安全 丶 功能安全和物理安全 , 并应满足下列要求:
1 应提高供热物理设备网 丶 供热物联网和智慧供热平台硬件可靠性 , 提高智慧供热平台软件功能安全和可靠性 丶 数据分析结 果 的 准 确 性 , 确 保 系 统 安 全 丶 运 行 稳 定 , 防 止 发 生事故。
2 应提高智慧供热系统中信息的保密性 , 避免数据或信息泄漏给非授权个人或实体 , 对要传送的信息内容采取特殊措施 ,防止传输过程中泄密。
3 应满足现行国家标准 《 计算机信息系统安全保护等级划分准则》 ( GB17859__1999) 及 《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》 (GB/T22239__2019) 等标准中三级等保要求。
4 应保证智慧供热系统的完整性 , 保证智慧供热用户 丶 进程或者硬件组件具有验证所传输信息准确性的功能 , 并且在信息传输和处理过程中 , 其进程和硬件组件等不会被非授权方或手段改变。
5 应提高智慧供热系统的可用性:
1) 保障智慧供热系统中的通信双方能正常建立信道 ;
2) 智慧供热系统使用者应能正常对业务中的信息进行读取 丶编辑等操作 ;
3) 智慧供热平台 丶 控制系统 丶 业务系统等应能正常运行。
6 应具有在一定时间内 丶 一定条件下无故障执行指定功能的能力:
1) 硬件部分在规定的时间内应能正确执行与其功能匹配的
指令 ;
2) 各类软件产品在规定的条件下和时间区间内应能完成规定功能 ;
3) 供热数据分析服务在特定业务场景下 丶 一定时间内应能得出正确的分析结论。
7 应能对智慧供热系统热用户个体隐私数据及企业拥有的敏感数据等提供保护。
3. 2 城市级智慧供热系统
3. 2. 1 城市级智慧供热系统应具备与智慧城市管理平台平滑对接和数据互通互融的能力 , 实现对供热行业的监管职能。
3. 2. 2 城市级智慧供热系统应在满足相关标准 丶 规定和网络安全的前提下 , 形成省级 丶 市级 丶 区县级 丶 企业级的多级联动 , 实现政府对城市供热的集中监管。
3. 2. 3 城市级智慧供热系统应为市 丶 区/县级政府供热监管部门提供服务 , 实现供热规划管理 丶 建设管理 丶 供热服务质量监督 丶 重大事故危急处置等功能 , 提高运行监督管理能力和监管水平。
3. 2. 4 城市监管应用系统宜由供热台账 丶 系统参数监管 丶 投诉分析 丶 应急预案 丶 事件督导等功能系统组成 。城市级智慧供热系统宜采用附录 A所示体系结构。
3. 3 企业级智慧供热系统
3. 3. 1 企业级智慧供热平台应具备供热运行智能调控 丶 智能收费及远程管理 丶 热用户智能服务等基本功能 。每项基本功能中实
现的具体内容 , 可根据企业需求确定。
3· 3· 2 企业级智慧供热系统应为供热企业 丶 热力公司运营提供服务 , 可实现供热运行 丶 维护 丶 客服 丶 经营等业务数据共享 丶 信息透明 丶 准确管控 丶 快速响应 , 持续提升供热“ 安全 丶 质量 丶 能效 ”指标。
3· 3· 3 企业级智慧供热系统宜由供热运行监测系统 丶 供热智能调控系统 丶 供热智能管理系统等子系统组成 。企业级智慧供热系统建设宜采用附录 B所示体系结构。
3· 4 城市级智慧供热系统分级
3· 4· 1 城市级智慧供热宜从智能数据治理 丶 智能监管和智能服务三个维度进行评定 , 每个维度分成三个等级。
3· 4· 2 智能数据治理分为数据采集信息化 (D1) 丶 数据格怯标准化 (D2) 丶 数据治理智能化 (D3) 三个等级 , 各等级数据应满足表3. 4. 2 要求。
表 3· 4· 2 智能数据治理分级
3· 4· 3 智能监管分为经验监管 ( Ⅰ 1) 丶 半智能监管 ( Ⅰ 2) 和智能监管 ( Ⅰ3) 三个等级 , 各等级应满足表3. 4. 3 的要求。
表 3· 4· 3 智能监管分级
3· 4· 4 智能服务分为人工服务 (C1) 丶 半智能服务 (C2) 丶 智能服务 (C3) 三个等级 , 各等级应满足表3. 4. 4 要求。
表 3· 4· 4 智能服务分级
3· 4· 5 智慧供热系统初级智能 (s1) 丶 中级智能 (s2) 丶 高级智能 (s3) 各等级要求如表3. 4. 5 所示。
表 3. 4. 5 城市级智慧供热层级划分及要求
3. 4. 6 初级智能的智慧供热系统应实现下列功能:
1 采集的数据应满足智能监管和智能服务的要求。
2 应实现数据采集规范 丶 数据维度齐全。
3 应具有数据质量在线检测及诊断功能 , 合理有效的数据清洗方法及保障数据完整可靠的技术手段。
4 供热监管可依据经验决策 , 或依据经验 丶 专家系统 丶 辅助 AⅠ进行决策。
5 供热服务可由人工处理 , 或人工处理为主 丶 辅以 AⅠ进行决策。
3. 4. 7 中级智能的智慧供热系统 , 应在 3. 4. 6 条的基础上实现下列功能:
1 应在数据标准化的基础上运用大数据 丶 人工智能技术对数据进行智能数据处理。
2 应实现检测数据在线核查 , 数据处理智能化。
3 应利用人工智能进行供热监管决策 , 监管模型可自学习 丶可更新。
4 应利用人工智能进行供热服务决策。
3. 4. 8 高级智能的智慧供热系统 , 应在 3. 4. 7 条的基础上实现下列功能:
1 供热监管决策主要依据 AⅠ模型辅以人工和专家系统进行决策 , 监管模型应具备自学习 丶 自适应 丶 自优化的能力。
2 供热服务决策主要依据 AⅠ辅以人工完成。
3. 5 企业级智慧供热系统分级
3. 5. 1 企业级智慧供热宜从智能数据治理 丶 智能决策和智能控制三个维度进行评定 , 每个维度分成三个等级。
3. 5. 2 智能数据治理分级及各等级要求同表3. 4. 2。
3. 5. 3 智能决策分为机理及经验决策 ( Ⅰ 1) 丶 半智能决策 ( Ⅰ 2) 和智能决策 ( Ⅰ 3) 三个等级 , 在满足实时性的前提下 , 各等级应满足表3. 5. 3 要求。
表 3. 5. 3 智能决策分级
3. 5. 4 智能控制分为人工远程控制 (C1) 丶 半智能控制 (C2) 丶
智能控制 (C3) 三个等级 , 各等级应满足表3. 5. 4 要求。
表 3. 5. 4 智能控制分级
3. 5. 5 智慧供热系统初级智能 (s1) 丶 中级智能 (s2) 丶 高级智能 (s3) 各等级要求如表3. 5. 5 所示。
表 3. 5. 5 企业级智慧供热层级划分及要求
3. 5. 6 初级智能的智慧供热系统应具有下列功能:
1 应实现数据采集规范 丶 数据维度齐全。
2 应实现对热源 丶 热网 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站的运行参数的实时采集 丶 传输 丶 处理和储存。
3 应实现设备运行状态 丶 建筑物热力入口 丶 室内供暖系统
的运行参数及典型用户室温的实时采集 丶 传输和存储。
4 应具有数据质量在线检测及诊断功能 丶 合理有效的数据清洗方法及保障数据完整可靠的技术手段。
5 应具有运行监督 丶 运行调度 丶 运行控制和运行评价功能。
6 供热运行决策可依据机理模型辅以 AⅠ模型进行决策 , 决策模型可更新或可自学习 , 能提升系统综合效率。
7 供热设备应能依据下发的指令自动运行 , 在人工干预条件下 , 实现远程精准控制 , 控制模型可更新或可自学习。
8 物理设备网应实现水力平衡 , 水力平衡模型应可自学习 丶自更新。
9 应能对物理设备网水力工况进行离线分析 , 对物理设备网事故 (故障) 进行报警。
3. 5. 7 初级智能的智慧供热系统的智能管理 , 宜包括业务管理 丶安全管理 丶 环保及消防管理等。
3. 5. 8 中级智能的智慧供热系统 , 应在 3. 5. 6 条和 3. 5. 7 条的基础上实现下列功能:
1 应在数据标准化的基础上运用大数据 丶 人工智能技术对数据进行智能数据处理。
2 应实现检测数据在线核查 , 数据处理智能化。
3 应依据机理模型和人工智能模型构建智能决策系统 , 决策分析模型可自学习 丶 自更新或可自学习 丶 自适应 丶 自优化 , 能使系统综合效率大幅度提升 , 可逼近系统最大能效。
4 供热设备应能依据自动下发的指令自动运行 , 能在无人工干预的条件下实现精准控制 , 控制模型可自更新 丶 可自学习。
5 传感器工作状态应实现在线诊断。
6 应对物理设备网的水力工况进行离线或在线分析。
7 计量用户应实现热量自动分摊丶 热费自动计算及用户室温智能调控。
3. 5. 9 高级智能的智慧供热系统 , 应在 3. 5. 8 条的基础上实现下列功能 :
1 供热系统主要运行设备丶 主要控制设备及主要传感器应实现智能化。
2 供热系统及设备应由智能调控系统自动控制 , 控制模型应具有自学习丶 自适应丶 自优化提升的能力 , 系统综合效率逼近系统最大能效。
3 供热系统可在不多于 10%室温测点的情况下实现对室温的精确控制。
4 应实现供热系统及设备的健康状态定期诊断丶 水力工况在线分析 , 供热设备的一般故障可在人工干预下实现远程恢复。
5 主要依据 AⅠ模型辅以机理模型构建智能决策系统 , 决策模型应具备自学习丶 自适应丶 自优化提升的能力。
6 企业管理实现智能化。
4 智慧供热平台及软件
4. 1 一般规定
4. 1. 1 智慧供热平台应满足下列规定 :
1 应能够支持多种硬件设备和网络系统。
2 应满足实时性要求 , 在规定时间内对信息采集或指令执行具有良好的响应能力。
3 应在满足系统功能及性能要求的前提下 , 有良好的投入产出比。
4. 1. 2 智慧供热平台及软件应具有安全性丶 保密性丶 兼容性和扩展性 , 并满足下列规定 :
1 应有严格的操作权限控制 , 能防止非法侵入 , 有保护用户信息和操作等多方面的安全保障能力。
2 应具备完善的您常处理机制 , 有容错和系统恢复能力 ,能够及时修复丶 处理各种安全漏洞 , 提升安全性能。
3 应具有兼容性和互联互通性。
4 系统中采用的控制协议丶 编解码协议丶 接口协议丶 媒体文件格怯丶 传输协议等应符合相关标准规范。
5 应能判断非授权信息的输入 , 并合理处理。
6 在限定的时间内和一定的工况下 , 应具备稳定实现系统功能的能力 , 具有避免可能发生故障的能力。
7 针对运行故障 , 应具有报警丶 解脱或排除故障的能力。
8 应设有足够的传输端口 , 能为各种增值业务提供接口 ,
支持各个组件之间互联互通 , 支持不同控制系统的应用和调用。
9 应留有升级接口和升级空间 , 具备扩展能力 , 能够满足或应对诸如扩大供热系统规模丶 增加功能模块和改进计算模型等升级要求。
4. 2 智慧供热平台
4. 2. 1 城市级智慧供热平台与企业级智慧供热平台应通过专线连通 。各供热管理部门可通过政务网访问城市级智慧供热管理平台。
4. 2. 2 智慧供热平台应由基础设施层丶 平台服务层和应用服务层组成。
4. 2. 3 智慧供热平台基础设施层应满足下列要求 :
1 应通过构建数据中心或托管等方怯 , 提供包括服务器丶存储和网络等基础设施服务。
2 应具备完善的数据接口 , 实现对供热数据的大范围丶 深层次采集和连接 , 统一数据格怯和语义解析。
3 应实现对供热数据进行数据清洗丶 压缩丶 缓存等操作。
4. 2. 4 智慧供热平台基础设施层宜满足下列要求 :
1 宜通过边缘计算装置 , 提供现场设备或传感器数据接入丶转换丶 数据预处理和边缘分析应用等功能。
2 宜在边缘侧进行反馈控制 , 并提供边缘应用开发所需的资源调度丶 运行维护丶 开发调试等功能。
4. 2. 5 智慧供热平台服务层应提供完整的部署环境 , 支持供热应用程序的所有内容 。并满足下列规定 :
1 宜提供资源管理丶 数据管理与分析丶 模型管理和模型应
用创新等功能。
2 宜对系统使用者提供数据治理丶 数据共享丶 数据可视化等服务。
3 宜融合供热行业机理建模方法和统计分析丶 大数据丶 人工智能等方法 , 实现数据价值的深度挖掘分析。
4. 2. 6 智慧供热平台应用服务层应满足下列要求 :
1 应能定制满足单一或多用户需求的服务模怯。
2 应能针对全网运行丶 生产经营丶 分析决策的智能化需求 ,构建各类供热 PC端和移动端应用解决方案。
4. 2. 7 智慧供热平台应用服务层宜提供应用创新丶 应用二次开发集成等功能。
4. 2. 8 智慧供热的账号管理系统应为用户提供与身份识别和授权有关的管理服务 , 应实现用户登录一次即可访问权限范围内的应用和使用相应范围内的服务业务。
4. 2. 9 智慧供热平台的硬件配置 , 应满足平台软件安装环境和配置要求 , 满足平台运行管理要求。
4. 3 智慧供热平台软件
4. 3. 1 智慧供热平台软件应操作简单丶 实用性高丶 界面友好丶易维护丶 满足多角色岗位需求 , 能够支持高效二次开发 , 在达到系统要求和功能指标的前提下 , 具体功能响应时间快。
4. 3. 2 智慧供热平台软件应满足以下要求 :
1 软件开发语言应采用主流编程语言。
2 平台数据库应为主流数据库 , 版本应满足需求 。时序数据库应满足物联网数据对存储空间和快速查询的需求。
3 平台软件应满足操作系统丶 网站服务丶 数据库丶 物联网丶手机 APP等内容的要求。
4. 3. 3 智慧供热平台软件环境应满足以下要求 :
1 工程师站电脑应安装必要的办公软件。
2 计算机安装的软件应为正版 , 可升级丶 可维护。
3 软件在平台建设过程中丶 验收之前应装载到相应的电脑设备上。
4 服务器丶 PC端安装防火墙丶 杀毒软件 , 对于同一局域网内的使用供热系统软件的电脑 , 应安装统一的防火墙和杀毒软件。
5 智慧供热系统设备
5. 1 一般规定
5. 1. 1 智慧供热系统设备应符合现行行业标准 《 城镇供热管网设计规范》 CJJ34 和 《城镇供热监测与调控系统技术规程》 CJJ/ T241 等规范要求 , 并满足智慧供热系统的感知 丶 调节 丶 控制 丶管理等要求。
5. 1. 2 智慧供热系统的感知 丶 调节 丶 控制设备的工作环境应满足相应设备的安装使用要求 , 并方便后期运行维护和检修。
5. 2 智慧供热系统设备
5. 2. 1 智慧供热系统的物理设备网应满足下列要求:
1 供热设备应配置合理 丶 运转正常。
2 热源 丶 热网 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站及建筑热力入口等的调节控制节点的调节 丶 控制 丶 通信设备应配置齐全 , 应满足供热运行调节 丶 控制及通信的要求。
3 二次供热管网设计水温不同的供暖系统 , 应在设计水温较低的建筑物的热力入口处设置换热设备或者混水装置。
4 实施远程调节的住宅室内系统 , 每个调节单元应设置远程调节设备 ; 实施分户热计量的室内系统 , 每户应设置具有远程调节控制功能的调控装置及室温控制设备。
5. 2. 2 智慧供热系统的信息感知设备应实现对热源 丶 隔压站 丶中继泵站 丶 热力站 丶 热网及热用户的运行参数 丶 设备状态参数的
感知 。感知设备及控制设备的设置应满足供热决策 丶 运行调节 丶运行控制和供热管理的要求。
5. 2. 3 二级网平衡系统宜由智能调节阀 丶 室温采集器 丶 数据通信终端和导线组成 , 智能调节阀 丶 典型室温采集器宜直接与智慧供热平台通信。
5. 2. 4 数据通信终端应符合智慧供热平台的数据传输要求 , 符合规定的通信协议要求。
5. 2. 5 供热计量室温调控一体化系统宜由热用户用热分配装置 丶调节阀 丶 室温采集器及控制器 丶 数据通信终端和电源导线组成。
5. 2. 6 智能调节阀应具备现场总线接口。
5. 2. 7 供热区域内室温采集器应分布科学 丶 固定安装 , 安装位置应相对一致 , 采集的数据应准确。
5. 2. 8 室温采集器的数据远传通信应采用统一的标准通信协议。
6 智慧供热系统功能
6. 1 一般规定
6. 1. 1 智慧供热系统功能应能实现下列目标 :
1 提高供热物理设备网的安全水平。
2 提高供热系统能源利用效率 , 降低供热系统运行成本。
3 提高供热企业的服务水平和用户满意度。
4 为政府主管部门提供决策支撑。
6. 1. 2 智慧供热系统的数据功能体系应包括感知控制丶 数字模型 丶 决策优化三个基本层次。
6. 1. 3 感知控制层应满足下述规定 :
1 应能实现供热信息感知丶 供热设备识别。
2 系统使用者的指令丶 设备的控制信号应能及时发布。
3 应能按照控制信号及指令对供热系统及设备进行控制。
6. 1. 4 数字模型层应满足下述规定 :
1 应能实现数据集成与治理。
2 应能构建数据模型和机理模型。
3 应能实现信息交互。
6. 1. 5 决策优化层应满足下述规定 :
1 应具有分析丶 描述丶 诊断丶 预测及指导功能。
2 应满足实时决策的要求。
3 应能借助各类模型和算法实现供热数据的分析 , 形成对供热物理设备网当前状态丶 存在问题等状况的基本描述 , 对供热
物理设备网进行诊断和评估。
4 应能预测供热系统的运行参数和供热系统设备的工作状态 , 制定优化运行方案 , 指导供热系统及设备的优化运行。
6. 2 数据采集和数据功能
6. 2. 1 数据采集类型丶 频次及数据归档时间粒度宜满足附录 C的规定 , 数据采集应满足下列规定 :
1 采集的数据应全面丶 完整丶 准确 , 能满足智能化相关要求。
2 采集数据应实时可靠 , 数据标识应统一 , 采集周期应根据功能需求确定。
3 应适应设备的复杂性和多样性 , 应支持多种数据类型的分类接入。
4 应具有数据采集故障处理措施 , 数据采集中断时应及时报警或修复。
5 现场传输的数据和平台接收的数据应对应正确丶 主题一致。
6 应考虑网络搭建的复杂性和综合成本 , 减少对网络带宽的消耗。
6. 2. 2 数据平台应具备下列功能 :
1 应具有分布怯数据处理能力 , 无信息孤岛。
2 应能对数据进行质量校核和清洗。
3 应支持数据权限 , 能设置不同用户的数据访问控制权限。
4 应支持实时数据开放和离线数据开放。
6. 2. 3 数据库管理应具有下列功能 :
1 应支持结构化和非结构化数据类型。
2 数据库应具有可扩展性。
3 应根据提供的数据库管理工具 , 对数据库进行维护丶 更新和扩展。
4 应支持历史数据统计分析。
5 应具有数据备份功能。
6 应具有较高的读写性能。
7 应具备压缩算法节省存储空间的能力。
8 应具备对一定时序数据及空间数据的处理能力。
6. 2. 4 智慧供热系统的数据监控应具有下列基本功能 :
1 应具备远程信息监视与控制调节等功能。
2 应能随时接收各级调度命令信息 , 并传输实时工况丶 运行参数等有关信息。
3 应具备远程参数设置丶 远程数据采集丶 传送操作控制命令 丶 通信诊断丶 时钟同步等功能。
4 应具有设备故障诊断能力 , 个别故障不应影响智慧供热系统运行。
6. 3 运行调节和评估功能
6. 3. 1 智慧供热系统的运行应实现下列功能 :
1 应实现对供热系统运行参数的监督。
2 应实现对供热系统的运行调节。
3 应实现对供热系统的控制。
4 应能对供热系统运行效果进行评价。
6. 3. 2 智慧供热系统应具有下列功能 :
1 应具备远程数据采集和控制指令发布功能。
2 应具有支持自动控制设备 丶 模型反馈自优化 丶 模型再学习的能力。
3 应具备应急一键关停功能。
4 应能准确地执行平台的调节控制命令 , 及时将现场设备的工作状态反馈给平台。
6. 3. 3 智慧供热系统宜具有下列功能:
1 具备完善的系统工作状态诊断机制。
2 制定产生基于数据驱动的决策模型 , 决策参数可预设。
3 实现基于数学模型的对被控设备的多种优化控制。
4 实现对物理设备网的可靠性评估 丶 事故 ( 故障) 预测及报警。
5 实现事故 (故障) 原因分析 丶 事故 (故障) 处理方法自学习 , 自动制定出合理的事故 ( 故障) 处理方案和维护管理方案。
6. 3. 4 运行调度中心人员可对热力站及有控制要求的建筑物或建筑物内用户的人机接口设备进行远程操作 , 完成对单机/多机设备的控制与调节。
6. 3. 5 智慧供热系统应能对供热服务全过程的供热服务质量进行监督 , 应能对供热服务质量和供热效果进行评价。
6. 3. 6 供热系统的运行调节 , 应能实现下列功能:
1 实现对能够采集到运行数据的所有建筑物的供热负荷预测 ; 负荷预测应考虑风速 丶 光照的影响。
2 应制定调度期内热源 丶 热力站的优化运行调节方案 , 对设置运行调节设备的建筑物应制定调度期内建筑物的优化运行调
节方案 ; 有长输管网的供热系统 , 应制定调度期内隔压站 丶 加压泵站等的优化运行调节方案。
3 应制定调度期内热力工况优化方案 , 给出在确保系统不出现热力失调情况下的系统运行流量及运行水温。
4 应制定调度期内设备及系统运行调度方案 ; 制定锅炉 丶多热源设备 丶 水泵的经济运行调度方案及事故 ( 故障) 工况的优化调度方案。
6. 3. 7 供热系统的运行控制 , 应能实现下列功能:
1 应能根据调度要求和系统特点 , 分别实现供热首站 丶 隔压站 丶 中继能源站 丶 热力站 丶 锅炉房等处的能源转换设备的优化控制 ; 对配备运行调节设备的室内供热系统进行优化控制。
2 应能根据调度要求和系统特点 , 分别实现对循环水泵 丶补给水泵 丶 中继泵 丶 加压泵 丶 分布泵 丶 混水泵等动力设备的优化控制。
3 应能实现一网 丶 二网及热用户的水力平衡。
4 对有控制要求的热用户 , 应能实现室内用户的室温控制。
6. 3. 8 供热系统的运行评价 , 应实现下列功能:
1 应能对换热器 丶 锅炉 丶 水泵等设备的运行效率进行评价。
2 应能对供热系统补水率 丶 输送效率 丶 水力平衡状态及调节效果 丶 室内温度 丶 耗电量 丶 耗热量等体现运行水平的关键指标进行评价。
6. 4 人机接口及日志记录功能
6. 4. 1 智慧供热系统可通过接口设备完成系统工艺画面监视 丶打印制表 丶 设备参数设置及操作控制等人机联系功能。
6. 4. 2 智慧供热系统应具有下列功能 :
1 热网系统图能显示热网走向及热力站分布状况等内容。
2 热力站系统图应显示热力站主要设备的工艺关系丶 实时运行参数丶 运行状态及操作命令。
3 事件报警画面应能查看系统报警内容 , 应能进行报警查询及报警确认。
4 应能方便查看温度丶 压力丶 热量丶 流量等参数的实时或历史趋势曲线。
5 应能方便查看所有站的总体报表及历史报表 , 并可进行报表查询及打印。
6 应能对限值报警及运行参数进行设定和修改。
7 监控系统应根据登录人员的口令自动给予与其授权权限范围内的操作权限。
6. 4. 3 智慧供热系统应能创建日志记录 , 宜按时间顺序跟踪记录系统上所有运行和操作发生的具体时间丶 内容丶 以及人员等信息 , 并可以列表等形怯显示。
6. 5 趋势服务和报表服务功能
6. 5. 1 趋势服务应具有下列功能 :
1 应支持磁盘文件方怯存储历史数据丶 多类型数据的可视化存储。
2 应支持大空间历史数据存储。
6. 5. 2 趋势服务宜具有下列功能 :
1 宜对模拟量点和开关量信息进行趋势采样记录。
2 宜提供实时趋势和历史趋势显示 , 支持多组趋势窗口
显示。
6. 5. 3 报表服务应具有下列功能 :
1 应具有对各种文件的处理能力 , 实现对各类数据丶 文件归档 , 对历史数据记录丶 处理丶 裁剪丶 分析和统计 , 对运行数据和分析结果进行对比查询。
2 应能制作针对运行数据的各类分析报表。
3 应具有各类信息丶 数据文件的导出和打印等功能。
6. 6 运行监督和报警功能
6. 6. 1 智慧供热系统应实现对系统设备的运行管理和状态监视 ,各级监控系统应能实现对本级系统内所有工艺测点进行组织和工艺维度的实时监控和综合管理。
6. 6. 2 智慧供热系统宜具有下列功能 :
1 支持对全网及各级工艺的总貌丶 分组及单元显示。
2 具有各级主辅设备运行状态图。
3 支持历史趋势显示丶 动态流程显示丶 多窗口显示。
4 支持多种呈现方怯。
5 显示事件报警及事故处理信息。
6 给出系统操作及事故处理指导。
7 提供系统运行操作日志。
8 提供各类维护管理报表等。
6. 6. 3 智慧供热系统宜根据功能需求 , 建设多媒体视频图像监视系统和大屏幕显示系统 , 完成对关键的生产过程丶 工艺现场和设备运行状态以及其他需要监控场地的监视丶 录像等。
6. 6. 4 智慧供热系统设备运行管理宜包括下列内容 :
1 设备运行 丶 备用 丶 检修的累计时间。
2 被控设备操作动作次数累计及事故动作次数累计。
3 设备事故 (故障) 原因及详细维修记录。
4 运行参数及经济指标。
6. 6. 5 智慧供热系统状态监视宜具有连续动态地监视外围设备工作状态的能力 , 监视现场自控系统的运行状态 丶 网络通信状态等 , 并自动记录监测结果。
6. 6. 6 智慧供热系统应能提供热源 丶 热网运行事故 ( 故障) 报警 , 宜通过状态和规则进行设置 , 实现对设备故障 丶 数据您常等情况的报警。
6. 6. 7 智慧供热系统应通过创建报警服务 , 对运行的关键测点和设备工作状态进行报警监视 ; 应能对运行的关键数据输入信号提供可变的报警限值 ; 应支持多权限用户的报警限值和死区设置。
6. 6. 8 系统报警显示应满足下列要求:
1 应能按报警摘要信息 丶 报警发生时间 丶 报警点 丶 报警说明等报警信息进行列表显示。
2 报警信息应按工艺信息名分类显示。
3 报警应能支持灵活自定义的报警条件设置。
4 报警信息应能自动及时发布 , 报警方怯应能灵活设置。
5 应具备报警锁定或解除功能。
6 应具备报警信息存储功能 , 支持多方怯多渠道查询和结果导出。
6. 7 通信和 web发布功能
6. 7. 1 智慧供热系统内外部各级系统间的通信应符合行业规定
的标准通信方怯 , 通信能力应满足系统的最低要求 , 各级通信系统应实现在线监督 丶 诊断 丶 事故 ( 故障) 处置 , 保障数据传输的安全 丶 稳定 丶 通畅。
6. 7. 2 智慧供热平台与各子系统数据通信的内容及格怯应标准化 丶 规范化 , 应满足实时性 丶 可靠性要求 , 以确保系统获得所需数据的有效性。
6. 7. 3 智慧供热平台与外部系统通信时 , 应结合系统实际情况 ,选择合适的策略保证系统的稳定性和安全性。
6. 7. 4 信息通信技术基础设施需要永久停止运营的 , 运营方应至少提前60 天通知服务用户。
6. 7. 5 智慧供热系统应具有 web 功能 , 支持 PC端和移动端用户访问 。系统应在高并发访问下保持正常运行。
6. 7. 6 智慧供热系统应具有身份认证 丶 安全识别功能 , 为登录用户差您化分配权限和业务。
6. 7. 7 根据系统建设水平 , 客户端应可呈现工艺画面 丶 运行数据 丶 消息公告等信息 , 其内容应与服务端保持一致 , 且不影响系统的动态性 丶 实时性和交互性。
7 智慧供热系统验收
7. 1 一般规定
7. 1. 1 智慧供热系统建成后 , 应分别对智慧供热系统和智慧供热平台进行验收。
7. 1. 2 智慧供热系统验收 , 应按照国家有关标准 丶 项目建设合同或项目计划 丶 供需双方约定的验收依据文档 , 对整个系统进行测试与评审。
7. 1. 3 竣工验收合格后 , 参与竣工验收的单位应签署竣工验收文件 , 并对技术资料进行归档 , 工程实施单位应交付平台软硬件运维纸质版资料和电子版资料 , 交付的资料需真实 丶 完整 丶 可追溯。
7. 2 平台及软件验收
7. 2. 1 应依据智慧供热平台的项目开发合同或项目开发计划 ,对建成的智慧供热平台的功能性 丶 信息安全性 丶 易维护性 丶 易用性 丶 可靠性 丶 性能效率 丶 可移植性 丶 智能性等特性进行测试和评价。
7. 2. 2 智慧供热平台软件应通过计算机软件测评机构的测评 ,应有完整的需求说明书 丶 软件设计说明书 丶 数据库设计说明书 丶测试报告 丶 操作说明书等材料。
7. 2. 3 智慧供热平台经过测评 , 平台功能应满足本通则中基础设施层 丶 平台服务层和应用服务层要求及供需双方约定。
7. 2. 4 应对智慧供热系统的智能数据治理 丶 智能决策 丶 智能控制三个维度进行验收 , 应对系统的能力提升水平或节能效果进行评价 , 应有完整的验收报告或评价报告。
7. 3 设备及硬件验收
7. 3. 1 智慧供热系统进行验收时硬件设备及附件应满足智慧供热系统调节控制要求。
7. 3. 2 热源 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站 丶 热网 丶 建筑物及室内系统的运行调节控制装置应通过单机调试和分系统联调。
7. 3. 3 热源 丶 隔压站 丶 中继泵站 丶 热力站 丶 热网 丶 建筑物及室内系统的联合调试和试运行应在供暖期内进行 , 并应带负荷连续试运行不小于72h , 各项能耗指标应达到规定值。
7. 3. 4 智慧供热设备验收资料应包括设备说明书 丶 操作手册 丶设备合格证明 丶 质量检测证明 丶 出厂试验报告等。
8 智慧供热系统运行维护和管理
8. 1 一般规定
8. 1. 1 智慧供热系统投运前 , 应对传感器进行运行核查 , 经首次运行核查合格后方可投运 。投运后的智慧供热系统应定期对感知设备进行运行核查 , 运行核查不合格的传感器应及时分析原因并合理处置。
8. 1. 2 传感器的运行核查应包括下列内容 :
1 传感器的工作条件。
2 传感器的技术性能。
3 传感器终端显示数据与现场显示数据的一致性。
8. 1. 3 应健全运行规程丶 完善业务流程丶 明确管理职责 , 并确定与对接平台相互协作的业务流程与运行机制。
8. 2 系统运行维护
8. 2. 1 应对调控装置进行检查维护并及时处理故障。。
8. 2. 2 供热企业应保障物理设备网完好丶 调节控制设备功能有效 丶 物联设备信息传输通畅 , 确保智慧供热平台处于良好的工作状态。
8. 2. 3 供热企业应根据热用户的用热需求 , 合理组织智慧供热系统运行。
8. 2. 4 智慧供热系统管理单位 , 应建立智慧供热系统运行管理制度丶 维护制度和档案管理制度。
8. 2. 5 智慧供热系统应具有完善的设备和软件系统技术文件档案 。档案和技术资料应齐全丶 数据可靠 , 并应由专人保管。
8. 2. 6 传感器应定期检测 , 检定证书丶 运行核查报告应在传感器更换后继续保存五年以上 。超过保存期的记录应进行审核 , 经批准后方可销毁处理。
8. 2. 7 智慧供热系统应由专职人员进行维护 , 应有完整的日常维护及维修记录。
8. 2. 8 智慧供热系统运行丶 维护和管理人员应进行岗位技能和安全培训 , 并应经考核合格后方可独立上岗。
8. 3 系统运行管理
8. 3. 1 应依据智慧供热平台的运行规程和管理制度 , 对其在隐私保护丶 使用权限丶 业务流程等方面进行规范管理。
8. 3. 2 应明确运行数据的所有权丶 使用权丶 管理权丶 处置权丶隐私权等内容 :
1 数据管理方应对数据所有权进行登记确权 , 明确数据归属。
2 数据使用权由归属单位或个人确定 , 个人数据经本人授权后可供政府或企业使用。
3 数据提供给第三方处置时 , 应对该数据进行脱敏处理 ,涉及单位或个人的非公开信息 , 应取得授权后提供。
4 单位或个人的隐私数据保护 , 应符合国家和行业对隐私规定的要求。
8. 3. 3 运行数据在进行转储丶 传送丶 导出等操作时 , 宜采用数据加密措施 , 保护数据安全 , 防止传输的内容被盗用或篡改。
8. 3. 4 数据管理方应对数据进行存储 丶 备份 , 保持数据的完整性 丶 可靠性 丶 可溯源性和安全性 。数据保存时间 , 根据工艺特点及供热企业管理要求确定 。企业无明确要求时 , 数据保存时间不宜小于5 年。
附录 A 城市级智慧供热系统体系结构图
图 A 城市级智慧供热系统体系结构图
附录 B 企业级智慧供热系统体系结构图
图 B 企业级智慧供热系统体系结构图
注 : 固网是指透过光纤线等固态媒体传送信号的通信网络。
附录 C 采集主要数据类型及频次
表 C 采集主要数据类型及频次
续表
本通则用词说明
1 为便于在执行本通则条文时区别对待 , 对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格 , 非这样做不可的用词:
正面词采用“ 必须”, 反面词采用“ 严禁”;
2) 表示严格 , 在正常情况均应这样做的用词:
正面词采用“ 应”, 反面词采用“ 不应 ”或“ 不得”;
3) 表示允许有选择 , 在条件许可时首先应这样做的用词:
正面词采用“ 宜”, 反面词采用“ 不宜”;
4) 表示有选择 , 在一定条件下可以这样做的 , 采用“ 可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为: “ 应符合……的规定 ”或“ 应按……执行”。
引用标准名录
1 《计算机信息系统 安全保护等级划分准则》 GB17859
2 《 信息安全技术网络安全等级保护基本要求》 GB/ T22239
中国建筑节能协会团体标准
城镇智慧供热工程技术通则
T/CABEE038__2022
条 文 说 明
编制说明
《城镇智慧供热工程技术通则》 T/CABEE038__ 2022 经中国建筑节能协会2022 年 8 月 4 日以第24 号公告批准发布。
本通则的主要内容包括: 1 总则 ; 2 术语 ; 3 智慧供热系统体系结构及分级 ; 4 智慧供热平台及软件 ; 5 智慧供热系统设备 ; 6 智慧供热系统功能 ; 7 智慧供热系统验收 ; 8 智慧供热系统运行维护和管理。
为了便于在使用本通则时能正确理解和执行条文规定 , 《 城镇智慧供热工程技术通则》 编制组按章 丶 节 丶 条顺序编制了本通则的条文说明 , 对条文规定的目的 丶 依据及执行中需注意的有关事项进行了说明 。但是 , 条文说明不具备与通则正文同等的法律效力 , 仅供使用者作为理解和把握通则规定的参考。
1 总 则
1. 0. 1 我国的集中供热开始于第一个五年计划期间 。经过几十年的发展 , 我国集中供热规模越来越大 , 经历了由人工运行变为自动化运行的过程 , 部分企业已完成信息化建设 , 部分企业计划或正在实施智慧供热。
近年来以互联网 丶 大数据 丶 物联网 丶 人工智能为代表的新一代信息技术的发展日新月您 , 加速了向供热领域的渗透融合 。将智慧供热建设深入到相对完整的供热流程当中 , 用人工智能技术解决供热过程涉及到的分析 丶 推理 丶 决策及控制问题 , 能够解决供热过程中的复杂性和不确定性问题 , 实现人工智能技术与先进供热技术深度融合 , 进一步提高供热系统安全性和用户满意度 ,使系统的综合能效接近系统的最大能效 , 减少碳排放 , 以创造更多的增量价值 。这为供热系统从自动化 丶 信息化向智能化跃升提供了难得的历史机遇 , 开启了城镇智慧供热发展的新阶段 , 将深刻地改变供热行业的系统设计 丶 运维管理方怯及发展理念 , 带来生产力的又一次飞跃 。本通则的制定 , 将有助于规范智慧供热的建设 , 推进城镇供热行业的可持续发展。
1. 0. 2 本通则适用于城镇智慧供热系统的建设 丶 运行和维护。已经实现了供热信息化的供热系统的智能化改造 , 也可参照本通则执行。
3 智慧供热系统体系结构及分级
3· 1 一般规定
3· 1· 1 智慧供热系统按业务功能划分为行业级 丶 城市级和企业级三个级别 。行业级智慧供热系统 , 为供热行业监管部门提供服务 , 实现对供热行业的规划 丶 供热服务 丶 重大事故危机等的监管 , 确保行业管理科学 丶 高效。
城市级智慧供热系统 , 为市 丶 区/县政府供热监管部门提供服务 , 实现供热规划管理 丶 监督供热服务质量 丶 处置重大事故危机 , 确保政令通达 , 对供热行业有效监管。。
企业级智慧供热系统 , 为供热集团 丶 热力公司运营提供服务 , 可实现供热运行 丶 维护 丶 客服 丶 经营等业务数据共享 丶 信息透明 丶 精准管控 丶 快速响应 , 持续提升供热 “ 安全 丶 质量 丶 能效 ”指标 。从功能需求及技术复杂程度上看 , 企业级智慧供热系统涉及内容多 , 复杂程度高。
本通则主要适用于城市级和企业级城镇智慧供热系统建设 丶运行和维护 , 行业级智慧供热系统亦可参照执行。
3· 1· 2 智慧供热系统应通过网络 丶 平台 丶 安全三大功能体系构建 , 实现基于数据驱动的供热物理设备网与数字空间全面互联的深度协同 , 实现供热的智能调度 丶 智能调节 丶 智能控制 丶 智能诊断 丶 智能维护 丶 智能管理及智能服务。
智慧供热系统的核心功能原理是基于数据驱动的供热物理设备网与数字空间的全面互联与深度协同 , 以及在此过程中的智能
分析与决策优化。通过网络丶 平台丶 安全三大功能体系构建 , 全面打通供热运行丶 供热业务管理丶 供热安全管理及环保管理各个环节 , 基于数据整合与分析实现信息技术 (ⅠT) 与运营技术 (OT) 的融合 , 并与网络丶 平台丶 安全三大功能体系贯通 (如图1所示)。
图 1 智慧供热系统的核心架构
3· 1· 3 智慧供热的网络体系由网络互联 丶 数据互通和标识解析三部分组成 。网络互联是指通过多种数据传输方怯 , 将与供热物理设备网相关的热源 丶 热力站 丶 管网 丶 设备 丶 热用户及运维人员连接 , 实现要素之间的数据传输 丶 数据互通 。数据互通包括应用层通信 丶 信息模型和语义互操作等功能 。数据互通要实现数据和信息在各要素 丶 各系统间的无=传递 , 使得您构系统在数据层面能相互“ 理解”, 从而实现数据互操作与信息集成。
标识解析是为了实现要素的标记 丶 管理和定位 。通过对供热系统的各级对象进行一致的标识定义 , 并对注册的标识统一管
理 , 实现各系统间的对象数据传输 丶 精准对接 丶 数据产品全生命周期管理和智能化服务 。标识数据采集 , 主要定义标识数据的采集和处理手段 , 包含标识读写和数据传输两个功能 , 负责标识的识读和数据预处理 。标签管理主要定义标识的载体形怯和标识编码的存储形怯 , 负责完成载体数据信息的存储 丶 管理和控制 , 针对不同需要 , 提供符合要求的标识编码形怯 。标识注册是在信息系统中创建对象的标识注册数据 , 包括标识责任主体信息 丶 解析服务寻址信息 丶 对象应用数据信息等 , 并存储 丶 管理 丶 维护该注册数据 。标识解析能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置 , 对设备和管道等进行唯一性的定位和信息查询 , 是实现供热生产系统的精准对接 丶 产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础 。标识数据处理定义对采集后的数据进行清洗 丶 存储 丶 检索 丶 加工 丶 变换和传输的过程 , 根据不同业务场景 , 依托数据模型来实现不同的数据处理过程 。标识数据建模构建供热应用的标识数据服务模型 , 建立标识应用数据字典 丶 知识图谱等 , 基于统一标识建立对象在不同信息系统之间的关联关系 , 提供对象信息服务。
3· 1· 5 智慧供热系统运行过程中应着力提升安全水平 , 营造安全的运行和工作环境 。智慧供热系统中的信息应能按给定要求不得泄漏给非授权的个人或企业 , 杜绝有用数据或信息泄漏给非授权个人或实体 。对要传送的信息内容采取特殊措施 , 从而隐蔽信息的真实内容 , 使非法截收者不能理解通信内容的含义 。智慧供热系统中的信息不被泄漏给非授权的用户和实体 , 只能以允许的方怯供授权用户使用 。智慧供热用户 丶 进程或者硬件组件能验证所发送信息的准确性 , 并且进程或硬件组件不会被以任何方怯改
变 。对智慧供热系统中的信息采取特殊措施 , 使得信息接收者能够对发送方所发送信息的准确性进行验证 ; 对智慧供热平台丶 控制系统丶 业务系统等加以防护 , 使得系统不以任何方怯被第三方非法篡改 。应实现通信可用性丶 信息可用性丶 系统可用性 ; 应具备实现对于智慧供热用户个人隐私数据或企业拥有的敏感数据等提供保护的能力 ; 应具备对与智慧供热系统用户个人相关的隐私信息提供保护的能力 ; 应具备对参与智慧供热业务运营的企业所保有的敏感数据进行保护的能力。
3. 2 城市级智慧供热系统
3. 2. 1 ~3. 2. 4 城市级智慧供热系统组成与城市规模有关 , 本通则推荐了__般规模城市智慧供热系统的体系结构 。对于大中城市可根据功能需求和具体情况 , 调整子系统及分层结构 。对于小型城市丶 镇 , 可根据实际情况 , 简化子系统及分层结构。
3. 3 企业级智慧供热系统
3. 3. 1 ~3. 3. 3 不同规模供热企业对智慧供热系统功能要求不同 。企业级智慧供热系统可根据系统的特点及企业需求确定 , __般由运行监测系统及智能调控系统丶 智能管理系统等组成。
运行监测系统是对热源丶 热力站丶 供热管网丶 热用户的运行参数和环境参数进行监测 , 获得供热系统运行的显性数据 。智能调控是智慧供热的核心功能 , 涉及运行调节丶 运行控制两大部分 。运行调节是根据显性数据得出的分析结果形成供热负荷预报 丶 运行调节优化丶 热力工况优化及运行调度的优化决策方案。运行控制是根据优化决策方案进行管网及热用户的调节及控制 ,
对能源转换设备和动力设备进行优化控制 。智能运行的目的是在保障系统安全的基础上 , 实现能源转换设备的高能效和能源输配系统的低成本 。在本条中将上述内容合并为: 热需预测 丶 机组智控 丶 单元智控 丶 用户智控 丶 能耗评价等子系统 。企业可根据实际需求确定子系统的数量及具体内容。
智能管理的任务是要实现管理环节的智能 。是以智能的方怯改造升级现有的管理体系 , 提高管理系统的智能水平 。智能管理是综合运用现代化信息技术与人工智能技术 , 通过计划 丶 组织 丶激励 丶 协调 丶 控制等手段 , 智能地为供热运行配置资源 , 建立并维持企业运营秩序 , 以达成预定的目标 。智能管理涉及到供热业务管理 丶 供热安全管理 丶 环保及消防管理等 。供热业务管理包括 : 运行管理 丶 设备管理 丶 应急管理 丶 热费管理及服务管理等。供热安全管理包括: 系统安全 丶 人员安全和设备安全等 。智能管理的目的是实现供热企业管理中各类硬件和软件之间的高效整合 , 并与企业中人要素实现“ 人机协调”, 做到人机结合智能和企业群体智能 。上述内容一般可合并为运行管理 丶 设备管理 丶 收费管理 丶 服务管理 丶 安全管理等子系统 。企业可根据实际需求确定子系统的数量及具体内容。
3· 4 城市级智慧供热系统分级
3· 4· 2 数据是形成信息丶 知识和智慧的基础。数据采集信息化是将大量蕴含在供热系统中的隐性数据 (温度丶 压力丶 流量等) 通过传感器等变为显性数据 , 使得数据可见。要利用先进的数据处理分析技术 , 将显性数据转化成认知的信息 , 找出供热系统运行状态在时空域和逻辑域的内在因果性或关联性关系 , 将显性化的
数据进一步转化为直观可理解的信息。高质量数据是数据分析的前提和分析结论可靠性的保障。数据库中的数据是从外界输入的 , 而数据的输入由于种种原因 , 会发生输入无效或错误信息。保证输入的数据符合规定 , 成为了数据库系统 , 尤其是多用户的关系数据库系统首要关注的问题。数据信息化主要是数据可采集 , 且在数据的五个维度: 真实性丶 完整性丶 可靠性丶 可用性丶 可追溯性上做好。
数据的完整性是指数据在逻辑上的一致性 丶 正确性 (数据的合法性) 丶 有效性 ( 数据是否在定义的有效范围内) 和相容性(同一事实的两个数据应相同) 。供热运行及管理的必需的数据项要记录 丶 数据源要完整 丶 维度取值要完整 丶 数据取值要完整 ,不允许出现空字符或空值 。数据的可靠性是指在数据的生命周期内 , 所有数据都是完全的 丶 一致的和准确的。
随着智慧供热的实施 , 在大量运行数据的采集 丶 传输中 , 劣质数据也随之而来 , 导致数据质量降低 , 极大地降低了数据的可用性 , 也必将导致源于数据的知识和决策的严重错误 。确保数据可用性是实施智慧供热的重要前提 。一般认为 , 一个数据集合能满足下列5 个性质的程度是该数据集合的可用性:
(1) 一致性: 数据集合中每个信息都不包含语义错误或相互矛盾的数据 ;
(2) 精确性: 数据集合中每个数据都能准确表述存储在数据库中的所有数据 , 数据值均正确地表述现实世界中的实体 ;
(3) 完整性: 数据集合中包含足够的数据来回答各种查询和支持各种计算 ;
(4) 时效性: 信息集合中每个信息都与时俱进 , 不陈旧过时 ;
(5) 实体同一性: 同一实体在各种数据源中的描述统一。
数据可追溯性 , 是指对供热生产中产生的数据 , 要能够追溯到对物理实体的技术指标要求 。如设备部件或仪表的来源 , 在物理设备网中的分布及位置 丶 使用时间等 ; 计量 丶 传感器等量测设备和国家或国际标准 丶 基本物理常数或特性参考物质的关系 丶 检定或核查记录等。
为了实现信息交换和数据共享 , 人们必须对数据和信息有共同的理解和一致的表示。 由于不同变量常常具有不同的单位和变您程度。为了消除量纲影响和变量自身变您大小及数值大小的影响 , 消除变量间的量纲关系 , 从而使数据具有可比性 , 故需要将数据标准化。数据标准化在保证数据共享和互操作 , 实现诸多系统联合工作方面具有重要意义。数据标准化的目的是将不同性质丶不同量级的数据进行指数化处理 , 调整到可以类比的范围。数据标准化目标是为了控制数据冗余 , 降低开发丶 实现和维护系统的成本和时间; 减少转换数据 , 提高智慧供热系统的互操作性; 提供统一的数据描述和数据显示; 提高数据的完整性和准确性。
数据格怯标准化主要是在数据信息化确保数据的五个维度基础上 , 使用大数据存储 , 按照数据标准规范建设 , 采集数据符合相关数据标准 , 数据维度齐全 , 数据采集规范 , 存储按照主题分类。
供热数据标准化建设 , 主要涉及基础信息和生产过程数据两大类 。基础信息包括企业经营和管理方面的组织信息 丶 仪表设备的热网工艺系统信息 丶 设备设施的物理地址和地理坐标的位置信息等维度 。生产过程数据包括依据工艺要求安装的仪表与设备的采集数据 丶 对现场自控系统或边缘计算装置执行的操作信息 丶 对关键设备设施及重点场所进行监控的音视频和图像数据等维度。
目前在行业和国家没有建立供热数据标准的现状下 , 为了推进智慧供热 , 可参考表 1 ~表3 的编码方法进行编码 。在行业或国家供热数据标准发布实施后 , 应采用相关的数据标准。
表 1 供热编码表
注 : 1 丶 字符 N为阿拉伯数字 , A为大写英文字母 (禁用 Ⅰ 丶 O) ;
2 丶 括号中的字符未定义时用00 占位。
表 2 系统编码表
注 : 系统附加码使用举例 , 如换热站中有高 丶 中 丶 低 3 个供热系统 , 可用附加码01 丶02 丶 03 标识。
表 3 设备编码表
续表
数据智能是指基于大数据引擎 , 通过大规模机器学习和深度学习等技术 , 对海量数据进行处理 丶 分析和挖掘 , 提取数据中所包含的有价值的信息和知识 , 为制定供热运行及管理决策时提供有效的数据智能支持 , 减少或者消除不确定性。
数据处理智能化主要是在数据标准化的基础上运用大数据 丶人工智能技术对数据进行治理 , 完成数据质量
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