冬季裏有溫度的 3D 可視化智慧供熱系統

前言

隨着供暖季來臨，我國北方大部分省市開始陸續供熱。一年一度的供暖問題被提上了日程。在咱們的印象裏，供熱的設施不管是鍋爐、管道仍是暖氣片，都是堅硬的鋼鐵、鑄鐵。 HT 經過自主研發的強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，運用豐富的 2D/3D 組態，給它們裝上了「觸角」，接通了「血脈」，裝上了「大腦」，數字孿生一個智慧供熱全流程系統，助力城市供熱信息化升級改造，深挖熱力大數據價值。

 

隨着集中供熱普及率的上升，北方地區供暖能耗逐年增大。我國單位住宅建設供暖能耗是相同維度的發達國家的3倍。而在傳統供熱模式下，機組自動化水平低、多依靠人工調控，致使供熱量與熱需求沒法準確匹配，暴露出了能源浪費與環境污染的問題。面臨多方壓力的傳統供熱行業正積極尋求破局。近年來，以互聯網、大數據、雲計算、人工智能等爲表明的新一代信息技術迅猛發展，正加速向各領域普遍滲透，推進着傳統產業轉型升級。做爲傳統行業的供熱行業仍處於一種「春秋戰國、羣雄逐鹿」的格局，而在國家政策以及用戶、企業的各方面的訴求下，智慧供暖已成爲一種潮流。

 

要開拓市場空間，下降供熱成本，提升企業利潤水平，技術和先進管理的提高必不可少。

 

 

界面簡介與效果預覽

界面分爲數據面板（2D）和熱網（3D）兩個部分：

 

隨着畫面初始化後，映入眼簾的是圖撲可視化技術對整個城市進行的模擬仿真，整座城市被一條水路一分爲二，主幹道的車流匯聚成迷幻的霓虹。隨後，火電廠大樓亮起自上而下的光環，象徵着供熱系統開始工做，熱力通向城市各個角落的換熱站，開始了對這個城市的供熱服務。

 

數據面板

咱們能夠看到界面右側數據面板很是直觀且詳細地記錄了座標、天氣狀況、日期、供熱詳情及減排節約量的數據。

 

 

系統分析

除了對整個城市的外觀進行 3D 模擬仿真，咱們對每一級的熱網支線單位內部進行了細緻的、高還原度的仿真展現。

 

火電廠

火電廠是熱力來源，咱們能夠稱其爲熱源廠。咱們能夠觀察到，這座建築是在城市的邊緣，有3條供熱管道從這裏出發，分別從左、中、右三個方向，每條管道上鍊接着加壓站、隔壓站、1級換熱站、2級換熱站，分佈在城市的各個角落，供熱覆蓋的範圍不重合。

 

 

室內：分爲兩部分，由辦公區域和設備區域組成。

辦公區域爲整個供熱系統的調度中心，HT的智慧供熱全流程系統就將在這裏進行工做。

設備區域爲汽輪機，其以蒸汽爲動力，並以蒸汽的熱能轉化爲機械功的旋起色械，它在火電廠中應用的最普遍的原動機。

 

 

加壓站

在大型供熱系統中,爲了使熱網既能知足末端用戶的供熱需求,同時還能最大限度地節約系統的運行能耗,在熱網中增設加壓站是經常使用的措施。加壓站是供熱系統的「心臟」，爲熱水在熱源廠和熱力站之間的流動提供動力。心臟讓咱們的血液在全身順利循環輸送營養，供熱也是同樣，須要在加壓站的幫助下讓熱水循環輸送熱量。咱們對加壓站的外觀進行了高亮處理，以顯示其在整個熱網的重要性。

 

 

室內：加壓站內部由水箱、軟水裝置、水泵等設備組成，熱源廠來多少水，加壓站就須要回送多少水，因此加壓站的運做是否正常，直接決定熱源站是否有足夠的熱送給用戶，所以，加壓站24小時必須確保正常運轉。

 

隔壓站

目前城市存在地勢高差過大的狀況，低處用戶若是不經隔壓換熱站直接使用熱力管網，管道壓力過大，沒法正常使用統一的熱力管網，爲解決低處用戶的承壓，需設置隔壓站。

 

 

室內：主要由換熱器、循環水泵、集水罐、去污器和分水罐等設備組成，二次網回水時首先進去集水灌，經去污器去污後，有循環水泵進去換熱器中，與二次網回水進行熱交換，交換後的熱水進去分水灌中進行二次網供水，換熱後的一次網回水回到熱電廠循環使用。

 

換熱站

換熱站是城市集中供熱系統中熱網與用戶的鏈接站，其做用是根據熱網工況和用戶的不一樣條件，採用不一樣的鏈接方式，將熱網輸送的供熱介質加以調節、轉換，向用戶系統分配，以知足用戶須要，並集中計量、檢測供熱介質的數量和參數。爲了將熱力充分供應到每位用戶的家中，這裏的換熱站設置了兩個級別。

 

1級換熱站

 

 

2級換熱站

當咱們把鼠標移到2級換熱站時，能夠看到換熱站所服務的輻射範圍，這樣咱們就能夠直觀地看到熱站的地理位置，同時也能對熱站運行期間的工做運行狀況進行實時監控，以及能夠確保該區域的換熱站運行故障能夠獲得及時的管控和檢修，保障運行安全。

 

室內：由換熱器、熱泵、水箱、分汽缸等設備組成，熱水經過市政管道把蒸汽（熱水）輸送到換熱站的分汽缸，在經過分汽缸輸送到每套換熱機組做爲換熱機組的一次熱源，熱水作爲一次熱源時須要迴流到供熱中心，造成一個閉式循環，持續供熱。

 

實現價值

智慧供熱系統的功能

HT 自主研發的智慧供熱全流程系統以網絡化、信息化、智能化的數字技術與供熱設施的深度融合爲基礎，以節能、降耗、節費爲出發，爲供熱企業量身定作三維可視化系統。可實現：

一、可實現管網到熱用戶的整個供熱系統的監控；

二、可實現整個供熱系統的過程管理和運行管理，提升了供熱系統的管理效率，實現供熱系統的總體節能；

三、實現遠程監控、無人值守，經過遠程智慧控制，只需在調度中心就能實現均衡輸送、精確調節，並能及時發現管網漏損狀況，及時止損；

四、實現自動反饋生產運行大數據，精準預測將來時段所需參數，造成生產分析報告，給網上各熱源分配供給量及運行參數提供指導值，並實如今複雜工況下熱源切換的無縫對接，大大下降熱源切換給熱用戶帶來的影響。

 

HT 以最低成本、最高效率，最大限度知足熱用戶的需求，推進能源利用的高效化與節約化，最大程度實現了供熱節能目標。

 

總結

該系統以信息化、自動化、智能化爲基礎，能夠徹底取代粗放式、低效率的現場人工調節的傳統運營模式；能夠在供熱期間，經過系統實時監視各熱網支線的運行參數，及時對生產運行狀況進行分析、管控。提升工人生產的精細化管理，實現快速響應、快速處理、業務全流程監管，提高了服務口碑，以達到良好的社會效益。三維可視化系統更接近於現實中的真實的樓宇、設備，用戶易於接受；可讓用戶看到系統總體的同時，還能觀測局部細節數據，兼顧總體與細節。能夠提供豐富的人機交互手段，便於操做。

 

本項目全部效果均採用 HT 提供的 api 進行代碼開發。感興趣的小夥伴也能夠上官網查詢更多案例。

2019 咱們也更新了數百個工業互聯網 2D/3D 可視化案例集，在這裏你能發現許多新奇的實例，也能發掘出不同的工業互聯網： https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

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