智能供熱系統可分為三個層次:供熱設備層、監控層和智能決策層。加熱設備層包括熱源、熱網、熱力站、熱用戶、蓄熱裝置等供熱設備,這些供熱設備構成了上下游相連的供熱系統,是智能供熱系統的基礎。
智能供熱系統的建設需要結合設備層的實際技術水平、老化程度和健康狀況。監控層,包括DCS、SCADA等自動化系統和IOT工業物聯網系統,用于測量和感知負荷、溫度、壓力、流量、氣象環境條件、建筑室溫等狀態參數。并通過電動泵、閥門等設備實現遠程控制。
基于互聯網、物聯網和移動通信技術,實現管網感知與控制層設備和分析優化層應用服務器之間的雙向數據傳輸,通過數據中心和數據庫技術實現海量運行數據的可靠存儲。
智能決策層是智能供熱系統的“大腦”和核心,主要是一個復雜的軟件系統,處于CPS架構的信息空間。智能決策層從監控層獲取設備層的狀態信息,為監控層提供預測控制策略。對于大多數供熱企業來說,這一 級別的系統還沒有建設起來,承擔這一 級別的功能的是人類的運行和調度控制人員的大腦。
采用“基于模型進行預測,基于預測進行決策”的技術路線,搭建智能供熱調度控制平臺,建立供熱系統模型。以預測模型為中樞神經環節,對供熱系統進行周期性全局協調控制,解決強耦合、大滯后的調節問題。此外,還可以實現故障診斷、搶修、擴建改造等生產決策信息。
如果智能供熱系統足夠強大和完善,可以輔助決策,實現供熱系統的自適應優化運行。