中国储能网讯：智慧供热管理系统是建设智慧供热项目的大脑中枢，我们最终眼见的都只是一个大屏幕上展示出的系统画面，但其内在的技术架构又是什么样的呢？

我们以邯郸魏县中心城区清洁供热智慧热力项目为例，对一个常规的智慧供热管理系统作简要分析。

供热设备层、监测控制层、智能决策层共同构成智慧供热系统优化运行总体技术架构。

▲智慧供热系统架构

其运行的基本逻辑是，监测控制层采用SCADA或DCS系统对供热设备层的热源、热网、换热站、二级网、建筑物等状态数据（温度、压力、流量、开度、热量等）进行感知和测量，以用于反映系统运行状态或作为系统的调控参数。

智慧决策层基于监测控制层传输的数据，采用数据清洗、机理建模、数据建模、仿真分析、算法优化等算法，对能源系统全过程建立仿真模型、数据模型，实现热网的全部状态的软监测，进而基于新一代信息技术，对系统生产的监测感知及仿真数据进行充分的分析、挖掘、诊断，量化分析系统运行情况、设备性能、管路特性等，形成仿真测量系统运行状态、优化调度方案、参数优化方案、预测调控方案、预测维护方案等数据，向下将数据写入监测控制层或将优化方案提供给运行人员，再通过监测控制层将指令下发到供热设备层。

供热设备层

供热设备层包含物联网智能阀、智能热量表、典型室温测控终端、能耗监测仪器等等。其中物联网智能阀是调节热网平衡的主要设备。

物联网智能阀设备本身是一款集温度采集、温度设定、供回压力采集、热表数据采集、远程控制为一体的高端水力平衡装置。主要组成部分包括调节阀、电动执行机构和温度测量与传感装置。

供热系统智能化改造方案最终目的在于保证热用户之间均衡的供暖效果，即最终目标体现在各热用户的室内温度无明显差别。传统供热模式中的管网调节通常利用人工经验调节自身管路的动态阀门（自力式智能阀或手动智能阀），人工调节只能达到粗放式调节，且调节周期长、调节难度大、调节效果不佳无法达到充分节能的目的。如果各热用户的室内温度可以测量，那么使各热用户的室内温度彼此相同即为智能化的调节目标。大范围测量各用户室内温度存在较大难度难以实现，因此可寻找反映室内温度的测量参数作为控制目标替代室内温度这一参数。

在一定室外温度下，室内温度只与供、回水平均温度有关，由于某一时间内供水温度不变且系统各户供水温度相同，调节各用户回水温度值在一定范围内也就保证了供、回水平均温度值在一定范围内。因此以各楼栋、各单元、各户的二级网回水温度彼此一致作为调节目标，对各楼栋及单元二级网回水调节阀进行调节，可以保证各楼栋间的均匀供热。故本项目物联网智能阀为回水平衡阀，通过物联网智能阀按照回水温度相对一致调节原理以调节回水温度目标值来实现热用户之间均衡的供暖效果。

用户只需设定被控温度，无需自力式平衡阀和静态平衡阀使用中所需要的繁琐的手动调试过程，物联网智能阀可将用户回水温度上传控制中心，使调网人员更快速、更直观了解换热站全部用户的回水温度并通过云平台直接调节，大大减少供热系统运行需要的管理人员数量，同时降低管理人员的工作强度。

监测控制层

通过物联网智能阀外置NB-IoT无线进行信息传输，NB-IoT通讯方式具有广覆盖、高容量、低成本、低功耗、低时延的特点，不需重新布建网络，只需更新软件就能实现现有的4G电信基地台和相关设备，在通讯支路和信息安全性方面都拥有高度的保障。结合后台云端服务器对系统温度进行自动调节，确保系统温度恒定，从而实现热网和热用户的水力平衡，达到节约能源的目的。

智能决策层

以物联网智能阀为例：物联网智能阀安装在热用户入口的回水管道上，可将回水温度远程反馈至后台云端服务器，服务器通过对该换热站所有回水温度反馈信息，自动计算出当前理论平均回水温度，服务器端会自动根据每个单元或者每个用户的回水温度值与理论平均回水温度之间的偏差值计算出该单元阀门开度的变化量，服务器同时下发小区内所有单元或者用户的阀门开度变化量指令，实现水力平衡的自动调节平衡。每次自动的调节周期可人工设定为30分钟或1小时，经过多次的自动平衡，可以在24小时内实现二次网的回水温度自动调平，一旦调试平衡后，可以锁定并记忆当前阀门开度，保持回水温度的稳定均衡，从而实现楼内室内温度的均衡和稳定，最终达到二次网水力工况和热力工况的自动平衡。