一、方案背景
随着“双碳”战略目标的提出，以及国内城市集中供热的市场化快速发展，国家相继发布多项产业政策，推动供热行业向绿色低碳、清洁节能、智能智慧方向转型，积极推进供热设施节能降碳改造，从政策方面全面推动供热行业发展，为智慧供热企业发展创造了良好的政策环境。
城市供热是一项民生工程，关系民生、责任重大，实现供热企业的智慧化运营，安全平稳，精准供热，按需分配，节能降碳，最终达到供暖企业节能高效，用暖用户满意舒心的双赢，是供热企业的迫切需求。供热企业希望通过充分挖掘现有供热能力，逐步降低供热能耗，保证供热质量，实现科学供热和按需供热。以数据为驱动，实现精细化实时供热监控、预测性供热负荷调度、智能化故障诊断预警、源网协同的精准供热，助力用户企业实现“双碳”目标下能源供给企业的数字化转型。
二、应用场景
智慧热网主要面向政府监管部门、供热企业、热源企业、工业园区等，通过建设基于工业互联网、大数据、云平台、人工智能技术的全闭环智慧化供热系统，建立供热信息化、智能化指挥调度中心，形成“用户——二次网——热力站——一次网——热源”五级联动的系统，针对供热系统进行数据分析、节能诊断、优化运行、能耗管理、指挥调度，构建具有自感知、自分析、自诊断、自优化、自调节、自适应特征的智慧热网平台，促进供热系统的精细化节能运行，最大限度挖掘节能潜力，提高供热管理效率。
三、方案概述
基于工业互联网技术体系，打造1+4+N智慧热网总体架构，打造一个数字化能力底座，包括公共服务组件中心、数据支撑平台、智能支撑平台、物联网平台、应用支撑平台，为智能应用开发提供服务支持。以 N项智能化应用作为能力支撑，打造全网状态监测、智能平衡调控、经营分析决策、GIS全景可视化四项能力，助力企业实现数智化转型升级。
1．全网状态监测能力
热网实时监测
由传统监测走向全面智能感知，基于生产大数据平台，利用物联网、大数据、云计算等技术将分布于不同地域的数据（包括热源、换热站、一次网、二次网、天气、室温等数据）进行集中采集和存储，实现全网的数据监测监控、统计结算、异常排查，为热网调度提供全面及时的数据反馈。
故障诊断及智能预警
基于供热系统状态监测数据、实时虚拟测量数据、设备模型计算数据，自动分析研判能耗异常、设备运行故障、用户用热参数异常，判断异常原因，生成策略以及现场应急处置措施，指导故障处理。
2．智能平衡调控能力
热负荷预测
基于未来五天天气预报、时间尺度、用热特性、历史数据以及热惰性、供热延迟性等数据因子，建立自学习的全网热负荷预测系统。
源网协同调度
根据热源情况、气象条件、用户室温系统等，综合修正数学模型及分配系统，可实现全网优化热量分配，将热源产生的热量合理平衡地分配到换热站里。
水力计算分析
基于现有管网监测参数及设备，建立蒸汽供热在线水力、热力动态模型，实现在线水力计算，达成压力温度流量、压降温降网损计算和监测，为一网平衡和管网优化设计提供数据支撑。
智慧热力站
围绕热力站智能控制目标，结合热力站热负荷预测、二网水力平衡算法结果，达到热力站智能优化调度。
二网智能调控
采用用户平衡方案，进行二次网智能平衡调控，与换热站智慧控制系统的数据反馈联动分析，形成供热智能分析及智慧控制系统，实现精准控制节能降耗的目标。
智能调控终端
基于物联网技术的智能调控终端，支持 NB-IOT、MBUS及 LoRa等多种通信方式，可实现工业级无线通信，解决智能优化调控的最后一环，打造供热全闭环调控解决方案。
3．经营分析决策能力
热网运行分析
结合热源负荷、热网供给、供热损耗、用热负荷、负荷预测结果，实时分析用热需求，按需供热，提高运行经济性，为源网协同调度提供决策支撑。
能耗管控分析
围绕能耗管控目标，实现对供热运行分析、能耗评价、能耗预测、能耗预警、供热保障分析、供热安全分析、供热效果评价。
用户使用分析
实时把控用户的用热情况，对供热效果和用热反馈情况进行统计和分析，及时进行供热调整，提升用户用热体验和满意度。
安全运行分析
实时监测管网及设备运行状态，故障诊断预警，事故报警联动，自动分析原因，提供应对措施和指导建议，提升预防预警、快速响应、规范处置能力，保障热网安全稳定运行。
经营成本分析
采用供热全口径成本，基于负荷预测与能耗计算结果，进行实时在线供热成本的测算分析，为经营计划决策提供数据支持。
4．GIS全景可视化能力
结合 GIS地理信息系统，实现供热系统三维可视化，全景显示管网结构、热力分布情况、管网节点信息、设备位置信息、异常报警和分级提示等，同时根据应用场景实现天气数据、热力站参数、热源侧涉网参数、热用户参数、设备状态参数等信息的三维可视化综合显示。实现 24小时三维立体巡航、预警联动、场景切换、快速感知、快速响应，确保供暖安全、稳定运营，提高用户用暖体验。
四、方案价值
提质增效
负荷预测优化调控、管网状态实时监测和诊断预警、经营动态分析，提升供热运行效率，实现成本智能管控，提高企业的生产经营效率，提质增效。
智能调控
基于水力计算和负荷预测模型，结合未来天气情况和用热需求，通过智能终端实现全网均衡分配，按需供给，精准调控。
绿色低碳
通过一站一策闭环控制优化，降低汽耗、水耗、电耗，提高能源利用效率，降低碳排放量，实现节能环保、清洁供暖，助力双碳目标达成。
数据闭环
统一的数据底座，打通业务数据壁垒，供热企业可享受一体化的数据服务，实现实时可见、实时可控、实时反馈的全流程闭环管理，实现数据的快速流转和协同共享，充分挖掘数据潜能，为企业综合管理赋能。
一站式服务
客户可以享受一站式服务，在手机 APP即可实现缴费开阀联动、线上自助电子开票、用热问题客服咨询、线上报修等，提高用户体验。
五、典型应用及案例
京能东风（十堰）智慧热网系统
