一、系統(tǒng)上云的必要性
近年來，集中供熱自動化水平總體在提高，自動控制在熱網運行管理中發(fā)揮著越來越大的作用?；谝患壘W及熱力站監(jiān)控的SCADA系統(tǒng)已在熱企普遍部署和應用，針對熱損最高的二級網（約占全網熱損的70~80%），也應該加速部署二級網全自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現二級網水力和熱力平衡，幫助企業(yè)節(jié)能降耗和提高勞動生產率。實施二級網監(jiān)控系統(tǒng)的難點在于：
(1) 由于建設年代、敷設方式等因素造成管網設施情況和監(jiān)控裝置安裝環(huán)境較為復雜，施工改造困難；(2) 末端熱用戶分散、數量龐大，自控系統(tǒng)采控、計算分析壓力大；
(3) 供暖建筑條件（使用功能、節(jié)能、非節(jié)能）多樣性，室內供暖系統(tǒng)形式的多樣性，同一管網末端供暖設備型式不同（如散熱器、地暖），不利于實現平衡調節(jié)和差異化供熱。
隨著云服務在B2B領域的成功應用，其優(yōu)異的云計算能力，可為智慧供熱提供可靠的PaaS和IaaS服務?；谠品盏亩壘W監(jiān)控系統(tǒng)，具有如下優(yōu)勢：
(1) 硬件投入少、運維成本低；
(2) 解除因末端熱用戶分散、數量龐大，對自控系統(tǒng)采控、計算、分析的壓力；
(3) 更廣泛的兼容各種物聯網通信技術，實現復雜工況下的數據上傳；
(4) 可創(chuàng)建AI模型，實現二級網高精度平衡調節(jié)和差異化供熱；
(5) 支持SCADA系統(tǒng)集成，具備升級為企業(yè)級智慧供熱系統(tǒng)的能力。
基于云服務的智慧供熱系統(tǒng)
二、甄選數據通信鏈路
二級網監(jiān)控系統(tǒng)需要在供暖建筑熱力入口和末端用戶安裝智能調節(jié)閥、熱表和室溫儀等智能裝置，其數據上云的通信技術，應遵循技術先進、高性價比、網絡完善、數據安全的原則。
目前，4G和 NB-IoT是三大運營商全面支持的通信技術，網絡覆蓋好，安全有保障，可根據系統(tǒng)工藝情況組合使用。在進行樓宇或單元熱用戶之間的平衡調節(jié)、實現用戶室溫采集時，可采用NB-IoT通信方式，解決位置分散和入戶施工問題；在進行樓宇內末端熱用戶之間的平衡調節(jié)時，其位置集中且數量眾多，可通過RS485或CAN總線將設備集中接入邊緣計算裝置，進行數據解析和治理，然后通過4G網絡與云端通信。
采用NB-IoT技術的理由：
(1) 廣覆蓋，提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網絡提升100倍覆蓋區(qū)域的能力；
(2) 具備支撐連接的能力，NB-IoT一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度和優(yōu)化的網絡架構；
(3) 更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機時間可長達5年；
(4) 更低的通信成本，單個接連不超過20元/年。
數據通信網絡結構圖
三、實現無人干預的平衡調節(jié)
二級網平衡調節(jié)主要解決樓宇或單元熱用戶之間的水平失調,以及樓宇內末端熱用戶之間的水平及垂直失調問題，通過控制策略指揮智能調節(jié)閥工作，以供熱系統(tǒng)覆蓋區(qū)域的所有熱用戶為調節(jié)對象，實現供熱系統(tǒng)的水力和熱力平衡。實踐中采用的方法如下：
(1) 系統(tǒng)采用基于回水溫度相對一致法進行平衡調節(jié)；
(2) 對處在樓宇特殊位置、停熱、未入住等典型用戶，進行正負溫度偏差設定，實現差異化供熱；
(3) 在調節(jié)過程中采用暖虎AI，實現：
2 自動找到系統(tǒng)最不利點，在確保其閥門全開的情況下，調至系統(tǒng)阻力最小的平衡狀態(tài)；
2 自動識別二級管網阻力特性和系統(tǒng)誤差，控制回水溫度相對偏差達到0.5～0.8℃；
2 二級網自主調節(jié)，不依賴于一級網、熱力站和氣候等參數條件。
基于回水溫度一致法單元調節(jié)前后對比
四、需要解決的安全問題
企業(yè)普遍擔心一旦系統(tǒng)上云，會出現各種安全問題，下面給出國家在網絡安全等級保護方面的相關標準：2019年5月13日，網絡安全等級保護制度2.0標準（簡稱等保2.0標準）正式發(fā)布，于2019年 12月1日開始實施。
GB/T22239-2019《信息安全技術網絡安全等級保護基本要求》
GB/T25070-2019《信息安全技術網絡安全等級保護安全設計技術要求》
GB/T28448-2019《信息安全技術網絡安全等級保護測評要求》
可見，遵循了等保2.0標準建設實施的基于云服務的二級網監(jiān)控系統(tǒng)，是可以實現熱網安全運行的。應重點采用以下技術措施：
(1) 采用NGFW、WAF、KSV等聯合防護保，從訪問安全、傳輸安全、入侵檢測、防病毒等方面來解決網絡安全問題；
(2) 通過對光纖交換機、域控服務器、存儲機等關鍵設備雙活配置，以及按業(yè)務及數據重要等級劃分的核心域和DMZ域等手段保障系統(tǒng)安全；
(3) 采用軟件接口加密、訪問身份識別和時間控制等策略，在線備份和離線備份容災體系確保數據安全；
(4) 對閥門開度、溫度、壓力、通訊異常等進行預警和處置，實現供熱安全。
在實踐中為用戶提供了兩種解決方案，一是推薦使用中能暖虎云及應用服務，二是用戶提供云空間，由我們部署軟件搭建系統(tǒng)。
五、二級網監(jiān)控系統(tǒng)
二級網監(jiān)控系統(tǒng)是面向集中供熱領域，服務于供熱企業(yè)和熱用戶，以平衡調節(jié)、室溫均等為原則，對供暖建筑入口、末端用戶的溫度和熱量進行全面監(jiān)控的平臺。本平臺涵蓋了企業(yè)級二級網智慧供熱所需的必要監(jiān)控功能，依托暖虎賬號管理系統(tǒng)，可為平臺管理人員、實施人員、運維人員、企業(yè)管理者等各類權限用戶配置業(yè)務，并能確保系統(tǒng)設備不會發(fā)生未經授權的操控。
2 核心業(yè)務：
(1) 二級網監(jiān)控；
(2) 供熱質量評價。
2 產品特點：
(1) 云端部署，可接入千萬數量級的物聯網設備，兼容多廠商產品；
(2) 支持三大網絡運營商4G和NB-IoT通信；
(3) 具有設備和用戶認證安全識別機制，防止未經授權的操控；
(4) 通過多類型用戶、多權限管理機制，配置多場景業(yè)務；
(5) 先進的調控策略，指揮智能調節(jié)閥實現供熱系統(tǒng)的水力和熱力平衡；
(6) 面向對象的智能分析模式，可對當前檢索的任意結果進行統(tǒng)計和分析；
(7) 二維GIS直觀展示供熱系統(tǒng)調控水平與區(qū)域供熱質量；
(8) APP支持WIFI、掃碼、藍牙操控物聯網設備，具有查詢、分析功能。
—— ——END—— ——
