一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，包括：热源控制系统、热力站控制系统、热用户室温采集系统、经营收费系统和其他数据源系统，分别用于提供相关数据源及底层执行机构控制；大数据服务器集群和关系库服务器集群，分别用于数据的存在、大数据分析及数据参数关系表的存储及Web网页发布；大数据分析模块，用于数据分析处理；考核指标体系，用于进行定额指标考核；全网调度优化模块，用于对供热全网的负荷预测及热源调度；跟踪考核系统，用于定额指标考核、能耗对标及成本统计跟踪分析；大数据分析模型，用于根据运行实施情况，进行环节持续在线动态优化改进。本发明专利技术能够实现降低能耗、提高能源效率目标。

An Energy Management and Control Platform System for Large Data Heating Based on PDCA System

The invention discloses a large data heating energy management and control platform system based on PDCA system, which includes heat source control system, heat station control system, heat user room temperature acquisition system, operation charge system and other data source systems, which are respectively used to provide relevant data sources and bottom executing agency control; large data server cluster and relational database server cluster, which are respectively used for data. Existence, large data analysis and data parameter relation table storage and Web page publishing; large data analysis module for data analysis and processing; evaluation index system for quota index assessment; whole network scheduling optimization module for load forecasting and heat source scheduling of heating network; tracking assessment system for quota index assessment, energy consumption and cost statistics tracking The large data analysis model is used for continuous on-line dynamic optimization and improvement of links according to operation implementation. The invention can achieve the goal of reducing energy consumption and improving energy efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统
本专利技术属于供热平台大数据分析应用及能源管理领域，尤其涉及一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统。
技术介绍
术语解释：PDCA体系：P-计划(plan)、D-执行(do)、C-检查(check)、A-处理(action)；换热站热单耗：为对象下换热站的总热消耗与总供热面积的比值，单位为GJ/m2；换热站水单耗：为对象下换热站的总水消耗与总供热面积的比值，单位为kg/m2；换热站电单耗：为对象下换热站的总电消耗与总供热面积的比值，单位为kWh/m2；产热气单耗：为对象下热源厂的总气消耗与总产热量的比值，单位为Nm3/GJ；产热煤单耗：为对象下热源厂的总煤消耗与总产热量的比值，单位为kg/GJ；产热水单耗：为对象下热源厂的总水(生产用水)消耗与总产热量的比值，单位为kg/GJ；产热电单耗：为对象下热源厂的总电(生产用电)消耗与总产热量的比值，单位为kWh/GJ。根据相关资料表明，目前全国供热公司的热源、热网供热效率仍普遍较低，单位供热面积耗能大，最终热利用率基本是实际热源输出供热量的50％左右。在满足热用户供热温度前提下，供热面积单位年耗热量为0.5GJ/平米左右。国家规划提出了智能供热，并提出在保证热用户所需室温情况下，实现单位耗热量每平米要降到0.35GJ，甚至更低的目标。能源管理系统(EnergyManagementSystem，EMS)，是企业信息化系统的一个重要组成部分，它的主要功能是实现能源系统分散的数据采集和控制、集中的管理调度和能源供需平衡以及能源预测，为在生产全过程中较好的实现节能、降耗和环保的目标创造条件。即对生产能源数据进行采集、加工分析，处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等全方位的监控和管理功能，达到企业节能增效的目的。目前主要相关成果有：(1)基于大数据采集分析处理的三网联控智能供热装置与方法(专利号：CN105737256A)，该专利技术提出了一种基于大数据采集分析处理的三网联控智能供热装置与方法，供热装置包括有智能管控平台、数据库服务器、通讯服务器、WEB服务器、热源控制站、热网控制站和热用户控制站，之间通过工业以太网进行连接。其方法为：步骤一、设定温度的控制区间；步骤二、采集热用户室内温度值；步骤三、计算室内平均温度Tpi；步骤四、计算单网控制站所辖的室内平均温度；步骤五、计算所有热用户室内温度数据；步骤六、计算数据库服务器中所有热用户室内温度数据；步骤七、达到三网的平衡控制。保证了供热体系的管网平衡，保障了系统的安全。(2)智慧热网集成系统及其控制方法(专利号：CN104048347A)，该专利技术提出一种智慧热网集成系统及其控制方法，涉及城市供暖系统及其控制方法，系统包括热源、供热调度首站、换热站、一级供热管网、二级供热管网和楼宇供热管网，设有主控制系统，设有一级控制器、二级控制器和楼宇控制器。主控制系统通过各级管网上的传感器获得控制参数，根据各参数与设计值的比值来调控供热管网的工作状态。对供热管网的热量与水力平衡进行最优控制，不浪费一点可利用能源。(3)一种基于物联网的城市区域集中供热监控系统及供热系统(专利号：CN105003958A)，该专利技术提出了一种基于物联网的城市区域集中供热监控系统及供热系统，所述集中供热监控系统包括感知层、网络层与应用层。感知层与应用层通过网络层相互传输数据信号；所述感知层包括锅炉监控系统，换热站监控系统，楼宇监控系统以及气象数据采集系统；所述网络层包括网络通讯服务器、中心管理服务器以及通讯网络，用于接收感知层上传的各供热运行状态数据并将供热运行状态数据传输、存储供热运行状态数据于中心服务器并进行Web网页发布。实现热源、热网与热用户的分散控制以及协调控制的功能，具有自动化程度度高、可靠性好、能源消耗低等优点。(4)热力能源监控管理平台(专利号：CN105717899A)，该专利技术提出了一种热力能源监控管理平台，包括室内无线数据服务器、数据库服务器、远程管理服务器、WEB服务器及交换机，通过交换机进行信息数据的交互传输。该热力能源监控管理平台通过对供热数据、楼宇建筑数据、供热项目数据及用户室内数据进行收集、汇总、整理、分析、对比，并对供热系统进行远程智能控制，辅助专家在线指导功能，达到了提高供热系统整体运行效率，降低供热系统能耗排放，节省运营及人力成本的目的。总体来看，以上供热信息化运行管理技术在一定程度上达到节能降耗目的，但未能较好的全局性考虑问题，节能效果有限。主要体现在1)目标温度或其他联合的反馈调节，未考虑供热滞后性特性；2)仅对热源、热力站及热用户运行控制角度出发，无相关能源管控目标、考核体系，运行人员管控调节积极性不高；3)虽以单一目标进行控制，但过程控制步骤繁琐、复杂，实际效果不佳等。
技术实现思路
针对现有供热行业信息化运行管理平台存在节能降耗效果不佳的技术问题，本专利技术提出了一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，包括：热源控制系统、热力站控制系统、热用户室温采集系统、经营收费系统和所述其他数据源系统，分别用于提供相关数据源及底层执行机构控制；大数据服务器集群，用于海量实时数据的存储、分析及计算，并进行平台Web网页发布；关系库服务器集群，用于海量数据参数关系表单的存储；大数据分析技术模块，基于分布式存储，根据具体业务需求提供批处理、流计算、内存计算的数据处理技术，同时提供通用的数据分析算法或工具，包括数据挖掘、统计分析和机器学习；考核指标体系，用于根据下发的下个供暖季能耗总指标，平台根据输入的室外温度条件合理的进行指标分解，最终分解至各热力站及相应月、天值，继而建立了详细的定额目标；全网调度优化模块，用于对供热全网的负荷预测及热源调度；跟踪考核系统，用于定额指标考核、能耗对标及成本统计跟踪分析；大数据分析模型，用于根据运行实施情况，进行大数据预测定额指标的合理化制定与大数据能耗动态模型精细化指导热力站运行调节。较佳的，包括接口服务器和交换机；所述接口服务器和交换机用于接收各系统相关数据源并传输至所述大数据服务器集群。较佳的，所述负荷预测是根据供热指标及预测室外温度而采用标准公式得到；其中，所述热指标是由基础热指标考虑天气情况、风力大小的天气气象因素进行修正得出；所述基础热指标设置可直接手动输入经验值，也可通过供暖季热负荷、供暖季室外平均温度参数进行反推计算得出。较佳的，所述定额指标考核根据对接过来的能源消耗数据，利用所述大数据分析模块实时进行各对象能耗小时值、天值、月值及采暖季各时间段的计算，并将计算结果存于数据库；所述能耗对标主要用于进行各热力站实际能耗值与国际、行标或先进值进行对比分析，督促运行热源对运行能耗偏高的进行及时处理，维护或更新落户设备；所述成本统计分析用于用户实时了解单位面积供热成本及分析导致成本较高的对象及原因。较佳的，所述成本统计分析以包括一次能源煤炭、天然气，二次能源热、水、电在内的能源消耗数据为基础，同时考虑包括大宗材料、人工、折旧、修理、管理、财务、营业在内的费用，实现精细化财务成本分析。较佳的，所述大数据预测定额指标主要是建立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，其特征在于，包括：热源控制系统、热力站控制系统、热用户室温采集系统、经营收费系统和所述其他数据源系统，分别用于提供相关数据源及底层执行机构控制；大数据服务器集群，用于海量实时数据的存储、分析及计算，并进行平台Web网页发布；关系库服务器集群，用于海量数据参数关系表单的存储；大数据分析技术模块，基于分布式存储，根据具体业务需求提供批处理、流计算、内存计算的数据处理技术，同时提供通用的数据分析算法或工具，包括数据挖掘、统计分析和机器学习；考核指标体系，用于根据下发的下个供暖季能耗总指标，平台根据输入的室外温度条件合理的进行指标分解，最终分解至各热力站及相应月、天值，继而建立了详细的定额目标；全网调度优化模块，用于对供热全网的负荷预测及热源调度；跟踪考核系统，用于定额指标考核、能耗对标及成本统计跟踪分析；大数据分析模型，用于根据运行实施情况，进行大数据预测定额指标的合理化制定与大数据能耗动态模型精细化指导热力站运行调节。

【技术特征摘要】
1.一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，其特征在于，包括：热源控制系统、热力站控制系统、热用户室温采集系统、经营收费系统和所述其他数据源系统，分别用于提供相关数据源及底层执行机构控制；大数据服务器集群，用于海量实时数据的存储、分析及计算，并进行平台Web网页发布；关系库服务器集群，用于海量数据参数关系表单的存储；大数据分析技术模块，基于分布式存储，根据具体业务需求提供批处理、流计算、内存计算的数据处理技术，同时提供通用的数据分析算法或工具，包括数据挖掘、统计分析和机器学习；考核指标体系，用于根据下发的下个供暖季能耗总指标，平台根据输入的室外温度条件合理的进行指标分解，最终分解至各热力站及相应月、天值，继而建立了详细的定额目标；全网调度优化模块，用于对供热全网的负荷预测及热源调度；跟踪考核系统，用于定额指标考核、能耗对标及成本统计跟踪分析；大数据分析模型，用于根据运行实施情况，进行大数据预测定额指标的合理化制定与大数据能耗动态模型精细化指导热力站运行调节。2.根据权利要求1所述的一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，其特征在于，包括接口服务器和交换机；所述接口服务器和交换机用于接收各系统相关数据源并传输至所述大数据服务器集群。3.根据权利要求1所述的一种基于PDCA体系的大数据供热能源管控平台系统，其特征在于，所述负荷预测是根据供热指标及预测室外温度而采用标准公式得到；其中，所述热指标是由基础热指标考虑天气情况、风力大小的天气气象因素进行修正得出；所述基础热指标设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旦，李鸿亮，肖春龙，肖雄，夏鹏程，
申请(专利权)人：浙江中易慧能科技有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33