[科普中国]-智能控制协调机制

计算机在供热上的应用，已逐步从设计和简单计算机辅助绘图向智能化和交互式方向发展。随着网络技术，特别是互联网技术的发展，作为信息处理的人机系统开始从一个封闭系统向开放系统转变。可见，计算机控制、网络技术为供热系统的运行调节提供了新的有力工具，系统方法、信息方法和人工智能等的应用已经成为供热技术发展的时代特征。用光缆、电话线作为通信、数据采集线路，可实现远程自动化控制。1

简介计算机在供热上的应用，已逐步从设计和简单计算机辅助绘图向智能化和交互式方向发展。随着网络技术，特别是互联网技术的发展，作为信息处理的人机系统开始从一个封闭系统向开放系统转变。可见，计算机控制、网络技术为供热系统的运行调节提供了新的有力工具，系统方法、信息方法和人工智能等的应用已经成为供热技术发展的时代特征。用光缆、电话线作为通信、数据采集线路，可实现远程自动化控制。

智能控制供热系统，其供热方案和传统的不同，用户可根据自身的需要来控制供暖时间及室内温度。如果外出时间较长，可以随意调低温度或将暖气关闭。当众多用户调节自己的流量后，整个热网的流量和供热量也将随之变化，此时热网的总供热量随机变化增大；同时，多热源联合供热的结构需要确定如何使得处于同一供热网中的多热源相互配合，以适应供热负荷的不断变化，从而降低运行费用，提高经济效益和节能效果。1

供热系统智能控制技术热力管网在供热系统中完成热的传递，热水经过热力管网将热量传送到热用户，热用户的性质不同，需要的热量也会不同，另外，由于距离热源的远近不同，输送热能的管径大小不同等因素，会造成系统中个别用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致现象，被称之为水力失调。该技术主要针对目前供热领域中普通存在的水力失调问题，设计一套智能阀门，解决复杂的供热网管系统的热量平衡问题，某个阀门的调节不会影响其它阀门，使得每个阀门控制的支路按用户需求输送合适的热量，通过确保管路的热量平衡达到节能的目的。在确保各管路的流量按需分配之后，为进一步节能，还集成了列入智能变频技术，保证水泵的频率跟随管路阻力的变化而变化，彻底摆脱传统的顶压供水变频技术。在此基础上，该技术还整合了物联网和EAOC(能效分析与运行优化控制)技术，把智能阀门打造成一个通用的物联网结点，把阀门控制的建筑所消耗的能量数据以及管道内的流动数据发送到控制中心，帮助管理人员分析系统的节能量。2

关键技术(1)智能温控平衡技术

智能温控平衡技术在集中供热系统中，由于供热规模较大，管网的水力工况变得十分复杂，其水力失调问题变得十分突出，从而使其供热质量下降，出现不能满足用户要求的情况。对于一个设计合理的系统，一般可以通过初调节，使各用户的流量达到设计值。但对于一个规模大管网复杂的系统，使用目前常用的方法(如阻力系数法、正常流量法、回水温度法和经验试凑法)，由于受到各种条件的制约，存在准确度不高，需反复调试，工作量过大等问题，其效果不是很理想。智能温控平衡技术可利用现代控制理论和计算机模拟分析相集合，利用水力管网系统实际运行工况动态检测数据对系统的水力工况进行模拟分析，进而使用分析的数据对系统运行工况进行远程自动控制，这不仅可以提高调节的精度，避免人工调节的工作量，而且可以实现系统水力工况的动态控制。

(2)智能变频技术

智能变频节电技术，指在供热系统中加装一套智能变频节电装置，利用水泵的原有电机系统控制，将阀门的开度控制变为水泵的转速控制，两者相结合实现调节热平衡目的。其中，智能变频节电装置具备以下两项功能:

1) 通过合理改变水泵的转速(频率)节约电能，如设备需对流量进行控制，适当降低转速、调整流量即可达到节能的目的；

2) 在不改变水泵转速(频率)的情况下，通过检测、跟踪负载变化，根据其功率因数和负载率的变化，优化功率输出，使电机的输出功率接近轴功率，从而实现节能。

(3)无线传感技术

该技术为智能变频和能效分析提供了基础，保障各项数据的传输与共享。远传式智能控制器，具有各种输入形式选择，实现各种不同的调节功能。也可配室外温度传感器，起到随室外温度的变化而自动调整供水温度，也就是通常所说的室外温度补偿的作用。根据控制需要，可组成智能化网络控制系统，优化控制，实现远程监控。

(4)EAOC技术

EAOC即能效分析与运行优化控制技术，该技术用于分析供热系统的各项运行参数，合理配置优化运行策略，降低能耗，确保系统实现管理上的节能。2

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学