基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统的制作方法

本发明涉及供热，具体为一种基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统。

背景技术：

1、现有的庭院管网平衡系统在实际运行中，庭院管网平衡调控需要结合热力站的运行数据，在上位机平台进行相关的数据分析运行，生成调控指令，再通过网络下发到庭院管网阀门执行调控。整体执行和响应效率低，导致阀门开度忽大忽小，无法适应供热初期、末期以及冷空气到来前后快速变化的供热工况。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的缺陷，本发明提供了基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其能够实现对阀门的快速调节，提高对工况的响应效率。

2、为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为一种基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其包括物理感知设备、换热站及云端服务器；物理感知设备包括采集模块，所述采集模块用于采集热用户的供水温度数据及回水温度数据；换热站配置有换热站机组控制系统及边缘处理单元；云端服务器配置有数据中心模块及云计算模块，所述云计算模块用于分析并计算业务规则，并传输所述业务规则至所述边缘处理单元；边缘处理单元用于获取所述供水温度数据、回水温度数据、所述供热运行参数和/或接收并储存所述业务规则，并根据所述供水温度数据、回水温度数据、所述供热运行参数和/或业务规则进行计算，获得调控指令，发送所述调控指令至换热站机组控制系统，以进行庭院管网平衡调控。

3、当云端服务器与边缘处理单元能够进行通信(在线)时，边缘处理单元用于获取供水温度数据、回水温度数据、供热运行参数，并且接收业务规则，进而根据供水温度数据、回水温度数据、供热运行参数及业务规则进行计算，获得调控指令，发送调控指令至换热站机组控制系统，以进行庭院管网平衡调控。也就是说在网络允许时，边缘处理单元完成核心任务，同时分担核心点计算压力。

4、当云端服务器与边缘处理单元能够无法通信(离线)时，边缘处理单元依旧用于获取供水温度数据、回水温度数据、供热运行参数，调取储存好的现有业务规则，依据主运行调整规则，执行安全运行调控。也就是说当无法通讯(离线)时主要以执行安全运行为主，自主运行调整(如时间周期、预置限值策略等)，同时做好记录，等待在线时，提交记录供核心节点使用。

5、进一步地，所述边缘处理单元包括微型工控机。

6、进一步地，所述庭院管网终端设备包括户端系统、单元系统及公建系统中的一种或多种。

7、进一步地，所述云端服务器用于统筹各个边缘处理单元的边缘节点数据，并且用于进行预测趋势、分发指令、核心调控、安全预警中的一种或多种。

8、进一步地，所述数据中心模块用于通过nbiot/4g网络直接获取热用户室温数据，并传输所述热用户室温数据至所述缘处理单元。

9、进一步地，所述边缘处理单元用于获取所述热用户室温数据。

10、进一步地，所述边缘系统用于对所述供热运行参数进行预格式化处理，以符合所述云端服务器的数据格式要求，并将预格式化处理后的数据传输至所述云端服务器。

11、进一步地，所述业务规则包括回水温度相对一致法，所述水温度相对一致法包括以所述回水温度数据的均值为核心指标，通过智能阀自动控制流量，进行各分支之间的热量分配，以使所述回水温度数据一致，以达到庭院管网热力平衡。

12、进一步地，所述业务规则包括室温反馈修正法，所述室温反馈修正法包括对室温数据大于室温上限阈值或室温数据小于室温下限阈值的热用户进行修正。

13、进一步地，所述室温反馈修正法包括：计算某用户目标回温t2hx，计算公式如下：

14、其中，

15、tnp——机组下用户的平均室温，单位为℃；

16、to——对应时刻的室外温度，单位为℃；

17、t2h——某住户对应时刻的回水温度，单位为℃；

18、t——某住户室内实际温度,单位为℃。

19、另一方面，本发明提供一种基于云边协同机制的庭院管网平衡调控方法，其包括在换热站配置边缘处理单元；

20、建立所述边缘处理单元与用户端的物理感知设备的交互通道；

21、建立所述边缘处理单元与换热站机组控制系统的交互通道；

22、建立所述边缘处理单元与云端服务器的交互通道；

23、当所述边缘处理单元与云端服务器的交互通道畅通时，则

24、所述边缘处理单元由物理感知设备获取供水温度数据、回水温度数据，由换热站机组控制系统获取供热运行参数，由云端服务器接收并储存当前业务规则，根据所述供水温度数据、回水温度数据、所述供热运行参数和当前业务规则进行计算，获得调控指令，发送所述调控指令至换热站机组控制系统，以进行庭院管网平衡调控；

25、当所述边缘处理单元与云端服务器的交互通道受阻时，则

26、所述边缘处理单元由物理感知设备获取供水温度数据、回水温度数据，由换热站机组控制系统获取供热运行参数，调取已储存的最佳业务规则，根据所述供水温度数据、回水温度数据、所述供热运行参数和最佳业务规则进行计算，获得调控指令，发送所述调控指令至换热站机组控制系统，以进行庭院管网平衡调控。

27、本发明的有益效果：能够实现对阀门的快速调节，提高对工况的响应效率。

技术特征：

1.基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述边缘处理单元包括微型工控机。

3.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述云端服务器用于统筹各个边缘处理单元的边缘节点数据，并且用于进行预测趋势、分发指令、核心调控、安全预警中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述云端服务器配置有数据中心模块，所述数据中心模块用于通过nbiot/4g网络直接获取热用户室温数据，并传输所述热用户室温数据至所述缘处理单元。

5.根据权利要求4所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述边缘处理单元用于获取所述热用户室温数据。

6.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述边缘系统用于对所述供热运行参数进行预格式化处理，以符合所述云端服务器的数据格式要求，并将预格式化处理后的数据传输至所述云端服务器。

7.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述业务规则包括回水温度相对一致法，所述水温度相对一致法包括以所述回水温度数据的均值为核心指标，通过智能阀自动控制流量，进行各分支之间的热量分配，以使所述回水温度数据一致，以达到庭院管网热力平衡。

8.根据权利要求1所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述业务规则包括室温反馈修正法，所述室温反馈修正法包括对室温数据大于室温上限阈值或室温数据小于室温下限阈值的热用户进行修正。

9.根据权利要求8所述的基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其特征在于：所述室温反馈修正法包括：计算某用户目标回温t2hx，计算公式如下：

10.基于云边协同机制的庭院管网平衡调控方法，其特征在于：包括

技术总结
本发明涉及供热技术领域，具体为一种基于云边协同机制的庭院管网平衡调控系统，其包括物理感知设备、换热站及云端服务器；物理感知设备包括采集模块，用于采集热用户的供水温度数据及回水温度数据；换热站配置有换热站机组控制系统及边缘处理单元；云端服务器配置有数据中心模块及云计算模块，云计算模块用于分析并计算业务规则，并传输业务规则至边缘处理单元；边缘处理单元用于获取供、回水温度数据、供热运行参数和/或接收业务规则，并根据供、回水温度数据、供热运行参数和/或业务规则进行计算，获得调控指令，发送调控指令至换热站机组控制系统，以进行庭院管网平衡调控，本发明能够实现对阀门的快速调节，提高对工况的响应效率。

技术研发人员：夏晓刚,刘忠科,刘建筑,郭林轩,王德永,于铁,吉堂盛,侯黎黎,谢如鹏,刘金凤
受保护的技术使用者：大连益多管道有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16