人工智能背景下熱力系統(tǒng)的自動化改造對策研究

隨著全球化的到來，電子信息技術(shù)迅速發(fā)展，并逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)，生產(chǎn)行業(yè)也逐漸開始走向智能控制化。隨著人們生活水平的提高，對熱力系統(tǒng)的要求也更為嚴(yán)格，為了避免熱力系統(tǒng)因其陳舊等問題對居民生活造成影響，熱力系統(tǒng)的改造勢在必行，而自動化控制系統(tǒng)可以使得熱力系統(tǒng)擁有更好的控制和監(jiān)管功能，更能節(jié)能降耗。

一、熱力系統(tǒng)現(xiàn)狀

（一）熱力系統(tǒng)概述

熱力系統(tǒng)是我國北方取暖的主要熱力來源，集中供熱在一定程度上節(jié)約了資源，同時又減少了排放，極大改善了環(huán)境質(zhì)量[1]。隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視以及人工智能時代的到來，城市供暖系統(tǒng)的自動化改造迫在眉睫。而對比各大城市的供熱系統(tǒng)，每個城市的供熱系統(tǒng)都有其特點，熱力管網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)不同，運行方式不同，相對應(yīng)的自動化控制也有所不同。

傳統(tǒng)熱力系統(tǒng)的問題

供暖設(shè)備落后

雖然我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，但自動化控制系統(tǒng)相對于一些發(fā)達(dá)國家還是比較落后的。很多供暖設(shè)備仍是一些老舊設(shè)備，無法保證供熱均衡化，甚至由于某處管路堵塞或破漏，導(dǎo)致出現(xiàn)某些地區(qū)過熱、某些地區(qū)過冷等問題。

能耗高，污染大

我國傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)存在著資源消耗高、資源利用率低、供熱效率低等問題。而為了保證供暖充足，我國傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)消耗了大量能源，同時還直接導(dǎo)致大量污染的產(chǎn)出排放。

二、人工智能自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

控制精度高

供熱精度高

自動化控制技術(shù)可以建立專業(yè)的智能平臺，完善供熱機制，可以根據(jù)用戶不同時間的需求供熱，大幅提升供熱的控制力度。

管控精度高

自動化控制可以將整個供熱系統(tǒng)中的所有閥門、開關(guān)等需要手動控制的部位集中在PLC上，并結(jié)合在一個終端中，從而使管理者能夠在一個位置控制所有的開關(guān)閥門，極大節(jié)省了人力資源。

3.實時監(jiān)控

在熱力系統(tǒng)中，自動化控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)控設(shè)備的運行參數(shù)，掌握現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化。通過人工智能和自動化控制的結(jié)合，在用戶家中添加溫度設(shè)置儀表，就可以讓用戶自己設(shè)置室內(nèi)溫度，有效改善過度供熱的情況，保證供熱處在一個合理的范圍內(nèi)；并且人工智能自動化控制系統(tǒng)還可以設(shè)置報警系統(tǒng)，當(dāng)某一處數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，就會自動報警，通知相關(guān)維修人員去處理，避免事故的發(fā)生。

提高勞動生產(chǎn)率，減少運營成本

通過人工智能來控制自動化的熱力系統(tǒng)，可以保證整個系統(tǒng)始終處于一個高效的運行水準(zhǔn)上，這樣即可以降低人力成本又可以減少整個系統(tǒng)的運行消耗[2]，從而帶來更多的經(jīng)濟收益。此外，實現(xiàn)人工智能控制自動化，可以極大改善企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，在自動化控制的環(huán)境中，工作人員只需要監(jiān)管屏幕顯示的各種數(shù)據(jù)即可，從而減少了操作人員潛在的操作失誤。

可以不斷學(xué)習(xí)優(yōu)化

人工智能擁有仿真運行模型，自動化控制可以在不斷的實踐過程中收集用戶數(shù)據(jù)以及熱力站的供熱情況等數(shù)據(jù)，提供給仿真模型學(xué)習(xí)優(yōu)化，推演智能控制算法，從而給相關(guān)用戶提供一個最佳的供熱方案。這久實現(xiàn)了用最少的資源消耗完成整個系統(tǒng)的供熱，為用戶提供最舒適的供熱體驗。

三、人工智能自動化改造方案

目前我國離完全實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的人工智能自動化控制的目標(biāo)還有一段距離，我們需要通過提升以下幾個方面的能力來實現(xiàn)熱力系統(tǒng)的自動化控制。

（一）完善技術(shù)準(zhǔn)備

熱力站自動化調(diào)節(jié)與控制技術(shù)是我們需要攻克的一個難關(guān)，該技術(shù)主要負(fù)責(zé)供熱系統(tǒng)和用戶之間的合理調(diào)配，以求使熱力的需求和供給達(dá)到一個平穩(wěn)的狀態(tài)。自動化控制主要對溫度和壓力進(jìn)行控制，其中溫度控制主要是由水溫和流量來決定，因此我們需要通過大量測試來確定在保證溫度變化不大的情況下水流量的一個閾值。

優(yōu)化技術(shù)方案

一個合理的技術(shù)方案關(guān)系到項目是否能夠正常、順利地開展，其對項目建設(shè)以及成本控制工作質(zhì)量有著重大影響[3]。自動化控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)而言，其技術(shù)性會更高，因此對于自動化控制技術(shù)的實現(xiàn)，必須在方案的選擇上進(jìn)行更好的提升，以此來保障未來系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)能夠按照預(yù)期設(shè)想來進(jìn)行。因此，要將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計出一個合理的控制方案。

提升成本控制

供熱系統(tǒng)的自動化改造設(shè)計中，需要對供熱管路重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計以及鋪設(shè)。在項目建設(shè)過程中，加強對建設(shè)資源統(tǒng)籌調(diào)度工作的優(yōu)化，不僅可以顯著提高項目成本控制力度，還可以有效降低工程項目施工費用的支出，從而提高供熱系統(tǒng)自動化工程的成本控制效果。

結(jié)語：

我國北方對于熱力系統(tǒng)的重視程度很高，人工智能和自動控制技術(shù)的融合基本上能夠按照預(yù)期設(shè)想來完成，很多問題和不足也得到了解決，取得了不錯的效果。未來，應(yīng)繼續(xù)在自動控制技術(shù)的注意事項上，謹(jǐn)慎操作。第一，在人工智能自動控制技術(shù)的方案設(shè)計上以及管理操作人員的配置，包括各項工作環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，都要嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)。雖然該項技術(shù)目前已經(jīng)相對成熟，但是我們不能松懈對于未知風(fēng)險的防范。第二，對于自動控制技術(shù)的創(chuàng)新，需要加強各種仿真技術(shù)的運用，并選擇具有代表性的地方進(jìn)行試驗，以此來提高仿真技術(shù)在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用程度；同時還要堅持自動化控制技術(shù)的研究，為未來的發(fā)展提供更多的保障。

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