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冬季裡有溫度的 3D 視覺化智慧供熱系統

前言 隨著供暖季來臨,我國北方大部分省市開始陸續供熱。一年一度的供暖問題被提上了日程。在我們的印象裡,供熱的設施不論是鍋爐、管道還是暖氣片,都是堅硬的鋼鐵、鑄鐵。HT 通過自主研發的強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,運用豐富的 2D/3D 組態,給它們裝上了“觸角”,接通了“血脈”,裝上了“大腦”,數字孿生一個智慧供熱全流程系統,助力城市供熱資訊化升級改造,深挖熱力大資料價值。   隨著集中供熱普及率的上升,北方地區供暖能耗逐年增大。我國單位住宅建設供暖能耗是相同維度的發達國家的3倍。而在傳統供熱模式下,機組自動化水平低、多依靠人工調控,導致供熱量與熱需求無法準確匹配,暴露出了能源浪費與環境汙染的問題。面臨多方壓力的傳統供熱行業正積極尋求破局。近年來,以網際網路、大資料、雲端計算、人工智慧等為代表的新一代資訊科技迅猛發展,正加速向各領域廣泛滲透,推動著傳統產業轉型升級。作為傳統行業的供熱行業仍處於一種“春秋戰國、群雄逐鹿”的格局,而在國家政策以及使用者、企業的各方面的訴求下,智慧供暖已成為一種潮流。   要開拓市場空間,降低供熱成本,提高企業利潤水平,技術和先進管理的提升必不可少。     介面簡介與效果預覽 介面分為資料面板(2D)和熱網(3D)兩個部分:   隨著畫面初始化後,映入眼簾的是圖撲視覺化技術對整個城市進行的模擬模擬,整座城市被一條水路一分為二,主幹道的車流匯聚成迷幻的霓虹。隨後,火電廠大樓亮起自上而下的光環,象徵著供熱系統開始工作,熱力通向城市各個角落的換熱站,開始了對這個城市的供熱服務。   資料面板 我們可以看到介面右側資料面板非常直觀且詳細地記錄了座標、天氣情況、日期、供熱詳情及減排節約量的資料。     系統分析 除了對整個城市的外觀進行 3D 模擬模擬,我們對每一級的熱網支線單位內部進行了細緻的、高還原度的模擬展示。   火電廠 火電廠是熱力來源,我們可以稱其為熱源廠。我們可以觀察到,這座建築是在城市的邊緣,有3條供熱管道從這裡出發,分別從左、中、右三個方向,每條管道上連線著加壓站、隔壓站、1級換熱站、2級換熱站,分佈在城市的各個角落,供熱覆蓋的範圍不重合。
    室內:分為兩部分,由辦公區域和裝置區域組成。 辦公區域為整個供熱系統的排程中心,HT的智慧供熱全流程系統就將在這裡進行工作。 裝置區域為汽輪機,其以蒸汽為動力,並以蒸汽的熱能轉化為機械功的旋轉機械,它在火電廠中應用的最廣泛的原動機。     加壓站 在大型供熱系統中,為了使熱網既能滿足末端使用者的供熱需求,同時還能最大限度地節約系統的執行能耗,在熱網中增設加壓站是常用的措施。加壓站是供熱系統的“心臟”,為熱水在熱源廠和熱力站之間的流動提供動力。心臟讓我們的血液在全身順利迴圈輸送養分,供熱也是一樣,需要在加壓站的幫助下讓熱水迴圈輸送熱量。我們對加壓站的外觀進行了高亮處理,以顯示其在整個熱網的重要性。  
  室內:加壓站內部由水箱、軟水裝置、水泵等裝置組成,熱源廠來多少水,加壓站就需要回送多少水,所以加壓站的運作是否正常,直接決定熱源站是否有足夠的熱送給使用者,因此,加壓站24小時必須確保正常運轉。   隔壓站 目前城市存在地勢高差過大的情況,低處使用者如果不經隔壓換熱站直接使用熱力管網,管道壓力過大,無法正常使用統一的熱力管網,為解決低處使用者的承壓,需設定隔壓站。     室內:主要由換熱器、迴圈水泵、集水罐、去汙器和分水罐等裝置組成,二次網回水時首先進去集水灌,經去汙器去汙後,有迴圈水泵進去換熱器中,與二次網回水進行熱交換,交換後的熱水進去分水灌中進行二次網供水,換熱後的一次網回水回到熱電廠迴圈使用。
  換熱站 換熱站是城市集中供熱系統中熱網與使用者的連線站,其作用是根據熱網工況和使用者的不同條件,採用不同的連線方式,將熱網輸送的供熱介質加以調節、轉換,向用戶系統分配,以滿足使用者需要,並集中計量、檢測供熱介質的數量和引數。為了將熱力充分供應到每位使用者的家中,這裡的換熱站設定了兩個級別。   1級換熱站     2級換熱站 當我們把滑鼠移到2級換熱站時,可以看到換熱站所服務的輻射範圍,這樣我們就可以直觀地看到熱站的地理位置,同時也能對熱站執行期間的工作執行情況進行實時監控,以及可以確保該區域的換熱站執行故障可以得到及時的管控和檢修,保障執行安全。   室內:由換熱器、熱泵、水箱、分汽缸等裝置組成,熱水通過市政管道把蒸汽(熱水)輸送到換熱站的分汽缸,在通過分汽缸輸送到每套換熱機組作為換熱機組的一次熱源,熱水做為一次熱源時需要回流到供熱中心,形成一個閉式迴圈,持續供熱。   實現價值 智慧供熱系統的功能 HT 自主研發的智慧供熱全流程系統以網路化、資訊化、智慧化的數字技術與供熱設施的深度融合為基礎,以節能、降耗、節費為出發,為供熱企業量身定做三維視覺化系統。可實現: 1、可實現管網到熱使用者的整個供熱系統的監控; 2、可實現整個供熱系統的過程管理和執行管理,提高了供熱系統的管理效率,實現供熱系統的整體節能; 3、實現遠端監控、無人值守,通過遠端智慧控制,只需在排程中心就能實現均衡輸送、精確調節,並能及時發現管網漏損情況,及時止損; 4、實現自動反饋生產執行大資料,精準預測未來時段所需引數,形成生產分析報告,給網上各熱源分配供給量及執行引數提供指導值,並實現在複雜工況下熱源切換的無縫對接,大大降低熱源切換給熱使用者帶來的影響。   HT 以最低成本、最高效率,最大限度滿足熱使用者的需求,推動能源利用的高效化與節約化,最大程度實現了供熱節能目標。   總結 該系統以資訊化、自動化、智慧化為基礎,可以完全取代粗放式、低效率的現場人工調節的傳統運營模式;可以在供熱期間,通過系統實時監視各熱網支線的執行引數,及時對生產執行情況進行分析、管控。提高工人生產的精細化管理,實現快速響應、快速處理、業務全流程監管,提升了服務口碑,以達到良好的社會效益。三維視覺化系統更接近於現實中的真實的樓宇、裝置,使用者易於接受;可以讓使用者看到系統整體的同時,還能觀測區域性細節資料,兼顧整體與細節。可以提供豐富的人機互動手段,便於操作。   本專案所有效果均採用 HT 提供的 api 進行程式碼開發。感興趣的小夥伴也可以上官網查詢更多案例。 2019 我們也更新了數百個工業網際網路 2D/3D 視覺化案例集,在這裡你能發現許多新奇的例項,也能發掘出不一樣的工業網際網路:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA 同時,你也可以檢視更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html &nbs