钟崴等［1］提出城镇集中供热系统是支撑我国人民生产生活的重要能源基础设施。在智慧城市、智慧能源等相关概念的带动下，智慧供热已被正式提出，并成为供热行业的关注焦点。方修睦［2］定义智慧供热是以数字化、网络化、智能化的信息技术设施为基础，以用户为目标，以低碳、舒适、高效为主要特征，以透彻感知、广泛互联、深度智能为技术特点的现代供热方式。周志刚等［3］指出智慧供热的突出特点是信息感知化、设备互联化和决策智能化。智能决策网是智慧供热的核心。王昭俊［4］总结智慧供热的目标是满足人的舒适需求，按需供热，降低供热系统运行能耗。杨怀滨等［5］指出供热企业的智慧供热建设将对企业转变生产方式和经营方式、整合企业内外部资源、提高企业效益起到重要作用。

　　智慧供热管控平台（以下简称平台）是针对供热企业建立的，它是以管网运行数据为核心，实现用热单位及居民室内温度、管网压力、流量、温度等参数数据汇聚管理，做出可视化的处理结果辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理供热系统的整个生产、管理和服务流程，最终达到安全供热、平衡供热、节能降耗、降低漏损的供热目标，提高供热企业的供热服务水平和业务管理水平。

　　平台的建立使供热企业的营运形式、服务形式、管控形式及赢利形式发生改变。营运形式由经验驱动变为数据驱动，服务形式由被动服务变为主动服务，管控形式由事后处理变为事前数据预判，赢利形式由单一的传统获利形式变为传统获利和数据获利双获利形式。

　　数据采集：搭建智能感知网络，借助“互联网+”技术，实现物物互联。主要技术包括设备识别技术（RFID）、物联网无线传输技术（Zigbee）、图像识别技术（Caffe）等。

　　数据传输：主要技术包括私有云技术、移动互联技术（例如4G/5G/GPRS），无线资源管理技术（RRC）等。

　　控制策略：模拟供热模型，实现智慧供热系统的深度自学习，通过安全评估和优化调控，实现智慧供热。主要技术包括模拟仿真技术（Matlab）、水力平衡分析技术（ViHeating）、深度学习技术（Deep Learning）、模型预测控制技术（MPC）等。

　　信息中心：建立大数据中心，生产综合调度，实现需求侧统一管理。主要技术包括Web门户开放、建筑信息模型技术（BIM）、移动终端APP定制开发、虚拟成像技术等。

　　根据平台建设的目标，平台架构分为3层：智慧控制层、高效应用层、信息化中心层。平台架构见图1。

　　本次方案设置一个供热调度中心，完成区域供热系统的整合。平台高效应用层和信息化中心层的主要软件、硬件设备设置在供热调度中心内。

　　智慧控制层包括在每个热源、热网、换热站、热用户等现场安装的各种自控硬件设备（例如计量设备、温控设备、泄漏检测设备等），这些设备可以采集现场数据，为智慧供热的大数据分析提供数据来源及控制依据。

　　智慧控制层与上层数据通信方式采用多种通信方式。其中，热源DCS控制系统设置专用通信工作站，通过接入交换机将数据传输至上层网络；热网泄漏检测系统、换热站控制系统则直接由现场控制站通过接入交换机传输至上层网络。以上系统数据采用虚拟专用有线网络（VPN）的通信方式，进行数据加密之后，与上层网络进行数据传输。

　　热用户室温采集数据采用窄带物联网（NB-IoT）的通信方式与上层进行数据传输，由于窄带物联网属于公用网络，故在两层之间设置防火墙。

　　核心交换机是通信网络的主干，流量通常非常庞大。因此，核心交换机采用冗余式设计，并在每个交换机上设置多个千兆以太网接口，保证通信网络性能。

　　虚拟化云平台基于超融合架构，构架于云服务器之上。它是以虚拟化技术为核心，将计算、储存、网络等虚拟资源整合到一台标准X86服务器中，形成基准架构单元。

　　信息化中心层主要功能是通过现代化的大数据算法、人工智能技术，将庞大的实时数据、历史数据进行计算分析，对供热运行进行实时监控，分析指导供热系统的指挥调度。

　　供热指挥调度信息可展示在不同的设备终端。其中，平台客户端设置在供热调度中心，包括若干个操作员站和工程师站，主要是供热运维管理人员根据各自的岗位职责对现场供热指令进行实时管理。同时，相关供热信息也可在供热调度中心大屏幕上展示出来。

　　在基于手机的终端平台，领导层和决策层均可以经过授权后，通过手机APP进行供热数据浏览、历史数据调取等，及时处理相关业务。另外，供热数据也可上传至省、市级供热平台等第三方监控平台，方便进行统一指挥调度。

　　本平台使用浏览器/服务器（B/S）与客户端/服务器（C/S）相混合的网络结构模式。信息化中心层的平台客户端使用浏览器/服务器（B/S）架构，手机终端使用客户端/服务器（C/S）架构。这种网络结构模式使平台具备多用户访问控制以及完善的用户管理、权限管理，确保数据的安全、规范管理。

　　将供热企业的管理信息构建在地理信息系统（GIS）基础平台之上，其特点是地理信息针对供热企业进行了优化处理，将地理信息技术和管理系统紧密结合，解决了供热企业的各种管理问题。

　　在地理信息地图上直接绘制各类部件，可以直观地显示换热站、热源厂在地图上的具体精准位置，并且可以在地图上绘制管网的实际走向，标注管网上设备（例如补偿器、检查井、阀门等）的安装位置，以及设备详细的参数（例如管径、工作压力、规格型号、部件寿命、维修时间、维修人员等）。

　　运行监控系统是平台的主要组成部分。平台通过动态供热监控系统画面，实时监测各个供热设备的运行状态，在设置供热运行参数的基础上，达到与现场控制系统进行交互，从而完成平台的控制功能。运行监控系统通过多种丰富的历史曲线及报表为监测与控制功能提供有力的依据，通过报警体系保障整个供热体系的安全平稳运行。

　　在热源侧建立各热源机组的数字模型，通过实时优化算法，搜索多热源的负荷分配方案，从而优化热源运行参数。另外，充分利用中深层地热和浅层地热等低价供热，实现多能耦合、绿色用能。

　　在热网侧，首先需要建立供热管网的结构仿真模型，并结合实际热网的运行数据对所建立的仿真模型进行辨识修正，构建热网的数字模型，进而实现热网的在线水力计算，对热网各处运行关键参数进行预测分析及诊断。

　　能耗分析是将采集的数据进行归纳、分析和整理，计算换热站的热耗、水耗、电耗及各项的单耗，实现能耗的统计和分析报表。能耗数据可作为热量分配和考核的依据，根据历史能耗数据，评估能耗趋势，实时监测能耗并分析报警。

　　热负荷预测系统可实现热源、换热站的负荷预测，通过室外环境温度、室内温度及供热运行历史数据对未来6 h、12 h、24 h、3 d的耗热量和供热温度等参数进行预测，实现以室温为目标的换热站控制值自动下发，节能运行。

　　其中，换热站的热负荷应整合室外基准平均温度、24 h体感所需舒适度等因素，利用大数据优化回归计算方法，形成系统的闭环控制流程。从而得出以满足预定室内温度为总体目标、以室内供暖热舒适度为控制计算目标、分时段供水温度等为控制参数的优化控制策略。

　　平台具备与热用户室温采集系统进行通信，实现数据采集、数据解析和设备维护统计等功能，通过数据库进行统一管理。

　　平台可通过地理信息系统展示室温分布热力图，可以实现不同小区室温之间的对比、分析和位置查询。平台对各个室温数据进行统计分析和计算，并以圆饼图和散点图的形式进行展示，可以直观地显示小区室温分布情况。并且，可以根据用户室温的达标率信息为换热站的运行策略调整提供数据支撑。

　　设备管理系统首先要创建设备档案数据库。设备档案数据库是对所有与设备有关的信息的集中管理，包括设备的所有基本信息（例如设备编码、名称、分类、型号、种类、计量单位等）以及设备的使用状态（例如设备原值、累积折旧、管理状态等）。

　　设备管理系统可以按不同规则（例如设备类别分布、地理区域、类别状态等）统计设备，优化设备运行管理。设备管理系统还可以登记和查询设备变更记录，包括对设备移装、封存、停用、报废、调配的变更记录。

　　传统的突发事件处理仅仅关注应急救援，而通过GIS和BIM技术的应急管理系统对突发事件进行管理（包括预防、报警和准确定位），可避免在事故发生时因查看繁多复杂的图纸等而影响最佳救援时间。例如，遇到管网爆管事件，GIS可快速定位显示爆管位置，平台可及时查询相应周围环境和设备情况，为及时疏散人群和抢修提供重要信息。

　　另外，通过将供热工程的各类应急预案整合到平台数据库中，运维人员可根据需要调取、显示系统中设置的应急预案。

　　预警智慧化：通过分析供热设备运行的历史数据，自动判断设备健康状态，给出风险预警，进行预防性修理和维护，既可以缩短维修周期，又可以增加设备使用年限，对工艺运行提供有力支持。

　　报警智慧化：将各子系统的报警信息进行整合、统计、记录、分析，并根据事件级别触发不同的报警形式。在系统中对报警（事件）分为以下3个等级：

　　当某子系统产生报警信息发送至平台时，平台根据报警类型与相关子系统检测信息相互对比校核，及时调用子系统资源就报警信号及时做出反应。

　　收费管理系统的主要功能是提高收费率，保证供热企业的经济收入。供热企业可以设立多种缴费方式，改变原来多部门的繁杂手续，将办事流程简单化。

　　该系统支持拓展银行代缴、自助缴费机、移动办公走收、手机APP自助缴费以及微信、支付宝等第三方缴费方式。

　　客服管理系统通过流程化方式回应主叫方（客户）诉求。针对客户诉求，建立唯一服务档案，并进行实时监控，直至诉求得以解决。客服管理系统提供包括自动语音服务、人工服务和互联网服务等多种形式综合性信息服务。通过坐席管理、排班管理、业务监控、运营分析、业务分析及客户行为分析来加强运营管理。

　　e时代软件最早成立于2009年，总部位于北京中关村，注册资金1000万元，是国内领先的智慧物联（AIoT）平台及数字化产品供应商，被认定为中关村和国家高新技术企业，热力协会会员单位，目前已通过ISO9000质量管理体系认证，并获得AAA级资信证书、科技创新优秀企业、行业重点推荐产品等多项荣誉资质。e时代十多年来一直致力于行业信息化产品的建设与服务，现已形成集咨询、研发、销售、服务为一体的品牌体系。

　　公司长期与各高校相关专业展开合作，组成物联节能、供热工程、大数据等多个专家团队，公司设有研发部、品质部、技术中心、培训中心、渠道部、市场部、行政部、财务部。客户覆盖全国主要供暖省份，多地设有分支机构，为全国300多家客户提供长期的技术支持和优质服务。

　　经过十多年的技术积累与创新，已成功研发出行业领先的智能AI算法和自动化节能控制技术，建立起可持续智能调节的AI拟态模型，并已在多个项目达到良好的节能效果。公司主要产品包括智慧热网、能耗分析、地理系统、热网平衡、远程测温、收费系统、客服系统、呼叫中心、稽查管理、物资管理、设备管网、协同办公、线上支付、银行代收、POS走收、税控接口、一、微信平台、移动APP等行业一体化产品，并拥有30多项著作权和技术专利。通过物联网+智能AI+大数据技术赋能产业升级，实现节能环保，推动中国的绿色可持续发展。以完成“创物联时代价值，享智能工作生活！”的企业愿景。