采用現(xiàn)代化的管理理論、技術(shù)和工具，運用計算機對供熱系統(tǒng)進行管理、監(jiān)控、預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度勢在必行。供熱系統(tǒng)的計算機管理、監(jiān)控問題就是把*的計算機技術(shù)與通訊技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成微機管理監(jiān)控系統(tǒng)，實時對供熱系統(tǒng)進行動態(tài)流量和溫度控制、運行實時狀況分析。供熱負(fù)荷預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度問題就是根據(jù)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中監(jiān)測儀器所獲得的系統(tǒng)實時運行狀況，確定今后一個調(diào)度周期中各時間區(qū)間內(nèi)各種調(diào)節(jié)裝置的運行狀況，預(yù)測出系統(tǒng)將來一段時間的供暖負(fù)荷，并在其基礎(chǔ)上在保證系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的前提下，使供暖費用zui低。 

城市集中供暖智能化背景

  實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的智能化對供熱系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行、降低能耗節(jié)約能源、減少供暖冷熱不均都有重大意義。且可以使管理人員由過去人工的經(jīng)驗方法管理，變?yōu)樵谥悄芟到y(tǒng)支持下的科學(xué)管理。這樣既提高了服務(wù)質(zhì)量，又提高了管理效率和科學(xué)性。供熱系統(tǒng)的運行管理主要包括供熱負(fù)荷的預(yù)測、供熱管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和管網(wǎng)信息管理等內(nèi)容。我國在這方面的研究起步較晚，與國外相比有一定差距，雖然近幾年已取得很大進步，但總體上研究方向較分散，至今仍沒有一套完整的、能集成預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度、運行管理和控制的職能化系統(tǒng)出現(xiàn)。 
　　供熱負(fù)荷的預(yù)測是集中供熱管理的前提和基礎(chǔ) 
　　影響供熱系統(tǒng)負(fù)荷的因素很多，如建筑物的種類、結(jié)構(gòu)、室內(nèi)外氣溫的變化、過去實際供熱負(fù)荷、管網(wǎng)參數(shù)等，它們之間的關(guān)系是非線性的，有些甚至是難以預(yù)測的，如管網(wǎng)故障和天氣變化等。目前，國內(nèi)對供熱負(fù)荷的預(yù)測研究主要集中于傳統(tǒng)的預(yù)測原理和方法，如指數(shù)平滑法，時間序列分析和回歸分析等。而傳統(tǒng)的預(yù)測方法都要求給出由各種影響因素構(gòu)成的供暖負(fù)荷預(yù)測型，然而由于城市集中供熱系統(tǒng)是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，不確定性、非線性和時變性并存，且除供熱負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)外，建模需要的大量相關(guān)數(shù)據(jù)，包括溫度、太陽輻射系數(shù)等，都難以保證其完整性，有些甚至無法得到或準(zhǔn)確估測，因此，預(yù)測模型的程度難以保證。基于以上原因?qū)е聜鹘y(tǒng)的預(yù)測方法精度并不理想，尤其應(yīng)用于解決大規(guī)模集中供熱系統(tǒng)的實際問題時更無法保證。 
　　優(yōu)化調(diào)度是集中供熱系統(tǒng)有效運行得以實現(xiàn)的關(guān)鍵 
　　傳統(tǒng)的優(yōu)化方法主要有三種：枚舉法、啟發(fā)式算法和搜索算法。供熱系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題屬于復(fù)雜系統(tǒng)非線性優(yōu)化問題，若采用一般的直接搜索方法，由于問題的復(fù)雜度較高，收斂的速度非常慢，效率很低，更重要的是由于通常的非線性*化方法都是單點搜索算法，容易陷入局部*解，而難以得到全局*的解。為此，本文將對采用效果較好的遺傳算法來求解供熱系統(tǒng)優(yōu)化問題進行探討。遺傳算法是一種利用隨機化技術(shù)來指導(dǎo)對一個被編碼的參數(shù)空間進行搜索的方法，相對其他優(yōu)化算法，遺傳算法具有簡單、通用以及魯棒性很強的優(yōu)點，可以對問題空間進行全局的搜索。 
　　城市供熱系統(tǒng)在控制和管理上存在的問題 
　　雖說二次間接供熱方式安全性高，能夠有效地利用資源，但是城市供熱系統(tǒng)在具體的控制和管理上仍存在著一定的問題，從而造成供熱系統(tǒng)整體上的不完善。專業(yè)人士知道換熱站，作為二次水間接供熱的核心，在城市供熱系統(tǒng)中有著不可替代的作用，它是將從鍋爐中來的一次高溫?zé)崴螂姀S來的一次蒸汽中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成二次中、低溫?zé)崴苯觽鬟f給用戶的樞紐環(huán)節(jié)。但是，在目前城市中對換熱站的控制與管理卻存在著*的問題。或者是相關(guān)的操作人員技術(shù)不到位，或者是雖然有全自動操控?fù)Q熱站，但由于站內(nèi)無人看守，一旦換熱站出現(xiàn)問題便不能得到及時有效解決，從而延誤維修的時間，對居民的生產(chǎn)生活造成*的不便。 

2智能化控制 

智能化供熱原理 

  如何在城市供熱中實現(xiàn)智能化控制和管理是本文探討的核心問題，但首先我們得明確一個概念，究竟什么是智能化控制和管理？其實在物理學(xué)研究中，智能化控制管理的核心目的就是在運動中保持熱量的收支平衡。在智能化控制和管理的過程中，我們要注意兩個問題。*是進行熱量平衡控制。這是進行性智能化控制管理的基礎(chǔ)條件。它是指各熱源和各換熱站在一個周期內(nèi)提供的熱量總體平衡。物理學(xué)上熱平衡的方程式如下所示： 
　　∑Q=∑H出-∑H入 

  其中，ΣQ代表整個系統(tǒng)與環(huán)境的熱量交換和，ΣH出代表換熱站供給用戶的熱量總和，ΣH入則代表是供熱源提供給換熱站的熱量總和。   

  熱平衡式屬于物理學(xué)上能量平衡的特例，在實際的供熱過程中，換熱站供給的熱量與熱源供給的熱量往往不相等。 

  第二則是進行無人值守模式。 無人值守模式其實是對熱量平衡控制的進一步深化，即在無人操作的情況下盡可能地使熱源和換熱站提供的熱量保持相對的平衡，從而維持城市供熱系統(tǒng)的正常運作。  
智能化控制和管理 
氣候補償 

  氣候補償，是智能化控制中常見的方式，即通過控制換熱站二次間接供水的溫度降低換熱站提供的熱量，從而既可以減少成本，又可以提高用戶在接受供熱過程中的舒適度，一舉二得。 其中的做法是在實際的操作中，不直接采用熱量平衡方式進行供熱控制，而是先建立二次供熱溫度和室外溫度對應(yīng)曲線，再通過換熱站的轉(zhuǎn)換中針對具體情況進行具體調(diào)整，按階段分季節(jié)地進行所謂的曲線供熱，這樣做可以盡量減低供熱的復(fù)雜性，提高供熱的實際效果。 
無人值守操控 

　上面講到無人值守操控是智能化控制和管理的第二種模式，通過在換熱站內(nèi)設(shè)置自控設(shè)備，進行如自動控制水溫、補水、排查故障等作業(yè)，而無需操作人員進行值班管理。 這種模式的好處之一在于降低了實際操作的勞動強度，既減少了勞動人員的使用成本，又相對地提高了勞動效率。其次由于采用智能化控制管理后，*地降低了由于人為因素而產(chǎn)生的安全問題，從而增強了城市供熱系統(tǒng)的性和可靠性。 

 換熱站控制 

  通常情況下，對換熱站進行控制的幾個方面主要包括調(diào)節(jié)二次供水溫度，控制蒸汽壓力，管理換熱器水位及保持熱網(wǎng)定壓穩(wěn)定等，換熱站的主要作用就是用鍋爐提供的高溫?zé)崴螂姀S提供的蒸汽轉(zhuǎn)變成可供用戶直接使用的二次中、低溫水。在整個城市供熱過程中，一般會有一個總換熱戰(zhàn)和好幾個可調(diào)峰換熱站同時對用戶進行供熱取暖。 

運用調(diào)度管理系統(tǒng)對城市供熱進行智能化控制和管理 

  調(diào)度管理系統(tǒng)是針對大型建設(shè)所開發(fā)出來的一套管理體系，主要包括調(diào)度中心和通訊網(wǎng)。調(diào)度中心的主要任務(wù)是通過以太網(wǎng)將相關(guān)信息提供給用戶，用以顯示數(shù)據(jù)、管理資源及發(fā)布內(nèi)容等。通訊網(wǎng)則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。以城市供熱系統(tǒng)為例，通過通訊網(wǎng)，可以將鍋爐房、電廠及換熱站等熱源的相關(guān)資料傳輸?shù)秸{(diào)度中心，再由調(diào)度中心進行分析，將數(shù)據(jù)信息等發(fā)布給用戶。 

  總之，通過以上分析，我們對城市供熱網(wǎng)如何控制和管理有了比較完整的了解，在觀察幾個供熱項目運用以上方法后的使用結(jié)果，通過有效的管理和控制手段可以顯著地提高供熱公司的供熱效果，但由于知識所限，本文所論述的一些方法只是該領(lǐng)域zui基本的一些技術(shù)，在對城市供熱網(wǎng)的管理和控制方面，還可以有進一步地改進和優(yōu)化，為城市中的用戶帶來方便。