基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统和方法与流程

本发明涉及远程监控，具体是基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统和方法。

背景技术：

1、随着21世纪后期自动化产品的快速发展，国内外plc、dcs等自动化产品技术趋于成熟，工业生产流程已逐步实现全自动无人运行。目前在国内，专业适用于生产过程的智能化系统仍需要不断探索和改进，尤其针对清洁供暖智能监控方面的研究，仍处于工艺探索和发展阶段，目前国内清洁供暖站还没有实现就地站无人值守模式下全自动运行。

2、运行维护软件仍然是国内工控行业的短板，经过多年发展，自动化技术已经比较成熟，人机界面后台软件也是成熟技术。然而，针对专业工艺开发的能够适用于运行、维护管理，能够为生产过程带来明显经济收益的软件并不多见。清洁供暖是近些年新兴行业，供暖站远程监控技术还不成熟。

3、通信网络方面，工业互联网网络拓扑结构发展方向是从集中采集至云服务转发再到万物互联通的发展过程。现阶段，国内工业互联网发展大部分正处于从集中采集到云服务转发转变的过程中。在大数据算法方面，高速物联网络和高性能计算机的快速发展，推进了大数据平台技术的发展，目前大数据主导算法有两种，一种是通过大量数据处理和提炼->人工决策->机器学习产生解决方法，一种是通过大量数据处理->深度强化学习产生解决方案。

4、结合目前国内研究现状来看，目前供热站控制技术相对落后，主要体现在以下方面：

5、控制策略相对落后；运维成本高；孤立运行

6、因此针对上述问题，亟需一种电蓄热炉远程运行监控系统和方法来解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统和方法，它能在实现远程监控平台进行数据采集的同时降低用电成本和设备运维成本。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，包括电蓄热炉供热站远程监控模块、电蓄热炉故障预警模块和电蓄热炉协调控制模块，所述电蓄热炉供电远程监控模块分别与电蓄热炉故障预警模块、电蓄热炉协调控制模块数据连接，所述电蓄热炉供热站远程监控模块包括第一采集单元、数据传输单元、第一数据处理单元以及第一数据输出单元。

4、优选的，所述第一采集单元用于采集二次循环水出水口水温、采集循泵开度信息以及总电流、电压和电量信号；所述数据传输单元包括数据发送端和数据接收端，支持tcp/ip协议，支持标准工业通讯规约，支持modbus tcp协议，并设置有以太网接口。

5、优选的，所述电蓄热炉故障预警模块包括第二采集单元、第二数据处理单元以及第二数据输出单元，所述第二采集单元与第二数据处理单元数据连接，所述第二数据处理单元与第二数据输出单元数据连接。

6、优选的，所述第二采集单元用于采集泵体运行时的电流、电压以及出水量；所述数据输出单元用于输出报警信号。

7、优选的，所述电蓄热炉协调控制模块包括第三采集单元、第三数据处理单元以及第三数据输出单元，所述第三采集单元与第三数据处理单元数据连接，所述第三数据处理单元与第三数据输出单元数据连接。

8、优选的，所述第三采集单元用于采集气象信息、电蓄热炉用电量、电蓄热炉蓄热能力以及市场电价，所述第三数据处理单元用于对第三采集单元采集的信息进行数据分析和处理，所述第三数据输出单元用于将第三数据处理单元最终的数据处理结果进行输出。

9、基于大数据的电蓄热炉远程运行监控方法，包括以下步骤：

10、s1：采集气象信息、电蓄热炉用电量、电蓄热炉蓄热能力以及市场电价；

11、s2：基于采集到的气象信息、电蓄热炉用电量、电蓄热炉蓄热能力以及市场电价对供暖站用电量进行功率预测；

12、s3：输出预测结果。

13、所述步骤s2具体为：

14、通过供暖站各设备功率、供热效率和气候参数的关系建立模型，通过天气预报的天气参数，预先计算供暖站的日用电量，具体为：

15、q’＝q×(tn-tpj)÷(tn-tw)

16、其中，q’为日采暖热负荷；tn为采暖期室内计算温度；tpj为采暖期室外预报平均气温；tw为采暖期室外计算温度；q为为该供暖站参照工况下供热量，供热量；

17、p＝q’÷η

18、其中，p为功率预算值，η是该供热站综合热效率。

19、对比现有技术，本发明的有益效果在于：

20、通过远程监控平台进行数据采集、提炼和自学习，探讨先进的、专业的控制策略，使电蓄能炉系统工艺参数得以不断运行优化，同时运用先进的自动化、网络通信技术，从而降低用电成本和设备运维成本，为“煤改电”的可持续发展提供可靠的技术支撑。同时，针对目前弃风、弃光较严重的现状，本项目通过结合气象预测和负荷预测数据，对供热站远程监控联合运行、电蓄热炉故障预警远程运维、电蓄热炉协调控制方法等关键技术的研究，对电蓄热炉的运行方式进行合理优化，充分利用电价政策，降低用户用电成本，有效促进新能源消纳。

技术特征：

1.基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，包括电蓄热炉供热站远程监控模块、电蓄热炉故障预警模块和电蓄热炉协调控制模块，所述电蓄热炉供电远程监控模块分别与电蓄热炉故障预警模块、电蓄热炉协调控制模块数据连接，所述电蓄热炉供热站远程监控模块包括第一采集单元、数据传输单元、第一数据处理单元以及第一数据输出单元。

2.根据权利要求1所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，所述第一采集单元用于采集二次循环水出水口水温、采集循泵开度信息以及总电流、电压和电量信号；所述数据传输单元包括数据发送端和数据接收端，支持tcp/ip协议，支持标准工业通讯规约，支持modbus tcp协议，并设置有以太网接口。

3.根据权利要求1所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，所述电蓄热炉故障预警模块包括第二采集单元、第二数据处理单元以及第二数据输出单元，所述第二采集单元与第二数据处理单元数据连接，所述第二数据处理单元与第二数据输出单元数据连接。

4.根据权利要求3所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，所述第二采集单元用于采集泵体运行时的电流、电压以及出水量；所述数据输出单元用于输出报警信号。

5.根据权利要求1所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，所述电蓄热炉协调控制模块包括第三采集单元、第三数据处理单元以及第三数据输出单元，所述第三采集单元与第三数据处理单元数据连接，所述第三数据处理单元与第三数据输出单元数据连接。

6.根据权利要求5所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统，其特征在于，所述第三采集单元用于采集气象信息、电蓄热炉用电量、电蓄热炉蓄热能力以及市场电价，所述第三数据处理单元用于对第三采集单元采集的信息进行数据分析和处理，所述第三数据输出单元用于将第三数据处理单元最终的数据处理结果进行输出。

7.基于大数据的电蓄热炉远程运行监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述基于大数据的电蓄热炉远程运行监控方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：

技术总结
本发明公开了基于大数据的电蓄热炉远程运行监控系统和方法，主要涉及远程监控技术领域。包括电蓄热炉供热站远程监控模块、电蓄热炉故障预警模块和电蓄热炉协调控制模块，所述电蓄热炉供电远程监控模块分别与电蓄热炉故障预警模块、电蓄热炉协调控制模块数据连接，所述电蓄热炉供热站远程监控模块包括第一采集单元、数据传输单元、第一数据处理单元以及第一数据输出单元。本发明的有益效果在于：它能在实现远程监控平台进行数据采集的同时降低用电成本和设备运维成本。

技术研发人员：达莉,王鹏飞,李苑丽,刘利云,苟海琴,虞峰,李国贞,蒋振兴,李娜
受保护的技术使用者：国网青海省电力公司果洛供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16