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智信远景:供热系统智能化改造,一个小区一年可节省62万

(DOIT/朱朋博)2021年,随着碳达峰、碳中和被写入政府工作报告,大家对二氧化碳排放问题的关注度越来越高。其实,一直以来,人们为了减少碳排放并提高热能资源的利用效率都在不断努力,这其中,北方冬天的集中供暖就是典型代表,放眼全球,中国目前也是最大的集中供暖的国家。

集中供热指的是在一个区域内由唯一的热源向居民提供供热服务,但由于供热行业普遍存在着管理粗放的问题,热能浪费的问题比较显著,供热行业节能减排的空间其实很大。

智信远景面向集中供热企业提供信息化服务,开发了基于云原生技术的揽月云平台,帮助供热行业实现更智能化的管理,更好地实现节能减排。

热力行业的信息化难题

供热行业其实是典型的传统行业,智信远景CEO张小迎介绍了行业中普遍存在的一些问题。

供热行业通常服务于人口密集的地区,一些县区可能会有四五家热力公司,热力公司通常也都有自己的IT系统,一般都会采用本地构建的IT系统。

这种方式的成本会比较高,一方面是建设成本,一方面还有运维成本,更重要的是,热力公司通常只在供热季才能产生价值,IT设备的利用率并不高,存在明显的浪费。

智信远景以云的方式提供服务则会有助于降低IT资源成本,更重要的是,智信远景还利用云计算和人工智能技术,做了针对供热二次网调节方案,解决传统供热行业中长期存在的水力平衡失调的问题,也就是同一个小区不同房间的温度存在差异的问题。

集中供热管网大体上分成两层,第一层是从热源(燃气锅炉和热电厂)到各个小区的管网,这被称作是一次管网,每个小区有一个换热站来接入一次管网,换热站把热量传输到小区里的管网,把热水送到房间里的供暖设备里。

从张小迎的介绍中了解到,集中供热行业中存在许多问题,作为典型的传统行业,供热行业整体信息化水平有限,缺少相关人才。虽然有一定的信息化基础,但供热系统其中又包含多个系统,有的管热管,有的管热网调度,还有的是管收费,系统中包括很多独立软件,彼此孤立。

智信远景希望利用云计算来管理复杂多样的系统,在降低成本的同时,提高管理的效率和服务水平,同时,在智慧城市的建设中,随着供热系统中的各种计量和传感器设备的增多,物联网技术的使用产生的许多技术也都依赖于云计算技术解决。

此外,供热行业跟供水供电有较大区别,就是无法简单测算用户的用量,所以许多用户都没有节约的观念。目前,国家有关部门在推行按热量用量计费的方式,而智信远景希望用大数据和人工智能在内的新技术做出尝试和探索。

揽月云:节能减排,具有经济价值和社会价值

智信远景面向城镇供热行业打造了一套平台化的智慧能源服务——揽月云平台,成为首家在供热行业提供SaaS服务的平台,同时也支持本地部署方式,它可以提升能耗利用率,同时具有经济价值和社会价值。

揽月云平台对于热力公司的价值,除了上文提到的降本增效以外,还能通过各种安全监测和报警信息,确保管线上所有相关设备都安全平稳运行,提升整体服务的稳定性。

更重要的是,揽月云平台还能利用物联网、机器学习等技术解决二次网水力平衡问题,避免同一个小区不同房间温度差异过大的问题。可以提升用户满意度和居民的取暖体验。

具体操作中,智信远景增加了换热站所有机组设备的传感器数量,采集了大量的设备运行数据,在大量数据的基础上,结合云端的机器学习技术做智慧的调控。

以前热力公司的调控手段只能细化到换热站的水平,而现在,在新技术的加持下则可以细化到每家每户。

揽月云平台并不是停留在概念层面,而是已经有了大范围的部署,部署后既有经济价值也有社会价值,非常符合当前倡导的“双碳”目标。

张小迎介绍说,目前SaaS化的揽月云服务平台上已经接入了2000多个换热站,覆盖供热面积超过1.2亿平方米。与此同时,该平台还带来了巨大社会效益,累计节能4000千瓦时电能,折合燃煤5万吨。

2019年,智信远景对石家庄正定县某小区进行了智慧化的改造,在建筑单元入口、甚至在部分用户家里放置物联网采集和控制设备,同时结合用户住所的户型、面积、朝向、楼层等等的数据,结合天气状况设定智能的调控算法。其一年实际测量显示,节热率达到了44%,节约供热费用约57万元人民币,同时,由于让循环泵处在一个合理的运行频率,因为省电从而节省了5万元的电费,综合下来,一个小区一年节约了62万人民币。

从社会效益来看,相当于减少了1550吨的碳排放。如今,揽月云平台能做到20%以上的节能效果和节能率,这将产生非常可观的经济效益。

智信远景的云上探索和实践

智信远景的揽月云平台为热力行业带来了许多变化,平台本身也使用了许多新技术。除了云计算、物联网和大数据以外,还包括容器Kubernetes相关的各种架构,几乎囊括了如今各种非常火的技术。

如此之大的规模,如此之多的新技术,无论是研发和运维层面,仅凭智信远景自己无疑是非常困难的。

智信远景SaaS化智慧能源服务平台的构建过程中选择了亚马逊云计算,作为亚马逊云科技的技术合作伙伴,依托亚马逊云科技广泛而深入的技术和服务,全球领先的架构设计方法和实践,智信远景不断优化云原生揽月云平台,成为热力行业首家提供SaaS解决方案的供应商。

智信远景CTO张选潮表示,揽月云平台的构建过程中,大量使用了Amazon EKS、Amazon RDS、Amazon Athena等产品,使得相关技术人员无需关注太多基础架构运维方面的问题,将更多精力放在业务创新本身。

智信远景使用Amazon EKS容器服务对原有应用进行云原生改造,版本发布上线完全不需要系统维护人员参与,代码提交后3分钟内即可自动完成构建和发布,大大加快了版本迭代速度,并缩短上线时间。

在数据价值方面,智信远景则利用了亚马逊云科技的智能湖仓架构,快速构建了数据分析能力,用Amazon S3来存数据,通过Amazon Glue、Amazon Athena构建数据仓库,用Amazon Lambda来做数据转换和计算,仅仅用了4周时间很快就构建了数据分析服务。

智信远景的揽月云中,目前Amazon S3中已经接入1.1TB的供热数据,700+数据标签,覆盖了供热系统从热源、热网直至房间所有环节的数据,与BI结合能够快速提供数据分析服务,挖掘数据获得洞察,辅助业务决策。

智信远景还使用了Amazon SageMaker机器学习平台,在很短的时间就上线了三个机器学习模型,该模型识别和剔除了揽月云平台的毛刺数据,保证对换热站负荷的准确预测与智能调控,提升产品在市场上的竞争力。

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