冬季里有溫度的 3D 可視化智慧供熱系統
前言
隨著供暖季來臨，中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。在我們的印象里，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，深挖熱力大數據價值。
隨著集中供熱普及率的上升，北方地區供暖能耗逐年增大。中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污染的問題。面臨多方壓力的傳統供熱行業正積極尋求破局。近年來，以互聯網、大數據、雲計算、人工智慧等為代表的新一代資訊技術迅猛發展，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，而在國家政策以及用戶、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
介面分為數據面板（2D）和熱網（3D）兩個部分：
隨著畫面初始化後，映入眼帘的是圖撲可視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。
數據面板
我們可以看到介面右側數據面板非常直觀且詳細地記錄了坐標、天氣情況、日期、供熱詳情及減排節約量的數據。
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，每條管道上連接著加壓站、隔壓站、1級換熱站、2級換熱站，分布在城市的各個角落，供熱覆蓋的範圍不重合。
室內：分為兩部分，由辦公區域和設備區域組成。
辦公區域為整個供熱系統的調度中心，HT的智慧供熱全流程系統就將在這裡進行工作。
設備區域為汽輪機，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用戶的供熱需求,同時還能最大限度地節約系統的運行能耗,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循環輸送養分，供熱也是一樣，需要在加壓站的幫助下讓熱水循環輸送熱量。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、水泵等設備組成，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用戶，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，低處用戶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，為解決低處用戶的承壓，需設置隔壓站。
室內：主要由換熱器、循環水泵、集水罐、去污器和分水罐等設備組成，二次網回水時首先進去集水灌，經去污器去污後，有循環水泵進去換熱器中，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循環使用。
換熱站
換熱站是城市集中供熱系統中熱網與用戶的連接站，其作用是根據熱網工況和用戶的不同條件，採用不同的連接方式，將熱網輸送的供熱介質加以調節、轉換，向用戶系統分配，以滿足用戶需要，並集中計量、檢測供熱介質的數量和參數。為了將熱力充分供應到每位用戶的家中，這裡的換熱站設置了兩個級別。
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，同時也能對熱站運行期間的工作運行情況進行實時監控，以及可以確保該區域的換熱站運行故障可以得到及時的管控和檢修，保障運行安全。
室內：由換熱器、熱泵、水箱、分汽缸等設備組成，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迴流到供熱中心，形成一個閉式循環，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可視化系統。可實現：
1、可實現管網到熱用戶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運行管理，提高了供熱系統的管理效率，實現供熱系統的整體節能；
3、實現遠程監控、無人值守，通過遠程智慧控制，只需在調度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、實現自動回饋生產運行大數據，精準預測未來時段所需參數，形成生產分析報告，給網上各熱源分配供給量及運行參數提供指導值，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用戶帶來的影響。
HT 以最低成本、最高效率，最大限度滿足熱用戶的需求，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運行參數，及時對生產運行情況進行分析、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。三維可視化系統更接近於現實中的真實的樓宇、設備，用戶易於接受；可以讓用戶看到系統整體的同時，還能觀測局部細節數據，兼顧整體與細節。可以提供豐富的人機交互手段，便於操作。
本項目所有效果均採用 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互聯網 2D/3D 可視化案例集，在這裡你能發現許多新奇的實例，也能發掘出不一樣的工業互聯網：//mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA
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