DB12T 1312-2024城市智慧供热技术规范

2024-04-09发布2024-06-10实施天津市市场监督管理委员会发布I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件由天津市城市管理委员会提出并归口。本文件起草单位：天津市城市管理委员会、天津市城市公用事业管理局、天津市供热燃气管理事务中心、天津市供热协会、天津市丰源燃气热力工程设计有限公司、河北工业大学、天津市城安热电有限公司、天津市热力有限公司、天津市政工程设计研究总院有限公司、天津地热勘查开发设计院、天津泰达热电能源管理有限公司、天津天保能源股份有限公司、天津市滨海供热集团有限公司、河北同力自控阀门制造有限公司。本文件主要起草人：张威、丁鑫、曾宪钢、郑晓彤、陈颖、张浩、付国英、张玉、赵璐、董深博、李昀、刘俊丽、逢金龙、卢文、尚进、由世俊、阎刚、郝小可、师硕、邓瑞华、杨亚龙、范文强、王成文、孙韬、王雅然、郑晓菲、阮传侠、石峰、徐英捷、刘露、温斌、杨弘、李岩松、韦连起、苏元伟、贾瑞良、耿超、党海峰、马景岗、张祎、王佳。1城市智慧供热技术规范本文件规定了城市智慧供热的基本规定、系统要求及组成、热源本地监控系统、热力站、隔压站本地监控系统、中继泵站本地监控系统、末端调控系统、数据采集与传输、节能、系统验收以及运行与维护等内容。本文件适用于天津市智慧供热系统的设计、建设、验收、运行及维护。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB13271锅炉大气污染物排放标准GB/T13283工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精确度等级GB/T14394计算机软件可靠性和可维护性管理GB50041锅炉房设计标准GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB50093自动化仪表工程施工及质量验收规范GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范CJJ/T34城镇供热管网设计标准CJJ138城镇地热供热工程技术规程CJ/T188用户计量仪表数据传输技术条件CJJ/T241城镇供热检测与调控系统技术规程HG/T20507自动化仪表选型设计规范HG/T20511信号报警及联锁设计规范HG/T20700可编程序控制器系统工程设计规范HG/T20573分散型控制系统工程设计规范DB12/151锅炉大气污染物排放标准DB12/T816中低温地热资源节约集约利用评价规程DB12/T1053地热资源动态监测规程DB/T29-26天津市集中供热住宅计量供热设计规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。智慧供热intelligentheating利用人工智能、云计算、大数据、仿真系统及物联网和数字孪生等技术对供热系统的热源、热网、热力站、隔压站、中继泵站、用户终端的生产和调度运行一体化管理，对系统内重要设施设备和运行参数实时监控，对系统进行负荷预测、生产运行分析和策略优化，实现按需供热和精准供热。2智慧供热系统intelligentheatingsystem具备自主感知调节、分析决策能力的，数字化、智慧化的供热系统，物理形态上涵盖物理设备层、数据传输层、智慧决策层三个部分。智慧供热平台intelligentheatingp在传统供热信息系统平台的基础上叠加大数据、人工智能等新兴技术，实现海量异构数据汇聚与建模分析、供热知识软件化与模块化、创新应用开发与运行，支持供热智能决策、智能调度、智能调节、智能控制、智能诊断、智能维护、智能管理及智能服务的软件集合。城市级智慧供热管理系统intelligentheatingmanagementsystemofthecity城市供热管理部门通过供热数据信息采集、供热保障动态分析以及供热质量监测评价，实现市级供热高效监管服务的智能信息系统。企业级智慧监控系统intelligentheatingmonitorsystemofenterprise供热企业通过供热数据信息采集、数据挖掘、预测分析、智能决策、远程调控，实现供热系统优化运行以及热用户管理与服务的智能监控系统。本地监控系统localsupervisoryandcontrolsystem实现对热源、热力站、隔压站、中继泵站、末端调控系统的主要参数和设备的运行状态进行数据采集、监视控制、自动调节的本地软件系统及硬件设施。4基本要求4.1智慧供热系统应与智慧城市顶层设计以及城市其他相关规划、政策文件相衔接。4.2智慧供热系统应具备自主感知调节、分析决策、数据可视化等能力，应实现以下目标：a)保障供热系统运行的安全性和稳定性；b)提高供热系统的能源利用效率，节约能源成本；c)提升供热企业的运行管理水平，节约人力资源；d)提高热用户的舒适度和用热满意度；e)实现供热数据的统一监控，供热资源的统筹配置。4.3智慧供热系统的设计应结合实际条件及预期目标进行统一规划，可分步实施。4.4智慧供热系统应具备前瞻性，可实现多种数据采集、信息传输技术协议，宜支持系统扩容及产品升级能力。4.5新建供热工程的智慧供热系统宜与供热主体工程同步设计、同步施工、同步运行。4.6智慧供热系统的权限设置宜细化到每个功能模块，并采用分组权限管理模式。4.7智慧供热系统开发应符合GB/T14394的有关规定，在保障数据安全的前提下，满足功能性、可靠性、易用性、效率、维护性和可移植性的要求。4.8智慧供热系统应具备实时性，在规定时间内完成对供热信息的采集分析并对智慧供热指令具有快速响应的能力。4.9智慧供热系统宜具备“源-网-荷-储”一体互交、多热源融合、综合调控的功能，充分发挥安全、经济、节能、低碳、稳定的作用。34.10本地监控系统应能独立完成自动运行，并具备实时数据上传、远程调控、参数越限及设备故障报警、联锁保护、视频监视及执行智慧供热系统指令的功能。4.11本地监控系统应提供通讯接口与智慧供热系统实现互联互通。4.12本地监控系统的软、硬件宜满足HG/T20505、HG/T20507、HG/T20700、HG/T20573、GB50093的相关规定。4.13本地监控系统应采用UPS供电，后备工作时间不应小于30分钟，并应留有20%裕量，且备用电源启动信号应上传至中心监控系统。4.14本地监控系统的仪器仪表应符合下列规定：a)根据工艺流程、测量介质、安装环境、防护等级、压力等级、测量范围及仪表特性等因素综合确定；b)防护、防爆等级符合GB50058的相关规定；c)精度符合GB/T13283的相关规定。5系统要求及组成5.1智慧供热系统的建设应包括物理设备层、数据传输层、智慧决策层的建设，其架构图参见附录A。并应符合下列要求：a)物理设备层应由供热设备、智能仪表及本地监控系统等部分组成；b)数据传输层应由数据通讯模块、通讯协议转换模块、数据存储模块及数据处理模块等部分组c)智慧决策层应由数据分析模块、供热智能调控模块、故障分析模块及数据可视化模块等部分组成。5.2物理设备层应满足以下要求：a)供热设备配置合理、设计科学、响应及时、运行可靠；b)热源、热网、热力站、隔压站及热用户各关键节点的采集、监测、调节设备配置齐全，满足智慧供热系统建设及运行的需要；c)本地监控系统具备独立实现自动运行的能力，安全可靠、及时快速，并能与智慧决策层无缝对接。5.3数据传输层应满足以下要求：a)根据工程实际情况，选用经济可靠的数据传输方式；b)数据编码和通讯协议设计统一，数据传输及时准确；c)编码应统一规则，实现企业级智慧供热系统数据与城市级智慧供热系统数据的互联互通。5.4智慧决策层应满足以下要求：a)具有数据处理分析，系统设备状态评价、调控策略制定、数据可视化展示、供热资源调度、供热成本分析等功能；b)运行可靠、操作简单、界面友好，并易于维护；c)对故障有报警能力，并可自主采取合适的应急措施；d)各功能宜采用模块化设计，并具备良好的输入输出环境，支持不同控制系统的应用。5.5数据分析模块应利用供热系统运行数据，对燃料、水、热、电耗等指标进行计算，并结合各类能源价格，从经济效益角度推进供热系统优化运行。5.6供热智能调控模块应由热负荷预测、全网水力分析等子模块组成。热负荷预测子模块及全网水力分析子模块建立的模型应采用系统实际运行参数进行校验。45.7热负荷预测子模块应根据历史运行数据、室外气象参数、热网延时特性、末端采暖形式、建筑特性等维度，结合热力系统机理分析及机器学习算法对热负荷需求进行预测。5.8全网水力分析子模块应根据历史运行数据、管网实际结构、管网关键节点参数等维度，结合热力系统机理分析及机器学习算法建立热力管网模型，实现仿真计算及运行优化功能。5.9故障分析模块应对系统运行参数及设备运行状态进行监测，并具备对系统异常情况进行报警、记录、分析、处理的功能。5.10故障分析模块的报警功能应满足以下要求：a)对系统关键运行数据进行报警上下限、报警时间设定，设定权限应分级管理；b)对报警信息进行记录存储，并支持不同方式的查询及导出；c)按参数异常、设备故障、用户反馈等类别分类显示；d)提供报警的触发信息、时间、位置等信息，方便查看报警并及时处理；e)不同类别、不同紧急程度的报警信号采用不同形式标识；f)报警信息具备监控系统声光信号、WEB页面语音、移动电话语音、短信推送等多种发布方式。5.11智慧供热系统按功能分为城市级智慧供热管理系统及企业级智慧供热监控系统两个级别，数据应具备传输同步功能。5.12城市级智慧供热管理系统宜具备供热数据监测、服务监管、供热数据可视化展示、应急抢险、能耗管理、地理信息系统、行业统计、信息发布、台账管理、报警推送等功能。5.13企业级智慧供热监控系统宜具备热用户台账、设备台账、运行监测、智慧预测、智慧调节、室温监测、能耗分析、供热质量评价及热用户智能服务等功能。6热源本地监控系统6.1一般要求6.1.1应提供通讯接口与智慧供热平台实现互联互通。6.1.2企业智慧供热监控系统对热源运行参数的采集频率宜为每10秒一次。6.1.3热源厂烟气排放系统的监测应符合GB13271和DB12/151的有关规定。6.1.4热源厂地热系统的监测应符合CJJ138和DB12/T1053的相关规定。6.2数据采集与控制功能6.2.1锅炉房本地监控系统的数据采集及监测除应满足GB50041相关规定外，还宜对以下数据进行采集和监测：b)烟气再循环流量；c)除污器进出口压力差；d)自来水出口压力。6.2.2锅炉房本地监控系统的控制功能除应满足GB50041相关规范外，还应具备根据热网预测负荷及热网输配延时特性，对热源供热量进行自动调节的功能。6.2.3地热系统本地监控系统的数据采集及监测除应满足CJJ138和DB12/T1053相关规定外，还宜对以下数据进行采集和监测：a)潜水泵、加压泵的耗电量；b)热泵的耗电量和其他驱动热源能耗；c)地热流体总管及各支路热量；d)地热侧除砂器、换热器、过滤器等设备前后压力；56.3.1锅炉房本地监控系统的参数报警除应满足GB50041相关规定外，还宜具备以下报警内容：6.3.2锅炉房本地监控系统的联锁保护功能应满足GB50041相关规定。6.3.3地热系统本地监控系统宜按表1的规定设置报警。报警项目报警项目障停运高低障停运高低一一√回灌井液位一√一地热开采管道压力一√√地热回灌管道压力一√√除砂器前后压差一√一一√一热泵蒸发器进水温度一√一√一一√一一√一一√一一一√√6.3.4地热系统本地监控系统应设置下列联锁：b)在发生局部设备故障跳闸时，联锁启动和停止相关的设备；f)地热井泵房和地热井室水浸系统与强排泵系统联锁控制。7.1.2企业智慧供热监控系统对热力站、隔压站运行参数的采集频率宜为每20秒一次。7.1.3应安装视频监控系统，并将视频和报警信67.2数据采集与控制功能7.2.1热力站、隔压站本地监控系统的数据采集和监测除应满足CJJ/T34相关规定外，还宜采集和监测以下内容：a)电动调节阀前后压力；b)除污器前后压力；c)电气控制柜柜内温度；d)补水水质。7.2.2热力站、隔压站本地监控系统应具备下列控制功能：a)二级管网供热参数自动调节；b)二级管网供回水压差自动调节；c)系统补水自动调节；d)水箱液位的自动调节。7.3报警与联锁功能7.3.1热力站、隔压站本地监控系统应设置下列工艺参数的超限和设备故障报警：a)二级管网供水温度、压力限值报警；b)定压点压力限值报警；c)水箱水位限值报警；d)变频器综合故障信号报警；e)电动调节阀故障信号报警；f)除污器前后压差限值报警；g)自来水供水压力限值报警；h)一、二级管网供回水温度、压力限值报警。7.3.2热力站、隔压站本地监控系统宜设置下列工艺参数的超限和设备故障报警：a)阀门开度限值报警；b)补水水质监测限值报警；c)热力站、隔压站水浸报警；d)热力站、隔压站水泵故障报警。7.3.3热力站、隔压站本地监控系统应设置下列联锁保护：a)补水泵与软化水箱水位超低联锁保护；b)能进行水泵、阀门等设备的顺序启停和联锁控制。8中继泵站本地监控系统8.1一般要求8.1.1应提供通讯接口与智慧供热平台实现互联互通。8.1.2企业智慧供热监控系统对热力站、隔压站运行参数的采集频率宜为每20秒一次。8.1.3应安装视频监控系统，并将视频和报警信息上传至智慧监控平台。8.2数据采集与控制功能8.2.1中继泵站本地监控系统应按表2的规定进行数据采集和监测。表2中继泵站数据采集和监测表7监测项目监测项目泵站进出、口母管压力√ √√ √每台水泵吸入口及出口的压力√ √除污器前后压力√ √一 一一 一高温水泵冷却系统温度一 一√ √√ √√ √√ √一 一电动阀门各种状态信号及阀位反馈信号√ √8.2.2中继泵站本地监控系统应具备下列功能：a)可设置控制策略优先级；b)中继泵的顺序启动及停止及变频运行；c)电动阀门的远程控制。8.3报警与联锁功能8.3.1中继泵站本地监控系统应设置下列工艺参数的超限和设备故障报警：a)水泵轴承温度和水泵定子温度限值报警；b)工作泵的故障报警；c)电动阀门故障信号报警；d)除污器前后压差限值报警。8.3.2中继泵站本地监控系统应设置下列联锁保护：a)中继泵轴承、轴瓦、电机定子绕组等超温、中继泵组入口管网压力超低、高温泵冷却水压力超低等联锁停中继泵的保护控制；b)中继泵停运时联锁关闭出口电动门；c)中继泵启动时联锁打开出口电动门；d)入口电动门关闭或入口压力低于限值或变频器故障时，不允许启动中继泵；e)任何一台中继泵停运时，联锁启动备用中继泵；(频率默认为故障水泵频率)f)中继泵全停时，自动打开总旁路门；g)冷却水泵互为备用联锁；9末端调控系统9.1一般要求9.1.1末端调控系统设置应满足GB50736及DB/T29-26中的相关规定，并满足智慧供热系统调控的9.1.2热力站至用户散热设备的调控系统中，宜逐级设置调节装置和数据采集装置。数据传输采用统一的数据编码及通讯协议，各调节、采集装置应与智慧供热系统进行有效对接，实现供热数据采集及远程调控功能。9.1.3企业智慧供热监控系统对末端调控系统运行参数的采集频率宜为每30分钟一次，户用设备采集8频率可自主设定。9.1.4调节、采集装置的供电宜采用集中供电方式，电源综合布线。9.1.5选择调节、采集装置时应综合考虑设备动作寿命、设备用电安全、管网水质、通讯形式等带来的影响。9.1.6末端调控系统中应设置监测装置，监测装置的配置方案应综合考虑系统形式、设备形式、用户需求、经济条件、数据传输模式及智慧供热系统配置要求后决定。9.1.7楼宇热力入口装置宜设置智能平衡装置，并应在水力工况末端设置具备流量、温度、压力(压差)数据采集和流量(压差或温度)调控装置，并实现与热力站循环泵变频器的闭环控制。9.1.8入户装置宜设置智能调控装置，实现与室内温度或回水温度的闭环控制。9.1.9末端调控装置应具备自检及报警能力。9.1.10安装室温采集装置时，应满足以下条件：a)在条件允许的情况下，逐户在具有代表性位置上安装室温采集装置；当条件不允许逐户安装时，应在入住率满足60%的楼栋内，选取典型热用户，如顶层、底层、边角及中间层等，安装率不宜低于10%;b)室温采集装置设置在室内温度具有代表性的位置，应考虑户型、日照、室内空气流动、采暖形式、采暖管道位置走向和设置高度等条件带来的影响；c)同一建筑相同户型的室温采集装置安装位置相近。9.1.11室温采集装置应具备以下功能：a)测温元件测温偏差不大于0.5℃,年漂移量不超过±1%;b)实时数据传输频率不低于30分钟1次；c)具备移位报警、故障、低电量报警功能。9.2数据采集末端调控系统应按表3的规定进行数据采集和监测。表3终端系统数据采集和监测表监测项目监测项目√√调控终端供、回水压力√一√典型热用户室内温度√一√电动调节阀开度√一√调控终端流量、√√√√√√√√√10数据采集与传输910.1一般要求10.1.1智慧供热系统应配备相应的网络传输设备：服务器、交换机、路由器、硬件防火墙、网络机柜、通讯线路及各种感知设备。通讯能力应满足系统的最低要求，抗干扰能力强。10.2.1智慧供热系统涉及的热源监控系统、热力站、隔压站监控系统、中继泵站监控系统和末端调控系统的计量数据、运行参数需和本规范的第6、7、8、9章规定的数据采集规范一致。城市级智慧供热管理系统的数据采集频率不应低于每60分钟一次。10.2.2智慧供热系统数据采集与调控应符合CJJ/T241的相关规定。10.2.3智慧供热系统与各级本地监控系统的通讯内容、格式应统10.2.4末端调控系统和边缘控制器之间应实现网络连接控制，数据通讯方式应符合CJ/T188的相关10.2.5智慧供热系统采集的数据应进行预处理，保证数据的准确度和10.3.2主信道与备用信道宜采用不同性质的信道，以保证网络的传10.3.3智慧供热系统与各级本地10.3.4通讯网络带宽应留有不少于20%的裕量。10.3.5通讯网络的运行状态应10.3.6视频信息上传至智慧监控平台宜利用公共网络VPN方式。10.4信息安全10.4.1智慧供热系统中的通讯系统应具备在线监测、诊断机制，确保数据传输的安全性、稳定性及可10.4.2智慧供热系统通讯网络应设硬件防火墙，实现与外界网络安全10.4.4信息传输、转储或导出时应采取加密措施，防止数据传输过程中被恶意盗用或篡改导致生产事10.4.6单位或个人的隐私数据保护，应符合10.4.7数据管理方应对数据进行存储、备份，保持数据的完整性、可靠性、可溯源性和安全性。数据保存时间，根据工艺特点及供热企业管理要求确定。企业无明确要求时，数据执行实时动态备份，保存时间宜大于5年。10.4.8应定期对智慧供热平台进行病毒查杀与安全漏洞检查。11工程验收11.1.1智慧供热系统建成后，应依照国家相关标准及供需双方约定的评判依据对其质量、安全、能效等进行验收。11.1.2智慧供热系统各单位工程完工后，承包单位应组织相关人员进行验收，并提交验收报告。11.1.3下