智慧供热与企业信息系统规划

关键词：智慧供热；云计算；大数据；物联网；信息系统规划

中图法分类号：TP315 文献标识码：A

1供热企业信息系统的特点和现状

供热企业的信息化建设是以供热生产为中心，围绕供热保障、生产运行、供热调度、数据分析等方面为供热生产运行提供支撑，为供热管理的科学决策提供实时准确的大数据基础。一般情况下，各类信息系统通常是伴随供热生产运行的需求而陆续建成的。近年来，随着城市供热面积的增加，热力站逐年倍增，而与之相反的是人员数量在逐年减少，人员成本逐年增加。在此情况下，唐山市热力集团有限公司加快信息化发展步伐，陆续建设了各类信息系统：随着热源厂的增加，建设了热源数据监测系统，实现了对热源厂数据的实时监测：随着大环网管线的建成，建设了大环网中继泵站监测系统，实现了对关键管网数据的监视：随着热力站的逐年增加，建设了热网智能控制系统，实现了热力站的远程调控；随着供计量工作的逐年推进，建设了热用户远程抄表管理系统；随着热用户舒适度要求的不断提高，建成了典型用户室温采集分析管理系统，实现了对典型热用户室温的数据采集上传及分析；另外，为加强对大环网的巡检和管理，建成了GIS地理信息系统。已经形成了从热源、热网、热力站到热用户的全热网的数据采集、监测与控制。

2存在的问题

虽然唐山市热力集团有限公司的信息化建设经过多年的发展已经进入智能供熱阶段，但随着大数据时代的到来，智慧供热对企业信息化建设的发展提出了更高的要求，在企业信息化建设中的问题也逐步显现。

2.1“信息孤岛”现象明显

随着供热面积的逐年增加，企业经营规模越来越大，各部门信息系统中存在多个由不同厂家开发的“小平台”系统，每个软件平台都是以供应商自身的特色开发，软件平台的建设时间、通信协议、功能、设计理念、开发方法等都存在差异，造成这些信息系统后期的运行管理困难，且各厂家的数据上传情况受产品本身性能、服务器性能的约束，系统运行效果各有差异。“信息孤岛”现象明显。

2.2数据无法共享

因多年来各个部门陆续建设的应用信息系统在建设之初并没有考虑数据的互通和共享问题，随着信息化建设向平台化发展，数据共享问题逐渐突出，不能实现数据的共享和应用，更不能为数据的分析处理和进一步的挖掘应用奠定基础。

2.3各系统独立运行

各信息系统相对独立，运行较好，但无法在一个平台上应用，造成资源浪费、操作复杂、使用不方便。

2.4缺乏统一的框架集成标准

信息系统建设是随着各部门的业务需求逐年建设的，在建设之初仅限于满足当前的功能需求，并没有考虑未来可能会统一平台，因此缺乏统一的集成标准。

2.5基础数据无法及时更新

供热信息大数据是一个相互关联的整体，因为各系统都处在独立运行状态，数据更新不及时，数据往往会出现差异，存在各部门之间的数据不相符的情况，致使数据分析处理效率低，准确性差。

3智慧供热与企业信息系统规划

智慧供热与企业信息系统规划是密不可分的。以上问题是供热企业信息化发展普遍存在的问题，科学合理的企业信息系统规划是解决这些问题的有效手段。

信息系统规划（Information System Planning，ISP）是从企业战略出发，在理解企业发展战略目标与业务规划基础上，分析、评估企业的现状，优化企业业务流程，构建企业信息系统架构，对企业内外信息资源进行统一规划、管理与应用，利用信息系统控制企业行为，辅助企业进行决策，帮助企业实现战略目标。

智慧供热平台是供热企业信息化的综合管理平台，集成了供热生产的各类数据，包括供热基础信息、热源监控数据、换热站远传数据、热用户室温数据等。

供热基础数据是支撑智慧供热平台的基础。对于供热企业而言，为实现智慧供热，要从企业实际情况出发，以供热基础信息数据为核心进行规范整理。供热基础信息是围绕“热源→热网→热力站→热用户”为主线而建立的，在供热生产数据方面要围绕热源、热网、热力站、热用户为主线进行数据结构的规划和完善；计划经营类包括收费系统、财务系统、材料系统等；服务保障类分为客服系统等。将这些数据进行整体规划设计，形成一个完整的数据库结构，建立基础数据库，这是基础也是关键一步。在这个环节，应以热用户为中心进行数据的收集整理，如热用户的基本信息、房屋维护结构、热计量情况、归属的小区、热力站等。

确定数据结构后，要对各类系统之间的需求进行功能分析设计，围绕各职能部门及使用者的功能需求对软件功能进行开发设计。另外，对各信息系统进行集成和融合，打破数据壁垒，形成相互共享、数据关联的一体化系统。科学合理的信息系统规划是实现智慧供热的基础，助力实现从智能供热到智慧供热的质变。

4智慧供热的基本框架和建设目标

4.1智慧供热的概念

智慧供热是基于互联网、云计算等信息技术以及供热运行的大数据、综合集成法、虚拟技术等工具和方法的应用，依托互联网实现各环节信息共享，具有人“大脑”的一种高级的综合分析判断能力，实现供热系统全面透彻的信息化管理。

4.2支撑智慧供热的信息系统

智慧供热信息系统在供热信息化基本架构的基础上，具有如下发展趋势：在信息系统管控维度上，依靠供热企业信息化的总体规划制定，实现基于数据中心的信息化管控一体化，减少信息系统的中间冗余，降低运营成本；在供热设备设施及热用户两类对象管理上，基于唯一编码设置，解决“信息孤岛”问题，确保各个子系统数据的关联性：在信息系统建设途径上，发挥云计算技术优势，将云计算与智慧供热结合，同时搭建智能供热云平台，作为信息系统基础平台：建立围绕客户服务管理、生产运行管理、组织保障管理的信息系架构，客户服务管理体系以热用户为中心.实现基于工作流的服务全过程信息管理，生产运行管理体系以供热设备设施为中心，实现精细化、安全化调度控制，组织保障管理体系以人、财、物为中心，实现供热职责标准化、信息化；多终端应用模式不断丰富，形成计算机、移动终端、大屏显示和触摸屏的联动信息化应用，提供更加便捷的广域信息系统的接入方式。图1为智慧供热信息系统架构图。

4.3智慧供热的建设目标

随着供热中远期发展，热网覆盖地域广，换热站数目多，供热面积大，调度、管理、分析、核算、统计等工作较困难，需要以先进的自动化及信息化技术实现系统化的调度和管理，实现由传统的以大量人力工作为中心的管理模式，向以现代化、信息化、系统化为中心的管理模式转变，管理层、决策层所获数据将更加准确和及时，以便更快地制定生产目标和企业未来发展战略。

基于上述规划和目标，本文旨在对热源、热网、热力站、热用户建立有效监控，通过信息技术及物联网技术与传统供热运行技术的交叉融合，促进供热系统管理水平升级，使其具有重要的发展潜力。智慧供热综合管理软件平台的建设和应用，将加强唐山热力各部门之间的管理、协作，能够提高供热质量，能够基于网络平台面向民生提供供热服务，能够基于网络数据监测提供供热保障以及提高应急处理等管理水平，进而实现统一的供热保障指挥和优化调度。合集成方式，通过统一接口进行整合，保护历史数据，增强系统可维护性。保持各业务系统的相对独立性，同时实现读写分离，最大限度地降低风险。

（2）“统一性”——建立统一的数据格式、数据标准。

规范各个应用系统中数据资源的创建、使用规则，建立良好的数据共享和管理机制，提升数据质量；建立具有符合供热企业实际及供热行业发展方向的数据统一标准格式，以后进入系统的供应商，其数据、传输协议等必须符合软件平台的统一性要求。通过构建数据集成平台，实现业务系统之间的数据交换，满足应用系统数据共享的需求。

（3）“开放性”——软件不受制约，并且具备扩展性。

智慧供热综合管理平台系统可以兼容现有的所有供热系统硬件传输协议、数据格式，也可以对接供热企业现有的收费系统、客服系统、热计量系统、室温采集系统、热源监测系统等设备管理系统，实现与生产管理系统数据的共享及联动。

（4）软件延展性不受制约，能够应用复杂算法。

智慧供热软件平台是完全基于高级语言的代码及程序开发实现的，可以实现能耗分析、供热负荷预测、管网水力平衡计算、客服数据分析等功能，这些功能由大数据分析系统及其复杂算法实现。

5.2平台框架

智慧供热信息系统整体分为感知层、网络层、计算与存储层、数据及服务支撑层和应用层5部分，如图2所示。

5智慧供热平台的建设思路

5.1建设思路

智慧供热综合管理平台需遵循“兼容性、统一性、开放性”的建设理念，力求在尽可能保持原有系统不变的情况下，实现最佳的数据集成效果，进行数据分析和数据挖掘，形成一整套优化调度、优化管理方案，使之成为供热运行管理的决策依据。

（1）“兼容性”——集成现有系统，而不是推倒重来。

智慧供热软件平台必须根据现有系统的情况来进行构建，不需要重新创建系统。通过使用适当的数据集成架构框架进行数据集成，并使其应用于整个智慧供热体系。利用平台技术，将企业内部系统、外部第三方系统进行有机整合，形成松散、耦合、开放、一体化智慧供热软件平台，可以实现从热需求侧到供应侧的信息管理与使用的闭环，真正依据客户的需求组织供应，优化服务流程。平台采用模块化、插槽式整

（1）感知层通过传感器、采集仪表等为平台采集数据；（2）网络层为感知层的数据传输提供支撑，包括有线网络、无线网络等；（3）计算与存储层是指以热源、热网、热力站、热用户等为主线的各项信息系统数据库；（4）数据与服务支撑层是指利用面向服务的体系架构以及新一代信息技术，通过数据融合和服务融合支撑承载智慧供热应用层中的相关应用；（5）应用层是指数据通过平台进行挖掘和分析，而后进行展示和应用。

5.3平台数据集成方式

智慧供热平台数据整合集成范围涉及多家单位的多套系统，数据内容涉及各业务数据、基础信息数据，数据涉及范围广，数据内容复杂，数据格式不一，且数据存放在不同的数据库。采用数据中台技术对多平台的数据进行集成，将各系统的数据通过数据中台进行清洗、过滤，形成统一的标准，为智慧供热平台提供有效的数据。

5.4智慧供热平台的主要功能

（1）实现对各类生产数据的集成并完成与省、市供热监管平台的数据对接。

感知层是智慧热网建设的基础，目前唐山市热力集团有限公司涉及热源出口、计量小室、中继泵、换热站、大温差机组、热计量和室温等数据采集和监控，涉及多个厂家、多种平台、多种形式的数据采集，首要任务是规范设计智慧供热系统基础數据、运行数据的编码规则，规划设计各子系统数据库传输、存储结构。

（2）实现平台统一、数据共享。

通过开发建设平台软件，统一集成界面，统一各子系统人口。

（3）开发建设客服系统。

供热客服系统基于呼叫中心搭建一个处理热用户报修、咨询、投诉、测温等申请，并能连接线下维修人员完成现场维修和反馈的管理平台。

（4）建立基于地图呈现的调度管理信息系统。

利用开发的GIS平台建立管线走向示意图，依靠地图实现对热源、管网设备、换热站关键参数的查看，利用巡检功能并结合对人员的管理，保证管线的安全运行，建立设备的维护档案。通过室温数据和小区电子围栏，可以查看各小区的室温热点图，及时掌握各区域的室温状况。同时，通过与收费、客服系统的对接，掌握各小区的收费率和投诉率。

（5）值班调度管理。

实现热力值班的无纸化办公，记录调度中心、二级调度中心日常工作日志和交接班管理。

（6）规划建设驾驶舱界面。

实时反映热力企业的整体运行状态，将各信息化子系统的数据、图形进行整合，对关键信息进行提炼、汇总、展示。让数据形象化、直观化、具体化，为管理层和执行层清晰地了解企业当前的生产运营、管理、目标达成情况，帮助企业更好地识别风险，起到提早控制和辅助决策的作用。该功能模块为定制化开发模块，需唐山热力明确展示内容、展示形式等，进行一次性订制开发。

（7）逐步实现热计量系统功能整合。

总体设计目标是通过对现有多家的热计量系统进行整合，实现供热计量信息系统对各厂商热计量设备的统一监控、对计量数据的自主掌控应用、对预付费刷卡系统的统一管理，并开发相应接口程序，实现与收费系统、客服系统的对接，满足各系统对热计量数据的调用查询需要，同时通过供热计量信息系统的管理功能，提高热力公司热计量业务管理效率，降低人员劳动强度。

（8） APP手机终端、稽查管理。

供热生产和管理人员通过手持移动终端就可以实现热网调度指挥、热源、热力站、热计量、热用户室温的数据监测、调控、报警信息、经营收费、客户投诉情况的查看，以及维修中心绩效管理，打破空间和时间限制，让供热企业随时随地掌握各供热环节动态生产经营信息，满足供热管理人员对热网生产信息及时、快速、全面掌握的需求。通过手机客户端的开发建设，稽查人员可实时掌握热用户缴费状态、用热状态、室内温度等参数，实现稽查管理。

6结束语

智慧供热与企业信息系统规划是密不可分的，智慧供热应最大限度地减少人工操作，真正实现供热系统的自动化、智能化运行；智慧供热建设的最终目标是让企业供热服务有保障；智慧供热要围绕源、网、站、户为主线，以热用户为中心进行供热大数据的采集、监测、分析、调控；智慧供热应充分利用移动互联网技术、地理信息系统实现数据共享的互联互通。企业信息系统的数据规划是智慧供热的基础也是关键，

作者简介：

裴明哲（1977—），本科，高级工程师，研究方向：供热信息化建设、信息系统运维管理、通信及网络安全管理等（通信作者）。