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供热行业痼疾得解!他们用一朵智能的“云”做到了
作者:刘沙 | 来源:计世网
2021-10-12
在“碳达峰、碳中和”战略的引领下,供热行业的低碳转型成为大势所趋。

 

  “供热是一个能耗非常高的行业。2018年,我国北方城市采暖的所有能耗相当于英国全年所有能耗的总和。”谈起供热行业的现状,北京智信远景软件技术有限公司(以下简称“智信远景”)CEO 张小迎这样告诉记者。

  为什么供热企业更适用云服务?

  众所周知,我国是全球最大的集中供热应用国家。每年11月左右,为解决我国北方居民冬季采暖的基本生活需求,北方城市就会进行集中供热。集中供热也叫区域供热,是指在某一个区域内,由一个唯一的热源,向区域内所有居民区进行供热。传统供热行业一直都属于高能耗、高排放、高投入、低效率的行业,不仅二氧化碳排放量非常高,而且管理方式粗放,浪费也很严重,节能、减排空间非常大。近年来,在“碳达峰、碳中和”战略的引领下,供热行业的低碳转型成为大势所趋。

  智信远景就是一家以降低社会综合成本为发展使命,在城市能源领域应用智慧物联网技术,助力产业优化,改善城市生态的高新科技企业,面向供热运营企业,提供供热管网系统运行监测、安全保障、智慧调度的云服务解决方案。

  张小迎表示,智信远景是第一家在供热行业提供SaaS服务的企业,之所以采用云,主要是考虑到:供热企业通常需要自建IT系统来服务两三百万平方米的居民区。如果只部署线下的服务器,一方面投资的成本会很高,另一方面供热企业往往缺乏专业的IT人才来维护这套系统。“我们曾经遇到过这样一个案例:由于热力公司的服务系统只在每年的供暖季节使用4-5个月,在第二年的供暖季初期,就会遇到服务器无法启动,数据库也需要修复的情况,非常耗费时间和精力。而我们提供云服务,一方面能帮助小型供热企业降低投资成本,另一方面也会降低他们的维护成本。”

  供热行业数字化转型的挑战

  为了给供热企业提供更好的服务,智信远景总结了供热行业面向数字化转型时面临的挑战:

  其一,系统独立,多个数据孤岛需要整合:供热企业主要应用热源管理、热网调度运行和用户收费三种系统,但这些系统都是独立存在的,数据没有互联互通。而且,大量的热计量设备并没有按量结算,但这些设备也会产生大量数据,该怎样把这些数据应用起来?“我们考虑把它部署到云端,做大数据的运算和人工智能的赋能,提高这个行业的管理水平。” 张小迎谈到。

  其二,传统控制软件面临性能的挑战:由于集中供热覆盖人口密集区,有区域性、网络化特点,所以各个环节的设备都有一些自控软件,这些软件也需要连接外网。但供热企业的IT运维能力普遍不高,如果这些软件是部署在供热企业自己的服务器上,就会有中病毒和木马的风险。“有些服务器在第二年的供暖季无法启动就是因为中了病毒。”

  其三,缺乏专业人才,需要更多的人力和物力。

  其四,需要先进的技术来应对海量的智能设备:智慧供热是智慧城市中一个很重要的环节,供热管网上有各种各样的阀、泵、计量表、温度压力传感器等设备,如果让这些设备联网、智能化,到了云端以后,设备的数量就会指数级增长,要管理和调控海量的设备就必须用云和人工智能等技术来解决。

  打造安全、舒适、节能的云平台

  为此,智信远景推出了揽月云平台,这是一个针对供热企业和热用户提供智慧供热、智慧用热的SaaS服务云平台。平台基于运营商稳定可靠的NB-IoT网络,为供热管网中的各种工业设备赋能,是一个连接供热管网所有设备、所有运维人员、管理人员、暖通专家、决策者的智慧系统。

  张小迎介绍,该平台主要涉及安全、舒适和节能三个层面:

  在安全方面,智信远景在揽月云平台上把从热源到换热机组再到末端用户的所有工业设备连接到云端,对设备系统的安全运行进行监测和告警,还可以实现预测性运维。

  在舒适方面,在过去的供热季里,很多用户家里的热量是不均衡的,有的家里温度不够,有的家里温度过高,供热企业也没法调节。智信远景可以通过揽月云平台,用物联网技术、智能化设备调节每个用户的热供给情况,保证每个用户家里的舒适性。

  在节能方面,智信远景结合行业经验的智能调控算法,基于机器学习的人工智能调控算法,实现了节能。目前,揽月云平台面向城市集中供热企业的应用中接入2,000多个换热站,覆盖供热面积1.2亿平方米左右,累计节能约4,000万千瓦时,折合标准燃煤50,000吨。

  携手亚马逊云科技,让云平台更智能

  智信远景CTO 张选潮告诉记者,在与亚马逊云科技合作之前,智信远景面临着两个很重要的挑战:

  一是研发、运维的双重压力。由于揽月云系统架构完全由智信远景的技术团队自己安装、优化、维护,技术团队不但要负责开发工作,还要在运维方面投入大量精力,保证为客户提供的服务的稳定性和连续性,在研发和运维的双重压力下,技术团队已经不堪重负。

  二是如何快速应用新技术。当智信远景的技术团队意识到,通过引入机器学习模型,能够更好的解决行业痛点时,就立刻投入研发,在每一个环节都投入了大量时间,但是模型效果无法令人满意,还需要继续研究,所以希望能快速有效的引入新技术。

  2019年9月,智信远景开始和亚马逊云科技合作。张选潮表示,之所以选择亚马逊云科技,是因为亚马逊云科技的弹性服务可以减轻计算压力,机器学习能力可以实现智能调度,众多开箱即用的功能可以降低运维成本。

  2020年5月,智信远景成为亚马逊云科技的合作伙伴。2020年9月,智信远景完成了揽月云平台的整体迁移。依托亚马逊云科技广泛而深入的技术和服务,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,实现应用创新和业务转型升级,以更优化的解决方案赋能热力行业转型。

  据张选潮介绍,由于使用了Amazon EKS、Amazon RDS、Amazon Athena等产品,揽月云平台的稳定性和业务连续性得到了提高,研发人员不需要再投入基础架构的运维,有更多的精力投入到研发中。

  第二,利用亚马逊云科技的产品和服务,云原生的揽月云平台得到优化,可以加速应用创新。利用Amazon EKS容器服务,对原有应用进行云原生改造,缩短了版本迭代和上线时间,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,迭代速度得到了很大提升。

  第三,在数据价值方面,智信远景采集了供热行业各个环节的数据。使用Amazon S3来存储供热数据,通过Amazon Glue、Amazon Athena构建数据仓库,还用Amazon Lambda的无服务器服务来做各层数据仓库的数据转换和计算。利用亚马逊云科技的智能湖仓架构,只用4周时间就搭建起了数据分析服务。目前Amazon S3中已经接入1.1TB供热数据,700+数据标签,覆盖了供热系统从热源、热网直至用户所有环节的数据,与BI结合能够快速提供数据分析服务挖掘数据洞察,辅助业务决策。

  由于使用了成熟的托管服务产品,所以智信远景把时间主要是花在构建数据仓库的逻辑架构和数据转换的程序上。这个数据仓库是机器模型数据的基础,通过Amazon S3做数据源,利用Amazon SageMaker,两周时间就使机器学习模型上线了三个最主要的模型:毛刺数据检测、负荷预测和热力站调控,实现了快速构建,使揽月云平台实现了毛刺数据的别和剔除,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。

  张选潮表示,“亚马逊云科技众多开箱即用的托管服务帮助智信远景降低了运维成本,使智信远景将更多精力投入到核心业务研发中,将产品功能发布周期由3个月缩短至1个月。实现揽月云SaaS交付模式,打造智能、便捷、利于管理的平台,可以更好地服务客户。”

  据张小迎介绍,石家庄正定县的盛世华安小区就是通过揽月云平台实现用热改造成功的典型例子。该小区一期共9栋楼,建筑面积18万平方米,拥有住户1500家,智信远景帮助其进行云端管理调控供热,在保证温度舒适的情况下实现节热44%,第一年节约热费57万元,电费5万元,共计节能费用62万元。如果换算为燃煤,相当于减少1550吨的二氧化碳排放量。

  张小迎还表示,未来揽月云平台将进军公共建筑节能、中央空调系统智慧化,以及分布式能源等领域,将持续集成人工智能、机器学习等技术。智信远景也将与亚马逊云科技展开更深入的合作,共同为客户创造更大的价值,助力“碳达峰、碳中和”。

责任编辑:刘沙