前言
換熱站作爲供熱系統不可或缺的一部分，其能源消耗對城市環保至關重要。在雙碳目標下，供熱企業可通過搭建智慧供熱系統，實現供熱方式的低碳、高效、智能化，從而減少碳排放和能源浪費。通過應用物聯網、大數據等高新技術，對熱源、管網等供熱系統進行智慧化改造，實現從熱源、管網到居民戶內的數據互聯互通與共享，構建數字化、智能化的智慧供熱全流程管理體系。
效果展示
圖撲自主研發的 HT for Web 產品提供基於 Web 的數字孿生建模和可視化服務。支持對換熱站內設備進行三維建模和渲染，提高供熱系統的可視化程度，實現實時監測設備、預測告警、提前維護、數據分析，保障供熱系統正常運行，優化系統運行，降低能源消耗，實現節能減排。
基於圖撲 HT 引擎，再搭配自動化技術、物聯網技術、GIS（地理信息系統），實現對用熱單位及室內溫度、管網壓力、流量、溫度等參數的匯聚管理和可視化展示，輔助量化決策，以更精細動態的方式管理供熱系統的整個生產、管理和服務流程，達到安全供熱、平衡供熱、精準供熱、按需送熱、節能降耗、降低漏損的目的。消除過熱點和不熱點，提高從熱源—管網—用戶的供熱服務水平和業務管理制度。
系統分析
社區供熱可視化
初始頁面場景以天津實際地圖爲背景，基於圖撲 HT for Web GIS 技術，對換熱站的三維標識進行手工建模，生成城市路網布局。結合物聯網、人工智能、大數據等新 ICT 技術進行數據聚合和統計計算，以統計圖表和圖形形式展示在頁面和場景上。圖撲 HT 換熱站可視化系統通過高亮渲染，在 GIS 底圖上呈現出換熱站社區供熱範圍。
圖撲軟件既可整合 SuperMap、ArcGIS 來實現空間位置標示，也可在 HT for Web 基礎上實現輕量快捷的 GIS 解決方案，降低了實施成本也縮短了項目實施週期。HT for Web GIS 產品支持多種類型地圖服務、航拍傾斜攝影實景的 3DTiles 格式數據以及城市建築羣等不同的 GIS 數據的加載。
數據監控
場景兩側 2D 面板整合社區供熱量明細，重點展示設備溫度、能效、告警等關鍵信息。通過供熱量的明細展示，社區可深入瞭解供熱需求，包括不同時間段的峯谷值和社區熱負荷差異。也有助於居民和管理者更好地瞭解熱能使用情況，優化供熱系統運行。同時，鼓勵居民參與節能環保，採取措施減少環境影響，提高能源利用效率。
圖撲 HT 二三維結合，以多維數據的方式表達數據的各個屬性值，用戶能夠從不同的維度觀察數據，直觀全面地瞭解數據和地理分佈信息，進而實現對數據更深入的觀察和分析。
換熱站系統監控
圖撲 HT 可視化平臺製作動畫效果，實現社區頁面到換熱站系統頁面的過渡切換。展示散熱器拆解組裝和整個換熱站系統搭建，底部按鈕支持倍速選擇和快進操作，方便用戶高效定位所需查看的動畫環節。
數據展現
故障信息以清晰的表單形式呈現，彙總了事故報送的次數和類型，使運維人員能夠更直觀地查看各熱源廠的告警情況，分析變化趨勢，並能夠及時採取有效的干預措施。爲決策維護計劃和優化系統運行策略提供了強有力的支持。
此外，通過系統能耗情況的彙總和展示，能夠有效協助企業管理能源和成本，爲決策制定、問題診斷以及性能優化提供全面支持。推動企業的數字化、創新化、信息化的轉型升級，促進人員、設備、環境因素的可持續發展。
板式散熱器拆解組裝
板式散熱器是換熱站中常用且最關鍵的設備之一。圖撲 HT 數字孿生板式散熱器 3D 模型，以及動態展示組裝和拆解，呈現其內部結構和工作原理。
1.內部結構展示：包括金屬板、密封墊片、連接螺栓等組件，清晰呈現板式散熱器內部結構和相互關係。
2.材料和密封展示：展示板式散熱器所使用的金屬板的材質、密封墊片的位置和作用，有助於用戶理解板式散熱器的耐壓和密封性能。
3.拆卸和維護演示：演示板式散熱器的螺栓解開、板堆取出等常規拆卸過程，使運維人員在線上瞭解維修和更換部件的過程，降低培訓成本，增加設備的可維護性。
拆解組合意在突顯展示板式散熱器在工業過程中的實際運作態勢，幫助用戶更好地理解其在換熱站中的作用。降低其對於海量設備零件信息的認知負載，減輕維護負擔。
換熱站系統搭建
將板式散熱器、除污器、水箱、補水泵、循環泵、軟化裝置、分/集水器等設備組件通過管網連接，與物聯數採系統結合，形成一套兼顧數據和工藝流程可視化的一體化換熱站系統，以滿足日常運維需求，提高管理效率。
-除污器
在供熱換熱站系統中，水循環經過換熱設備時攜帶污垢、沉積物、氧化物和其他雜質，附着在設備表面，導致熱阻和能耗增加，容易引發設備腐蝕和故障。針對以上問題，除污器通過物理或化學方法將污垢和雜質從系統中去除，保持換熱設備高效運行，延長使用壽命。通常有磁性除污器、粒狀除污器、化學除垢劑物理清洗裝置四類除污器。
-水箱
水箱是供熱換熱站系統中關鍵的組件，負責提供必要的補水功能。由於蒸發、泄漏或排放等原因，系統水位下降可能導致反流，水箱通過自動控制和反流防止裝置，提供穩定的補水功能，爲供熱系統提供適量的水分，確保系統的安全性和可靠性。
圖撲 HT 可視化系統中，通過三維模型綁定物聯數據，結合水位信號實現自動補水，滿足系統的水量使用要求。可通過 2D 彈窗查看 pH 值、濁度、溶解氧含量、供水壓力、溫度等參數變化，以及水位補水情況的三維實時動畫。
-補水泵
補水泵通常位於補水箱旁或主管道附近，通過電動或液壓驅動，自動調節水流量和水壓，將水從箱中抽送到換熱站系統，確保供熱換熱系統穩定運行，爲任何高度的用戶提供正常循環供暖熱水。
-循環泵
在換熱站系統中的換熱階段，通過電動或液壓驅動，將熱介質（如水或蒸汽）從熱源抽取，並通過管道輸送到供熱系統的熱用戶處。循環泵實現了熱能傳遞，滿足系統熱負荷需求，同時提供足夠的水壓以克服管道阻力和高低差，確保熱介質在系統中順利循環。
在換熱站系統的供熱階段，循環泵通過調節流量閥門或變頻器來控制輸出流量，以滿足不同熱用戶的需求，實現有效的能量供應，最大程度地減少能源消耗，提高系統能效。
-軟化裝置
供熱換熱站中的軟化裝置屬於水處理設備，通過軟化裝置內部構件相互作用，去除系統水源中的硬度離子，防止水垢積聚、管道堵塞和設備腐蝕，提高熱交換效率和設備壽命。其中，離子交換樹脂牀是核心部件，包括陰離子和陽離子交換樹脂，配有高效過濾器使用石英砂、活性炭過濾懸浮顆粒物和雜質，防止對離子交換樹脂的污染。
在圖撲 HT 換熱站可視化監控系統中，通過監測軟化硬度、水壓、水流量等屬性信息，判斷軟化裝置實時監控情況。能夠幫助運維人員及時判斷軟化裝置是否需要修理、確定軟化劑的添加時間以及如何合理分配軟化劑等管理決策。
-分/集水器
分/集水器主要分爲兩部分功能：
- 第一部分是分配熱介質：分水器將從熱源方向流入的熱介質分配到不同的管道或熱用戶上。可根據需求通過多個出口將流量分配到多個熱用戶或不同的熱區；
- 第二部分是收集熱介質：集水器將熱介質從不同的熱用戶或熱區收集回來，以便重新送回熱源進行熱能的再循環或再利用。
數字孿生場景中的 2D 彈窗展示分/集水器各分路水溫、水流、水壓信息，直觀獲取分/集水器在分配和收集熱介質的過程中的運轉工況，確保換熱站在供熱過程中的安全性和可靠性。
-管網
管網負責連接換熱站系統各單體設備以及供熱管道，根據功能分爲主幹和支線。就如同人體血管脈絡，串聯心、肝、肺、脾、腎重要器官，構建功能高效強大的換熱供熱系統。主幹管道負責高流量和壓力，將熱介質從熱源輸送至熱用戶；支線管道較小，從主幹分支，輸送熱介質至熱用戶，但流量較小；回水管道與供水管道對應，實現熱源循環作用。同時，管網上會配閥門和絕熱保護，用於控制流量和節約能量。
遠程控制
圖撲換熱站監控系統結合 PLC 平臺或通過遠程 IO，實現遠程訪問並實時監控整個換熱站補水壓力、用戶數、供熱總面積、供熱總能量等參數運轉情況。可視化監控幫助提高設備監測效率、降低企業運營成本、優化運行效果，確保系統高效穩定運行。
圖撲軟件支持跨平臺操作，移動終端均可輕鬆打開場景，實現觸屏設備的單指旋轉、雙指縮放、三指平移等操作，用戶無需再爲跨平臺交互模式而煩惱。
該平臺支持設置用戶權限控制、設備狀態指示、報表和日誌記錄等多維度監控功能，以供增強系統安全性和可管理性。換熱站可視化監控系統通過直觀圖形界面和實時數據展示，爲用戶提供系統狀態信息，包括實時數據、設備拓撲圖、趨勢分析圖和能耗統計等功能，對其進行趨勢分析和能耗優化。預警告警功能則確保在關鍵參數異常變化時得以及時提醒，即使遠程監管也能清晰知曉當前工況的實時狀態。
智慧換熱站可視化優勢
- 在運行效率提升方面：圖撲 HT 平臺支持 7*24h 監測和優化關鍵參數，監測和優化關鍵參數提高運行效率，降低能源浪費，降低成本，提升整個換熱站的可持續性。
- 在故障預警和預防方面：HT 可視化監控系統實時監測設備狀態，迅速生成告警列表。幫助預測潛在故障，採取預防性維護，減少停機時間，提高系統可靠性。
- 在遠程管理和維護方面：允許操作人員遠程訪問系統，提高工作靈活性，降低維護成本，無需親臨現場監控和管理整個系統。
- 在數據分析和優化方面：提供歷史數據的趨勢分析和能耗統計，支持運營團隊數據驅動決策，助力系統長期優化和性能提升。
- 在安全性和合規性方面：具備嚴格的用戶權限控制和安全特性，確保系統數據機密性和完整性，滿足法規要求，確保系統安全。
總結
圖撲軟件 HT 強大的渲染引擎，加之穩定的建模技術，以創意科技的風格呈現供熱換熱站的設備和場景，營造出充滿科技未來感的場景，給予觀衆強烈的視覺衝擊。此外，系統還能準確顯示各供熱源頭和供熱終點的溫度信息，幫助運營人員實時監測、診斷故障、優化能效。通過應用 GIS、2D/3D 組態、BIM 等可視化應用，實現換熱站的智慧供熱和節能減排的目標。
您可以至圖撲軟件官網查看更多案例及效果：
https://www.hightopo.com/demos/index.html