面对全球生态环境的严峻形势,绿色环保已经成为世界各国都高度重视的全新战略,能源绿色低碳转型升级也随之迎来了新的机遇与更加广阔的市场。那么在碳达峰、碳中和的“双碳”战略目标下,供热企业究竟是如何利用云计算、人工智能等新兴技术,真正实现供热精细化、智能化管理的呢?

近日,趣味科技对北京智信远景软件技术有限公司(以下简称智信远景)CEO张小迎进行了采访。针对供热企业面临的挑战,迁移上云的过程,以及上云之后取得的成效等问题,张小迎一一进行了详细解答。

供热行业数字化转型迫在眉睫

据张小迎介绍,当今全球的采暖服务行业采用集中供热的国家主要有北欧、俄罗斯、中国,且中国是目前最大的集中供热应用国家。集中供热也称之为区域供热,即在某个区域内由唯一热源,向区域内所有居民进行供热服务。近来由于煤炭价格飙升,部分地区已经出现煤炭资源紧缺现象,这一现象直接导致供热企业的运营成本直线上升,再加上部分采暖能耗的粗放式管理,节能降耗已经成为当前供热企业极为迫切的要求。

张小迎认为,集中供热作为城市的一种基础设施,是十分重要的公用事业。智信远景最初进入该行业时即发现,供热行业的数字化转型迫在眉睫,且需要强大的IT信息化支撑。针对传统供热行业的现状,张小迎将目前行业面临的的挑战主要归纳为以下几点:

一、供热企业目前存在的三个应用系统,分别为热源管理系统、热网调度运行系统、用户收费系统。这些系统均拥有独立软件,且独立存在,如何做到不同系统之间数据的互联互通,是目前普遍存在的一大问题。而供热指标选用是否合理,将直接影响到耗煤量,多年来政府投入了很多资金,希望将热耗改造为像水耗电耗一样,让人们可以根据需求进行取用,做到自主节能,形成节能减排意识。

二、集中供热具有区域性、网络化的特点,传统供热设备大多部署为独立的服务器,拥有独立IP,各个热力公司之间的运营和维护能力参差不齐,导致服务器问题频出。行业内亟需大量的专业人员及更先进的创新技术。

三、智慧供热是智慧城市建设中的重要环节,供热管网涉及到各种各样的设备,如阀、泵、计量表、温度压力传感器等,要真正做到按需供热,需要大量的末端设备数据来支撑预测算法。随着近年来以上物联网设备数据量呈现指数级的增长,在云上进行数据存储与计算已成必然趋势。

首家针对供热行业的SaaS服务平台

面对上述行业现状,智信远景认为,要想为供热公司提供更好的解决方案,就必须依赖云端的部署和人工智能的应用。于是智信远景推出了首款针对供热行业的SaaS服务平台——揽月云平台,该平台主要针对城镇供热行业应用,通过安全、平稳、连续三个层面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。

生产安全是企业之本,智信远景首先在平台上将热源、换热机组、末端用户数据及所有工业设备经过互联网赋能后连接至云端,并增加了安全性检测和危险报警功能,以保证上述设备运行的安全性。

如何通过整个设备让系统平稳运行,保证每个热用户家中的舒适性,这是一项很大的挑战。众所周知,传统供热无法根据房屋朝向、天气温度、住户面积等因素进行科学调节,这就导致供热不均,会出现室内温度过热或者过低的情况,造成能源浪费。目前供热收费主要还是采取住户面积收费,那么如何才能按照热计量收费,让每个人都可以自主地形成节能意识呢?

智信远景推出的揽月云平台,可以针对每个小区的换热机组设备进行自动化控制及无人值守,实现一些与天气因素相关的策略控制。与此同时,智信远景还通过供热二次网调节技术,解决了传统供热行业中长期存在的水力平衡失调问题。

据张小迎介绍,截至目前为止,智信远景揽月云平台面向城市集中供热企业的应用中已接入2,000多个换热站,覆盖供热面积达1．2亿平方米左右,累计节能约4,000万千瓦时,折合燃煤50,000吨。

携手亚马逊云科技赋能供热行业转型

智信远景CTO张选潮告诉趣味科技,在上云之前,智信远景主要面临两大重要挑战,那就是来自研发和运维的双重压力。对于智信远景的揽月云平台,客户最关注的是其稳定性和连续性,为此智信远景投入了大量的精力。产品采用微服务架构,而整个物联网平台包括了各种类型的数据库,内存Redis数据库,结构化MySQL数据库,非结构化MongoDB,还有列式存储ClickHouse等,因此研发团队要在所有的系统部署、优化和运维方面投入很大的精力。而随着业务的不断增长系统的负载也在不断增大,因此需要不断优化,了解每一个数据库的参数,然后扩展节点。而如何快速有效地引入新技术,也是智信远景面临的挑战。

在详尽的考察和调研之后,智信远景最终选择了亚马逊云科技作为技术合作伙伴,并依托亚马逊云科技广泛而深入的技术和服务,以及全球领先的架构设计方法和实践,不断优化产品,共同赋能热力行业转型。

张选潮透露,智信远景在将揽月云平台完全架构到亚马逊云上之后,首先实现了原有应用的迁移,极大地提高了云平台的稳定性和业务连续性。大量使用Amazon EKS、Amazon RDS、Amazon Athena等服务之后,研发人员无需将时间精力耗费在基础架构的运维中,从而能够投入更多的精力进行研发创新,系统稳定性也有了明显改善。

其次,利用Amazon EKS容器服务对原有应用进行云原生改造,极大地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,产品迭代速度得到了很大提升。

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,利用亚马逊云科技的智能湖仓架构,使用Amazon S3来存储供热数据,通过Amazon Glue、Amazon Athena构建数据仓库,还用到了Amazon Lambda这样的Serverless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,智信远景只用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、热网直至房间所有环节的数据。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。

值得一提的是,亚马逊云科技还拥有众多开箱即用的托管服务,并在很大程度上帮助智信远景降低了运维成本,使得智信远景能够将更多精力投入到核心业务研发中,产品功能发布周期由过去的3个月缩短至现在的1个月,并实现了揽月云SaaS交付模式,打造智能、便捷、利于管理的平台,更好地服务客户。

在问及实际应用中的实施效果时,张小迎举了一个例子:“在石家庄的一个18万平方米的小区,拥有住户1,500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。如果换算为燃煤的话,相当于减少了1,550吨的二氧化碳排放量。”

张小迎表示,未来智信远景将携手亚马逊云科技继续开展更多、更深入的合作创新,为工业设备智能化赋能,用技术实现按需供能、按需用能,为节能减排、绿色环保添砖加瓦,为建设节约型社会做出更多贡献。