新工科毕业设计研究与实践项目学生申报通知（网联智控供热系统优化及运行维护）

各学院(部)：

　　为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“ 网联智控供热系统优化及运行维护” 新工科毕业设计项目现面向全校教师和毕业班学生进行招募。现将有关事项通知如下。

　　一、项目背景

　　北洋园校区 B 能源站自 2019 年进行智慧热网改造以来， 发挥了巨大节能作用，为学校节约了超过千万元以上的供热费用。然而，在智慧热网运行中发现，节能效果还有进一步提升的空间，同时，能源站运行数据显示，运行中存在着热水大量流失的问题。为此，本项目针对智慧热网建设现状，开展智慧热网节能提效和降低运行泄漏相关的新工科毕业设计课题，为北方地区供热系统运维提供可行的解决方案。

图1 北洋园B能源站

　　北洋园校区目前已经建成了包括机械学院团组、水利建工团组等多栋建筑团组的智慧供热网，供热面积超过 23 万 平米。智慧热网已经具备能源中心、末端室温、末端调控节点参数的数据实时采集与上传下达，实现了人工智能与热力 系统深度融合。后勤集团的供热中心全力支持本项目的进一步开展和应用示范。项目平台目前已经具备了北洋园校区的智慧供热基础，控制平台和远程监控软件平台。

图2新工科毕设成果图

　　本项目重点关注热网系统运行的优化调控和供热状况，项目期望完成在2025年6月，形成智慧热网供热能效的进一步提升，降低热网能量损耗，尤其是水的消耗，实现具备相关演示功能：

　　(1)北洋园B能源站智慧热网智能调控;

　　(2)热网管道机器人巡查演示;

　　(3)供热泄漏精确定位。

　　二、选题方向及任务

　　项目拟设3个研究方向，每个方向设3个研究任务，共9个研究任务。每个研究方向拟设2-3名指导教师岗位。每个研究任务拟安排1-2名学生。

图3 新工科毕业设计总体布局

　　研究方向和任务设置如下：

　　方向1：网联智控热管理技术，时间、空间尺度的建筑供能管理、恒温空调运行模拟与多能互补柔性系统研究。

　　任务1.1 基于数据分析的北洋园B能源站热网系统监控软件设计

　　目标：基于目前数据分析软件，开发一个能够整合供热系统实时数据的监控软件，利用大数据分析技术对系统各部分进行分析，实现对供热网络的实时监控和预警，帮助及时发现潜在问题，避免系统故障。

　　任务1.2 基于源网一体化的供热管网压力与流量的动态调节控制策略研究

　　目标：开发基于流量和压力反馈的智能调节系统，确保管网在不同时段和供热需求下的稳定运行，避免供热过剩或不足的现象，提高系统能效。

　　任务1.3：基于室外温度突变预测的供热系统提前调节技术研究

　　目标：针对室外温度突变对供热系统的影响，研究如何通过天气预报数据和室外温度突变预测模型，优化供热系统提前增温的时间点与调节力度，确保在温度剧烈变化时，室内温度能够保持稳定，避免传统供热系统的滞后性。

　　方向2：供热管网智能巡检机器人，针对供热管网开展运行期和非运行期的检测,防止发生泄漏等事故。

　　任务2.1 供热管道巡检机器人防水结构设计

　　目标: 针对热水管道中巡检机器人的防水问题，开展机器人防水外壳及防水结构设计工作，满足高承载压力下的密封性能和防水性。

　　任务2.2 巡检机器人抓取及清障结构设计

　　目标：移动中的巡检机器人会遇到一些较小的障碍物或者杂物，影响机器人移动或者影响对泄漏点的判断，开展清障结构设计，满足运行需要。

　　任务2.3 巡检机器人巡检定位技术研究

　　目标：开发巡检机器人在管道中位置的定位技术研究，获得巡检机器人在巡查中的位置精确定位。

　　方向3：校园供热智慧巡查系统，针对校园供热情况开展运行期的供热智慧巡查，获取过供热和欠供热基本情况。

　　任务3.1 基于红外影像资料的供热巡查数据系统设计

　　目标：开发基于红外影像技术的冬季建筑外墙和管道输送系统的温度识别系统，完成供热情况调查研究，获取过供热和欠供热的基础数据。

　　任务3.2 建筑供热状况三维动态系统构建

　　目标：基于供热系统温度参数和建筑结构参数，构建典型房间的热平衡模型，动态展示不同天气和环境温度下的供热系统运行规律。

　　任务3.3.基于无人机巡查数据的楼宇供热状况调查

　　目标：基于无人机搭载的红外相机，构建不同楼宇的供热状况模型，结合楼宇结构参数，形成楼宇供热状况调查报告，为智慧供热提供基础数据。

　　三、学生可选毕设课题

　　毕设课题如下表所示，学生可根据自己的兴趣选择相应的毕设课题。学生报名请扫描填写学生报名小程序报名，报名截止时间到10月10日。

表 学生可选毕设课题

　　四、报名及联系方式

　　学生报名：

　　相关课题细节以及其他未尽事宜请咨询项目组联系人：

　　联系人：彭梦博 17771261850

　　欢迎各位同学踊跃报名，期待您的加入!

　　网联智控供热系统优化及运行维护

　　2024年9月23日