新工科毕业设计研究与实践项目学生申报通知（智慧热网——网联智控供热系统构建及运行维护）

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，“智慧热网——网联智控供热系统构建及运行维护”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年启动智慧热网改造项目以来，节能成效突出，累计为学校节约了超过千万元的供热运行成本。系统持续运维过程发现，供热系统中存在较为严重的热水流失现象，影响了整体的能源利用效率和运行经济性。针对上述问题，本项目围绕“节能提效”与“降低运行泄漏”两大核心目标，开展具有工程实践意义的新工科毕业设计课题，探索适用于北方地区供热系统的智能化运维方法，助力供热系统向绿色、高效、智能方向发展。

图1 北洋园B能源站

北洋园B能源站于2019年开始智慧热网改造，已建成包括机械团组、水利建工团组等多栋建筑团组智慧供热网，供热面积超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。经过前期新工科毕设成果累积，已经初步构建了管网巡检机器人平台、无人机巡检平台，具备开展毕业设计的各种基础软硬件条件。

图2新工科毕设成果图

本项目拟在前期研究基础上进一步优化智慧热网的故障检测功能，开发出精确的管道缺陷识别与故障定位系统，实现供热系统运行状态的全方位监控，提高热网系统的稳定性，降低系统维护成本，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、管网运行模拟与系统调控方法研究。

任务1.1 供热管网热状态评估与智慧平衡策略研究

目标：构建供热管网热平衡模型，研究供热管网热损失、流量分配及供热终端温度分布，结合智能算法，提出优化平衡策略，提升系统能效与稳定性。

任务1.2 供热管网系统数字孪生系统1.0

目标：构建供热管网数字孪生模型，融合管网实时监测数据与仿真计算结果，实现管网运行状态可视化、故障预测与优化决策支持。

任务1.3：基于数据驱动的供热管网系统运行调节策略研究

目标：基于供热历史与实时运行数据，建立数据驱动模型，分析供热管网负荷变化与运行状态，提出动态调节策略，优化系统能效与供回水温度匹配。

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 管道缺陷识别方法研究

目标: 以供热系统中常见的管道泄漏、结垢、腐蚀等故障图像识别为研究对象，开发基于深度学习的缺陷识别方法，进行图像分类与缺陷识别，实现对供热管道的缺陷识别。

任务2.2 供热管网智能巡检机器人能源自供与续航优化研究

目标：关注巡检机器人在长距离管网中的能源供应问题，研究机器人在复杂运行环境下的续航能力优化方法。包括机器人能源系统的选型与设计、能量回收机制、低功耗传感器与控制策略的优化等。提出适用于供热管网巡检场景的可持续能源供给方案。

任务2.3 供热管网智能巡检机器人的通信与控制系统设计与实现

目标：重点研究供热管网智能巡检机器人在复杂地下环境中通信与控制系统的构建。设计适用于长距离、多弯道、金属管道等干扰环境下的无线通信方案，确保机器人与控制终端之间的数据传输稳定可靠。

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，为供热系统运行决策提供建议。

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 供热系统智慧巡查数据处理与分析平台开发

目标：构建一个供热系统智慧巡查的数据处理与分析平台。平台可对接各类数据源，实现数据清洗、存储、可视化、异常检测、趋势预测等功能。

任务3.3 供热系统数据采集与传输设计与实现

目标：本课题研究供热系统中各类传感器与巡检设备的数据采集与传输机制，设计适用于校园供热环境的通信协议（如MQTT、CoAP、HTTP等），实现数据的高效、安全、稳定传输。开发数据采集与传输模块，为智慧巡查系统提供可靠的数据支撑。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。

表1 学生可选毕设课题                  

三、报名及联系方式

学生报名：

https://v.wjx.cn/vm/O4Ffhdi.aspx#

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：戴胡伟 18071264868

欢迎各位同学踊跃报名，期待您的加入！