本發(fā)明涉及綜合節(jié)能管理系統(tǒng)。

背景技術：

冷卻水系統(tǒng)能耗是空調系統(tǒng)能耗的重要組成部分，因此，冷卻水系統(tǒng)節(jié)能對于車站的節(jié)能具有非常重要的意義?？照{大部分時間在部分負荷下運行，這時冷卻水系統(tǒng)也應運行在部分負荷的工況下，因而冷卻水系統(tǒng)節(jié)能的關鍵在于部分負荷下如何對冷卻水系統(tǒng)進行控制，達到能耗最小化。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供綜合節(jié)能管理系統(tǒng)，其能實現(xiàn)對冷卻水系統(tǒng)的控制，使能耗達到最小化。

本發(fā)明的目的采用以下技術方案實現(xiàn)：

綜合節(jié)能管理系統(tǒng)，包括時鐘模塊、采集模塊、處理模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)庫；

時鐘模塊，用于定時發(fā)送時鐘信號至采集模塊；

采集模塊在接收到時鐘信號時候，進行采集固定時間的冷卻水系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫中；

處理模塊用于從數(shù)據(jù)庫中獲取參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲模塊中獲取和參數(shù)數(shù)據(jù)相應的節(jié)能策略；

處理模塊還用于將節(jié)能策略發(fā)送至操作終端，以使操作員根據(jù)節(jié)能策略控制冷卻水系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，參數(shù)數(shù)據(jù)包括冷凍水泵頻率、冷卻水泵頻率、冷水進口溫度、冷水出口溫度、冷水流量和室外溫度。

作為優(yōu)選，綜合節(jié)能管理系統(tǒng)還包括交互模塊；

處理模塊還用于將節(jié)能策略發(fā)送至交互模塊，以使交互模塊顯示最佳的節(jié)能策略。

相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)實際的采集數(shù)據(jù)決定不同的節(jié)能策略，能獲取到適用于冷卻水系統(tǒng)的最優(yōu)方案；使冷卻水系統(tǒng)的能耗達到最小化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的綜合節(jié)能管理系統(tǒng)的模塊連接圖。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發(fā)明做進一步描述：

綜合節(jié)能管理系統(tǒng)，如圖1所示，包括時鐘模塊、采集模塊、處理模塊、存儲模塊、交互模塊和數(shù)據(jù)庫；

時鐘模塊，用于定時發(fā)送時鐘信號至采集模塊；

采集模塊在接收到時鐘信號時候，進行采集固定時間的冷卻水系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫中。

例如，以地鐵運行系統(tǒng)為例，在每天凌晨運營結束后，獲取上一天采集到的車站冷卻水系統(tǒng)的能耗，冷凍水泵運行頻率，冷卻水泵運行頻率，冷水進口溫度、冷水出口溫度、冷水流量和室外濕球溫度等參數(shù)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫中。

處理模塊用于從數(shù)據(jù)庫中獲取參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲模塊中獲取和參數(shù)數(shù)據(jù)相應的節(jié)能策略。

存儲模塊中存儲了適用于不同的參數(shù)數(shù)據(jù)對應的節(jié)能策略，均來自于歷史數(shù)據(jù)的采集和分析。

處理模塊將節(jié)能策略發(fā)送至操作終端，操作員根據(jù)節(jié)能策略控制冷卻水系統(tǒng)。

處理模塊將節(jié)能策略發(fā)送至交互模塊，以使交互模塊顯示最佳的節(jié)能策略。

在空調系統(tǒng)中，當冷水機組負荷或室外溫度發(fā)生變化時，可以調節(jié)冷卻水泵和冷凍水泵的運行頻率來適應這些變化。冷卻水泵流量減小和冷卻塔風機風量減小會使水泵和冷卻塔風機的電耗減小，但會導致冷卻水溫度升高和流量減小，這會導致冷水機組能耗升高,所以總的能耗不一定會下降。

冷卻水系統(tǒng)的調節(jié)對制冷機能效影響非常大，但對空調系統(tǒng)其他部分的能效影響很小，因而冷卻水系統(tǒng)調節(jié)應綜合考慮冷卻水系統(tǒng)和制冷機的能耗，控制目標是冷卻水系統(tǒng)和制冷機總能耗最小，包括制冷機、冷卻水泵和冷凍水泵的能耗。

理論上，在冷卻水系統(tǒng)中可以調節(jié)的量很多，包括冷卻水泵頻率、冷凍水泵頻率和各種閥門開度等，但考慮到冷卻水系統(tǒng)不存在水力平衡問題，閥門調節(jié)所能實現(xiàn)的功能完全可以用調節(jié)冷卻水泵實現(xiàn)，而閥門關小會造成能耗增加,因而可以調節(jié)的量只限于冷卻水泵運行頻率和冷凍水泵運行頻率。

冷卻水系統(tǒng)的設備總能耗包括：冷水機組(ACC-W1、ACC-W2、WCC-W1、WCC-W2)、冷卻塔(CT-1、CT-2)、冷卻水泵(CWP-1、CWP-2、CWP-3)、冷凍水泵(CHWP-1、CHWP-2、CHWP-3)的能耗。冷卻水泵頻率指CWP-1的頻率(CWP-2的頻率與其相同)。冷凍水泵的頻率指CHWP-1的運行頻率(CHWP-2的頻率與其相同)。如果采集到的數(shù)據(jù)的外部條件均相等(冷水進口溫度、冷水出口溫度、冷水流量、室外濕球溫度)，則分別更新“更新時間”、“5分鐘總能耗”、“冷卻水泵運行頻率”和“冷凍水泵運行頻率”這4個字段的的數(shù)據(jù)。溫度、流量和運行頻率從EMCS系統(tǒng)采集，能耗從EMS系統(tǒng)采集。

根據(jù)軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實際現(xiàn)狀和要求，綜合節(jié)能管理系統(tǒng)是一個高并發(fā)、高數(shù)據(jù)流、高可靠和高安全的分布式的一個實時系統(tǒng)，為了達到這個要求，IEMS系統(tǒng)的總體設計需要有以下的幾個原則和思路：

設計盡量簡單：在達到預定的目標、具備所需要的功能前提下，IEMS系統(tǒng)設計應盡量簡單，簡單才能保證平臺的穩(wěn)定和可靠，一個過度復雜的系統(tǒng)，其穩(wěn)定性和可靠性是值得懷疑的。所以在IEMS系統(tǒng)的設計過程中，應當盡量簡單實用，避免過度設計。

系統(tǒng)的設計必須保證其靈活性和適應性：可變性是現(xiàn)代軟件系統(tǒng)的特點之一，是指其對外界環(huán)境的變化的適應能力。綜合監(jiān)控系統(tǒng)服務器也必須具有相當?shù)撵`活性，以便適應外界環(huán)境的不斷變化，而系統(tǒng)本身也需不斷修改和改善，同時系統(tǒng)需要連接能源管理系統(tǒng)、節(jié)能管理系統(tǒng)和HMI的客戶端，將來可能要連接其它類型的系統(tǒng)，所以系統(tǒng)的設計必須有足夠的靈活性，便于未來連接其它外部系統(tǒng)。必須使IEMS系統(tǒng)的各個部分獨立性強，容易進行變動，從而可提高IEMS系統(tǒng)的性能，不斷滿足對系統(tǒng)功能變化的要求。

系統(tǒng)的設計必須一致和完整：一致性是指系統(tǒng)中的各個部分要具備一致性設計規(guī)范應標準；完整性是指系統(tǒng)作為一個統(tǒng)一的整體而存在，系統(tǒng)功能應盡量完整。

技術路線要選用成熟可靠的技術：在系統(tǒng)的技術路線選擇上，必須使用既先進又成熟可靠，經(jīng)過市場檢驗的技術產(chǎn)品，盡量不要選用過度先進而不成熟的產(chǎn)品作為開發(fā)基礎。一方面要保證開發(fā)技術的先進性，能在一段時間內保持平臺的技術先進和可持續(xù)開發(fā)，不至于因開發(fā)技術的落后而導致開發(fā)困難和難以招到合適的技術人員；另一方面要保證使用的開發(fā)技術必須成熟可靠，必須經(jīng)過市場的檢驗，不能采用過度先進而不成熟的產(chǎn)品而導致技術風險的不可控。

分層實現(xiàn)：對于邏輯設計中確定的系統(tǒng)應用功能，在實現(xiàn)中由于牽涉不同的技術條件，如各種實現(xiàn)技術特點的要求、各種異構系統(tǒng)接入的要求，需要在為系統(tǒng)設計多個不同的層次，分層處理、分層封裝、分層屏蔽、分層實現(xiàn)各個系統(tǒng)應用功能。

模塊復用：在系統(tǒng)設計過程中，會逐步設計出類似的子系統(tǒng)，需要充分考慮這些模塊的可復用性，減輕開發(fā)工作量和保證復用部分的可靠和穩(wěn)定。

重復優(yōu)化：分層實現(xiàn)與模塊復用，需要在系統(tǒng)設計過程中不斷地調整與優(yōu)化，以達到相對最優(yōu)化系統(tǒng)結構。

分層(Layer)架構模式是最常見的一種架構模式。甚至說分層模式是很多架構模式的基礎。

分層描述的是這樣一種架構設計過程：從最低級別的抽象開始，稱為第1層。這是系統(tǒng)的基礎。通過將第J層放置在第J-1層的上面逐步向上完成抽象階梯，直到到達功能的最高級別，稱為第N層。分層模式就可以定義為：將解決方案的組件分隔到不同的層中。每一層中的組件應保持內聚性，并且應大致在同一抽象級別。每一層都應與它下面的各層保持松散耦合。分層模式的關鍵點在于確定依賴，即通過分層，可以限制子系統(tǒng)間的依賴關系，使系統(tǒng)以更松散的方式耦合，從而更易于維護。

分層架構模式具有以下優(yōu)勢：

1.分散關注：開發(fā)人員可以只關注整個結構中的其中某一層；

2.松散耦合：可以很容易的用新的實現(xiàn)來替換原有層次的實現(xiàn)；可以降低層與層之間的依賴，如果一個系統(tǒng)沒有分層，那么各自的邏輯都緊緊糾纏在一起，彼此間相互依賴，誰都是不可替換的。一旦發(fā)生改變，則牽一發(fā)而動全身，對項目的影響極為嚴重。

3.邏輯復用：可以有利于各層邏輯的復用，每個功能模塊一旦定義好統(tǒng)一的接口，就可以被各個模塊所調用，而不用為相同的功能進行重復地開發(fā)。

4.有利于標準化：一個好的分層式結構，可以使得開發(fā)人員的分工更加明確。一旦定義好各層次之間的接口，負責不同邏輯設計的開發(fā)人員就可以分散關注，齊頭并進。每個開發(fā)人員的任務得到了確認，開發(fā)進度就可以迅速的提高。只有在一定程度的標準化基礎上，這個系統(tǒng)才是可擴展的，可替換的。

對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。