智能樓宇供熱控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及供熱自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能樓宇供熱控制系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 冬季供熱與北方城鎮(zhèn)的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，也是節(jié)能減排不可忽視的關(guān)鍵因素之 一。近年來普遍實(shí)行冬季24小時(shí)持續(xù)供熱，來滿足熱用戶的采暖需求。
[0003] 但是現(xiàn)有的供熱方式對待混置在同一供熱區(qū)域內(nèi)的各種不同用熱特性的建筑，統(tǒng) 一實(shí)行這種連續(xù)供熱，就會導(dǎo)致具有分時(shí)段用熱特性的建筑在非用熱時(shí)段浪費(fèi)大量熱能， 同時(shí)供熱過程中的大流量和小溫差（10度左右），也會導(dǎo)致熱力失衡形成近熱遠(yuǎn)冷?，F(xiàn)有樓 宇供熱模式不僅浪費(fèi)大量熱能，還會降低用戶的熱舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種智能樓宇供熱控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中樓宇供熱效 率低的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明供熱控制系統(tǒng)，包括：
[0006] 采集單元、監(jiān)控單元以及PLC單元；
[0007] 所述采集單元用于采集數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述PLC單元，所述采集數(shù)據(jù) 包括溫度、流量；
[0008] 所述PLC單元用于將所述采集單元采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述監(jiān)控單元，并接收所述 監(jiān)控單元發(fā)送的開/關(guān)閥指令，根據(jù)所述指令控制閥門的開啟或關(guān)閉；
[0009] 所述監(jiān)控單元用于接收所述采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)確定供熱閥門的開/ 關(guān)時(shí)間，并根據(jù)所述閥門的開/關(guān)時(shí)間向所述PLC單元發(fā)送開/關(guān)閥指令，所述指令包括所 述閥門的開/關(guān)時(shí)間，以使閥門根據(jù)所述指令進(jìn)行開啟或關(guān)閉。
[0010] 進(jìn)一步地，所述監(jiān)控單元，具體用于：
[0011] 根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的供水流量和供回水溫差，采用公式
[0012] Q= 4. 186*GSLL*(GSWD-HSWD) (1)
[0013] 計(jì)算出單位時(shí)間的熱量，其中，所述Q單位是兆焦，所述GSLL為供水流量，所述 GSWD為供水溫度，所述HSWD為回水溫度；
[0014] 采用公式
[0016] 將所述熱量進(jìn)行累加，得到供熱時(shí)段對應(yīng)的開閥時(shí)間內(nèi)的總熱量，并根據(jù)所述總 熱量計(jì)算所述供熱時(shí)段的平均功率，其中，所述Q#為至前一分鐘為止的總熱量，所述Q 為至當(dāng)前時(shí)間為止的總熱量；
[0017] 根據(jù)室內(nèi)設(shè)定溫度與室外溫度的差值，采用公式
[0018] ffsv= (ffs-ffx) * (tcy-tcx) / (tcs-tcx)+ffx (3)
[0019] Tc=Tn-Tw+Kn (4)
[0020] 計(jì)算預(yù)設(shè)功率，其中，所述Tc為室內(nèi)外溫差，所述Tn為室內(nèi)設(shè)定溫度，所述Tw為 室外實(shí)時(shí)溫度，所述Kn為24小時(shí)溫度修正系數(shù)，所述Wsv為預(yù)設(shè)功率，所述Ws為功率上限， 所述Wx為功率下限，所述Tcy為計(jì)算溫差（將Tc進(jìn)行處理后得到的溫差），所述Tex為溫 差下限，所述Tes為溫差上限；
[0021] 比較所述平均功率與預(yù)設(shè)功率，若所述平均功率大于所述預(yù)設(shè)功率，則確定當(dāng)前 狀態(tài)為熱量充足，若所述平均功率小于所述預(yù)設(shè)功率，則確定當(dāng)前狀態(tài)為熱量不足；
[0022] 根據(jù)熱量充足或不足計(jì)算閥門開/關(guān)控制時(shí)間。
[0023] 進(jìn)一步地，所述監(jiān)控單元，具體用于：
[0024] 判斷當(dāng)前單位時(shí)間為熱量充足，則根據(jù)所述總熱量與預(yù)設(shè)功率獲取關(guān)閥時(shí)間，若 所述關(guān)閥時(shí)間小于最大閾值時(shí)間大于最小閾值時(shí)間，則所述控制時(shí)間為閥門關(guān)閉時(shí)長，若 所述關(guān)閥時(shí)間小于最小閾值時(shí)間，則不進(jìn)行關(guān)閥操作，將當(dāng)前單位時(shí)間的總熱量與預(yù)設(shè)總 熱量的熱量差值累加到下次的時(shí)間段中，若所述關(guān)閥時(shí)間大于最大閾值時(shí)間，則最大閾值 時(shí)間為閥門關(guān)閉時(shí)長。
[0025] 判斷當(dāng)前時(shí)間段為熱量不足，則計(jì)算所述時(shí)間段之前的時(shí)間段內(nèi)所欠的所有熱 量，若所欠熱量大于欠熱限值，則只采用欠熱限值作為欠熱量，若所述欠熱量小于欠熱限 值，則采用實(shí)際欠熱量，開啟閥門直至不欠熱為止。
[0026] 進(jìn)一步地，所述關(guān)閥時(shí)間采用公式
[0027] Tr=Qj*1000000/(ffsv*GNMJ*60)-Tk (5)
[0028] 計(jì)算，其中，所述Tr為關(guān)閥時(shí)間（單位是分鐘），所述Tk為開閥時(shí)間，所述％為實(shí) 時(shí)初始輸入熱量計(jì)算值，所述Wsv為預(yù)設(shè)功率，所述GNMJ為供暖面積。因此，總體系定義為 帶有邊界約束的變周期控制方式。
[0029] 進(jìn)一步地，所述監(jiān)控單元，還用于：
[0030] 根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)與所述預(yù)設(shè)值確定傳感器故障或通訊故障，采用替代值處理故 障。
[0031] 進(jìn)一步地，還包括：
[0032] 用于顯示和操作的MCGS觸摸屏、用于接收室外溫度的GPRS單元，所述雙向通信為 監(jiān)控單元向服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù)、服務(wù)器向所述監(jiān)控單元發(fā)送室外溫度。
[0033] 進(jìn)一步地，所述監(jiān)控單元為MCGS觸摸屏、所述采集單元為傳感器。
[0034] 本實(shí)施例的樓宇供熱系統(tǒng)，通過采集單元采集數(shù)據(jù)，PLC單元向監(jiān)控單元轉(zhuǎn)發(fā)所述 采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控單元根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)確定供熱閥門的開/關(guān)時(shí)間，并向PLC單元發(fā)送指 令，PLC單元根據(jù)所述指令控制閥門的開/關(guān)，實(shí)現(xiàn)了供熱負(fù)荷與室內(nèi)外特征溫差成線性關(guān) 系的合理性，兼顧了間歇供熱中溫度上升和下降的滯后性，從而使得室內(nèi)溫度滿足熱需求， 并且在節(jié)能的過程中保證了管網(wǎng)不被凍塞。
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例的有益效果為：
[0036] 1、可以按照需求熱量進(jìn)行定量供熱，節(jié)約能源。
[0037] 2、智能的調(diào)節(jié)方式可以避免開關(guān)閥的頻繁開關(guān)，延長使用壽命。
[0038] 3、智能控制可以使開關(guān)閥開夠充分長的時(shí)間，使熱媒介按設(shè)計(jì)要求遍歷全域，不 出現(xiàn)供熱死角。
[0039] 4、當(dāng)智能樓宇控制器與換熱站控制系統(tǒng)進(jìn)行配合時(shí)，能更充分的發(fā)揮此控制方式 的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0040] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041] 圖1為本發(fā)明樓宇供熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖2A為本發(fā)明熱功率充足情況下控制流程圖；
[0043] 圖2B為本發(fā)明熱功率不足情況下控制流程圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明總體控制流程圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明分時(shí)段控制流程圖；
[0046] 圖5為本發(fā)明室外溫度突變保護(hù)流程圖；
[0047] 圖6為本發(fā)明溫度傳感器故障保護(hù)流程圖；
[0048] 圖7為本發(fā)明流量傳感器故障保護(hù)流程圖；
[0049] 圖8為本發(fā)明通訊故障保護(hù)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0051] 圖1為本發(fā)明樓宇供熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以包 括：
[0052] 采集單元101、監(jiān)控單元102以及PLC單元103;
[0053] 所述采集單元用于采集數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述PLC單元，所述采集數(shù)據(jù) 包括溫度、流量；
[0054] 所述PLC單元用于將所述采集單元采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述監(jiān)控單元，并接收所述 監(jiān)控單元發(fā)送的開/關(guān)閥指令，根據(jù)所述指令控制閥門的開啟