或關(guān)閉;
[0055] 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)時間,并根據(jù)所述閥門的開/關(guān)時間向所述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)時間,以使閥門根據(jù)所述指令進(jìn)行開啟或關(guān)閉。
[0056] 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。
[0057] 進(jìn)一步地,還包括:
[0058] 用于顯示和操作的MCGS觸摸屏105、用于接收室外溫度的GPRS單元106,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。
[0059] 具體來說,傳感器采集溫度、流量后,將該溫度和流量發(fā)送至PLC單元,PLC單元將 該些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控單元,監(jiān)控單元根據(jù)接收到的溫度和流量確定閥門的開/關(guān)時間,并 根據(jù)該閥門的開/關(guān)時間向PLC單元發(fā)送指令,最后PLC單元根據(jù)該指令控制閥門的開啟 或關(guān)閉。
[0060] 進(jìn)一步地,所述監(jiān)控單元,具體用于:
[0061] 對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并加以分析后,轉(zhuǎn)化為指令和信息發(fā)送出去。
[0062] 以下為主要控制思路:
[0063] 根據(jù)每個時刻的供水流量和供回水溫差,采用公式
[0064] Q= 4. 186*GSLL*(GSWD-HSWD) (1)
[0065] 計算出單位時間的熱量,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;
[0066] 采用公式
[0068] 將所述熱量進(jìn)行累加,得到供熱時段對應(yīng)的開閥時間內(nèi)的總熱量,并根據(jù)所述總 熱量計算所述供熱時段的平均功率,其中,所述Q#為至前一分鐘為止的總熱熱量,所述 Q.:為至當(dāng)前時間為止的總熱量;
[0069] 根據(jù)室內(nèi)設(shè)定溫度與室外溫度的差值,采用公式
[0070]ffsv= (ffs-ffx) * (tcy-tcx) / (tcs-tcx)+ffx (3)
[0071] Tc=Tn-Tw+Kn (4)
[0072] 計算預(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 室外實時溫度,所述Kn為24小時溫度修正系數(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;
[0073] 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;
[0074] 根據(jù)熱量充足或不足計算閥門開/關(guān)控制時間。
[0075] 進(jìn)一步地,所述監(jiān)控單元,具體用于:
[0076] 判斷當(dāng)前單位時間為熱量充足,則根據(jù)所述總熱量與預(yù)設(shè)功率獲取關(guān)閥時間,若 所述關(guān)閥時間小于最大閾值時間大于最小閾值時間,則所述控制時間為閥門關(guān)閉時長,若 所述關(guān)閥時間小于最小閾值時間,則不進(jìn)行關(guān)閥操作,將當(dāng)前單位時間的總熱量與預(yù)設(shè)總 熱量的熱量差值累加到下次的時間段中,若所述關(guān)閥時間大于最大閾值時間,則最大閾值 時間為閥門關(guān)閉時長。
[0077] 判斷當(dāng)前時間段為熱量不足,則計算所述時間段之前的時間段內(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,則采用實際欠熱量,開啟閥門直至不欠熱為止。
[0078] 具體來說,監(jiān)控單元根據(jù)熱量充足或不足計算閥門開/關(guān)控制時間,如圖2A和圖 2B所示,首先,根據(jù)每個時刻的供水流量和供水溫度、回水溫度代入公式(1)中計算單位時 間的熱量,采用公式(2)將各單位時間的熱量累加,從而得到供熱時段對應(yīng)的開閥時間內(nèi) 的總熱量,通過該總熱量求得供熱時段的平均功率。然后,將室內(nèi)設(shè)定溫度與室外溫度代入 公式(3),計算得到預(yù)設(shè)功率。最后,將該平均功率與預(yù)設(shè)功率進(jìn)行比較,若平均功率大于預(yù) 設(shè)功率,則說明該時間段內(nèi)樓宇供熱的熱量充足,當(dāng)熱量充足時,采取關(guān)閥,該關(guān)閥時間采 用公式
[0079] Tr=Qj*1000000/(ffsv*GNMJ*60)-Tk (5)
[0080] 計算,其中,所述Tr為關(guān)閥時間(單位是分鐘),所述Tk為開閥時間(這是經(jīng)驗數(shù) 值,各個不同樓宇有不同的值),所述%為實時初始輸入熱量計算值,所述Wsv為預(yù)設(shè)功率, 所述GNMJ為供暖面積,若計算所得的關(guān)閥時間小于最大閾值時間小于最小閾值時間,則采 用該關(guān)閥時間來控制閥門,若該關(guān)閥時間小于最小閾值時間,則采取不關(guān)閥操作,并把該時 間段的熱量差值累加到下一時間段的總熱量中。若該關(guān)閥時間大于最大閾值時間,則采用 最大閾值時間作為閥門的關(guān)閉時長。取供熱期某段時間為例說明,供水流量為6t/h,供水溫 度為38°C,回水溫度為37. 5°C,功率上限為20w/m2,功率下限為2w/m2,溫差上限為30°C, 溫差下限為14°C,室內(nèi)設(shè)定溫度為20°C,室外實時溫度為_5°C,24小時溫度修正系數(shù)為0, 取暖面積為3800m2,開閥時間為60min(分鐘)。
[0081] 根據(jù)公式(1)得每小時輸入熱量為12. 558(MJ/h),則此時每分鐘輸入熱量為 0. 2093(MJ/m),假設(shè)理想狀態(tài)流量一直為6t/h,供回水溫差一直維持在0. 5°C,且已知一個 開閥周期Tk為60分鐘,則根據(jù)公式(2) -個開閥周期共輸入熱量為12. 558MJ,根據(jù)公式 (4)得到室內(nèi)外溫差為25,在溫差限值范圍內(nèi),在根據(jù)公式(3)算出預(yù)設(shè)功率為14. 375w/ m2。最后根據(jù)公式(5)得到關(guān)閥時間為-56. 17,此時關(guān)閥時間Tr是負(fù)數(shù),說明供熱不足。
[0082] 如果流量在7t/h,供回水溫差一直維持在7°C,則根據(jù)以上公式可算出Tr= 2. 6, 此時可以關(guān)閥2. 6分鐘,但是因為此關(guān)閥時間小于最小關(guān)閥時限,不進(jìn)行關(guān)閥動作,將此次 多累計的熱量累加到下一個開閥周期的%里面。
[0083] 如果流量在7t/h,供回水溫差一直維持在10°C,則根據(jù)以上公式可算出Tr= 29. 4,此時可以關(guān)閥29. 4分鐘,其大于最小關(guān)閥時限,可以關(guān)閥,并關(guān)閉閥門30分鐘。
[0084] 圖3為本發(fā)明總體控制流程圖,如圖3所示,樓宇供熱節(jié)能控制器可以根據(jù)不同的 建筑物的不同的適用功能,采用最適合的供暖參數(shù)方案。系統(tǒng)初始化后先讀取存儲,將事先 設(shè)定好的參數(shù)讀取到運行策略中,緊接著控制器開始讀取到采集的溫度、流量值。在此之后 系統(tǒng)會判斷此時是自動狀態(tài)還是手動狀態(tài),手動狀態(tài)則操作人員手動開關(guān)閥操作,而自動 狀態(tài)則按照控制需要的參數(shù)自動開關(guān)電動閥。圖4為本發(fā)明分時段控制流程圖,如圖所示, 在自動狀態(tài)下控制器首先會讀取系統(tǒng)的時間,這個時間決定了當(dāng)前是周一到周日的某個日 期,然后系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前的時間判定當(dāng)前是屬于供熱時段還是防凍時段,一般情況下周一 到周五的供熱時段為建筑的使用時段,其余為防凍時段,而周六日可能全天都在進(jìn)行防凍 控制,只保持管網(wǎng)不凍即可,具體應(yīng)用時可以根據(jù)實際情況人機對話設(shè)定。
[0085] 圖5為本發(fā)明室外溫度突變保護(hù)流程圖,如圖所示,對于Bang-Bang控制,開閥的 時候建筑物中供熱管道開始竄熱,但是在關(guān)閥的過程中除了上述進(jìn)行的上下限設(shè)置以外, 還進(jìn)行了溫差突變的保護(hù)策略。樓宇控制器會每個小時計算一次室外溫度的變化值。假設(shè) 室外溫度為tw:
[0086] n時刻的溫度與n-1時刻的溫度的差值
[0087] At(n) =tw(n)-tw(n-l) (6)
[0088] ta>0 (7)
[0089] 根據(jù)公式6可以看出,當(dāng)At〈_ta時,室外溫度由于寒潮等天氣因素突降,且室外 溫度的下降已超過限值,如果閥門還處于關(guān)閉狀態(tài),則立即令閥門打開直到下個周期再進(jìn) 行判斷。
[0090] 若-ta〈At〈t^,溫度變化在允