專利名稱：中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法。
(一)背景技術(shù)現(xiàn)有的中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，由于在考慮系統(tǒng)的負(fù)載能力時(shí)，是以全年最大制冷負(fù)荷(最熱的天氣)和最大制熱負(fù)荷(最冷的天氣)作為最大負(fù)載功率來設(shè)計(jì)的，而中央空調(diào)輔機(jī)系統(tǒng)卻不能動(dòng)態(tài)的根據(jù)室外環(huán)境溫、濕度及室內(nèi)溫、濕度來調(diào)整其自身的運(yùn)行功率，導(dǎo)致中央空調(diào)輔機(jī)設(shè)備始終運(yùn)行于系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的最大功率以滿足全年中最冷和最熱天氣時(shí)的客觀需求。但全年天氣中最冷與最熱的時(shí)間，即需要最大負(fù)荷的時(shí)間僅僅有幾十天，只占全年的30％左右，其它時(shí)間客觀需求的制冷與制熱量平均大約只有設(shè)計(jì)負(fù)荷的50％～80％，而這些時(shí)間中，中央空調(diào)輔機(jī)仍然以最大設(shè)計(jì)負(fù)荷在運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致大量的能源浪費(fèi)。
目前雖然有部分城市已開始使用變頻器加外部控制裝置來改造中央空調(diào)系統(tǒng)，但只是通過溫度儀表單一的采集出、回水溫度來控制變頻器實(shí)現(xiàn)簡單的節(jié)能控制。對(duì)變頻器而言，一旦選定了比例參數(shù)KP、積分時(shí)間常數(shù)TI和微分時(shí)間常數(shù)TD后，控制方式就已經(jīng)確定，從而導(dǎo)致不能實(shí)時(shí)跟隨天氣溫、濕度、季節(jié)、主機(jī)運(yùn)行參數(shù)、循環(huán)系統(tǒng)的流量、壓力和流量的變化而實(shí)現(xiàn)全智能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，也就不可能達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
目前市場上雖然有個(gè)別節(jié)能設(shè)備出現(xiàn)，但其產(chǎn)品大都采用常規(guī)電器元件和按鈕或是采用單片機(jī)和按鈕來實(shí)現(xiàn)其控制以達(dá)到節(jié)能目的。這類產(chǎn)品雖也有一定的節(jié)能效果，但遠(yuǎn)未挖掘系統(tǒng)應(yīng)有的節(jié)能潛力。加之這類產(chǎn)品，由其內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)決定了其具有穩(wěn)定性及可靠性差、科技含量低、節(jié)能率低、調(diào)試周期長、布線復(fù)雜、不易操作維護(hù)、抗干擾能力弱等缺點(diǎn)，使這種節(jié)能設(shè)備很難在市場上大面積的推廣。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、維修方便的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法。
一種中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置，由環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、壓力、溫度、濕度傳感器、中央控制器、數(shù)據(jù)顯示處理器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器和模糊控制器組成；環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度采集裝置和濕度采集裝置，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過屏蔽電纜與壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器連接，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)和中央空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器都分別安裝在室外及中央空調(diào)各循環(huán)系統(tǒng)上，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器連接，中央控制器通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器連接，中央控制器通過外設(shè)口到RS232口的轉(zhuǎn)換適配器和遠(yuǎn)程監(jiān)控器連接，模糊控制器也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器相連接。
所述的環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置由溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊組成，溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別與中央控制器連接；溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別用歐姆龍生產(chǎn)的CPM1A-TS102和CPM1A-AD041。
所述的壓力傳感器用SK2088，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出的傳感器。
所述的中央控制器由通訊模塊及可編程控制器組成，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，可編程控制器與電源單元連接，同時(shí)與數(shù)據(jù)顯示處理器通過串行通訊電纜連接，通訊模塊用CPM1-CIF01，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CPM2AH或CJ1系列。
所述的數(shù)據(jù)顯示處理器由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤和打印機(jī)組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，打印機(jī)通過打印機(jī)電纜與嵌入式一體化工控機(jī)的USB接口連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控器由能支持或兼容AT指令集的調(diào)制解調(diào)器組成，調(diào)制解調(diào)器通過外設(shè)口到RS232C的轉(zhuǎn)換適配器與中央控制器連接，同時(shí)與擁有獨(dú)立的外線直撥電話號(hào)碼的電話線連接。
所述的模糊控制器由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器連接，同時(shí)通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，模糊控制模塊用CPM1-DA041，變頻器采用西門子MicroMaster 430系列或ABB ACS800系列或三墾P系列。
中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置的節(jié)能控制方法為當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)接收到操作人員給定的啟動(dòng)信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)采集環(huán)境、空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)，并進(jìn)行初步分析，根據(jù)環(huán)境溫度判斷空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用的控制方式制冷或制熱；也可由操作人員人為選擇制冷或制熱的控制方式；當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷，分別決定不同控制對(duì)象的不同控制方式，決定冷凍泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)，與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)對(duì)比運(yùn)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；當(dāng)選擇制熱控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集所得的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷，決定熱水泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；具體控制程序?yàn)?1)、空調(diào)主機(jī)運(yùn)行信號(hào)或設(shè)備啟動(dòng)信號(hào)；(2)、環(huán)境參數(shù)采集分析，系統(tǒng)參數(shù)采集分析；(3)、制冷、制熱選擇；(4)、由(3)做出制冷選擇，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(6)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同控制決策；(5)、由(4)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(6)、由(5)或(7)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(4)；(7)、由(4)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備參數(shù)；(8)、由(3)做出制熱選擇，根據(jù)環(huán)境參數(shù)決定控制對(duì)象冷凍泵；(9)、當(dāng)(8)選定對(duì)象時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(11)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同的控制決策；(10)、由(9)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(11)、由(10)或(11)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(9)；(12)、由(9)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(13)、當(dāng)(8)選定對(duì)象制熱泵時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(15)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并做出控制決策；(14)、由(13)決定的控制決策方式?jīng)Q定設(shè)備的運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(15)、由(14)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，得出運(yùn)行偏差，并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(13)。
采用本系統(tǒng)的有益效果在于提供一種中央空調(diào)智能節(jié)能控制系統(tǒng)的高科技的產(chǎn)品。通過使用該產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)全系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，并優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，優(yōu)化各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作，從而提高中央空調(diào)系統(tǒng)及子系統(tǒng)的工作效率，以達(dá)到最大限度的節(jié)約能源的效果。
本系統(tǒng)與現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)相比，具有更高的可靠性、穩(wěn)定性、科學(xué)性、易操作、易維護(hù)、高節(jié)電率等特點(diǎn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控、跟蹤診斷維護(hù)功能雖在國外以普遍使用，但在國內(nèi)節(jié)能設(shè)備上使用卻是鳳毛麟角。而在中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中更是決無僅有的。整個(gè)控制系統(tǒng)嚴(yán)格跟蹤室外天氣變化、室內(nèi)溫、濕度變化、系統(tǒng)運(yùn)行工況等參數(shù)，多環(huán)PID智能模糊控制也是在中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)品的首次使用。獨(dú)立開發(fā)的節(jié)能軟件更是集合了先輩的經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際情況，結(jié)合最新的控制方式方法及思路，溶入了人的智慧后的智能程序。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記錄及報(bào)表打印更是大型系統(tǒng)中才使用的配置首次在中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中的使用。
本發(fā)明可以和樓宇管理系統(tǒng)非常協(xié)調(diào)地運(yùn)行，工作人員可以在自己的辦公室里監(jiān)測客戶的所有控制情況。最低限度的減少事故發(fā)生率并達(dá)到最優(yōu)化控制，具有設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、維修方便的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是本發(fā)明的控制程序流程圖。
圖3是本發(fā)明中中央處理器的電原理圖。
圖4是本發(fā)明中數(shù)據(jù)顯示處理器的電原理圖。
其中，1、溫度、濕度傳感器，2、環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置，3、中央控制器，4、數(shù)據(jù)顯示處理器，5、遠(yuǎn)程監(jiān)控器，6、模糊控制器，7、通訊接口，8、電源，9、濾波器，10、打印機(jī)，11、工控機(jī)，12、變頻器，13、電抗器，14、電話線，15、筆記本硬盤，16、壓力傳感器，17、溫度傳感器，18、濕度傳感器，19、以太網(wǎng)口，POWERSUPPLY電源，PT&DATA CENTER嵌入式一體化工控機(jī)，PT100熱電阻，BTHS-3溫、濕度檢測傳感器，MODEM調(diào)制解調(diào)器；A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；D/A數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊，TS溫度檢測模塊，Transduce變頻器，M電機(jī)，N、U、V、W三相四線電源，R、S、T變頻器三相電源進(jìn)線端子，USB通用串行總線，RS232串行通訊總線，LC可編程控制器，CIP12轉(zhuǎn)換適配器，A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，D/A數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊，QF斷路器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示，中央處理器和數(shù)據(jù)顯示處理器的電原理圖分別如圖3和圖4所示。由環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置1、壓力、溫度、濕度傳感器2、中央控制器3、數(shù)據(jù)顯示處理器4、遠(yuǎn)程監(jiān)控器5和模糊控制器6組成；環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置1包括溫度采集裝置和濕度采集裝置，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置1通過屏蔽電纜與溫度傳感器和濕度傳感器2連接，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)和中央空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的溫度傳感器和濕度傳感器都分別安裝在室外及中央空調(diào)各循環(huán)系統(tǒng)上，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置1通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器3連接，中央控制器3通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器4連接，中央控制器3外設(shè)口到RS232口的轉(zhuǎn)換適配器和遠(yuǎn)程監(jiān)控器5連接，模糊控制器6也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器3相連接。
環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置1由溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊組成，溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別與中央控制器3連接；溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別用歐姆龍生產(chǎn)的CPM1A-TS102和CPM1A-AD041。
壓力傳感器用SK2088，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出的傳感器。
中央控制器3由通訊模塊及可編程控制器組成，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，可編程控制器與電源單元連接，同時(shí)與數(shù)據(jù)顯示處理器4通過串行通訊電纜連接，通訊模塊用CPM1-CIF01，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CPM2AH系列。
數(shù)據(jù)顯示處理器4由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤和打印機(jī)組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，打印機(jī)通過打印機(jī)電纜與嵌入式一體化工控機(jī)的USB接口連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
遠(yuǎn)程監(jiān)控器5由能支持或兼容AT指令集的調(diào)制解調(diào)器組成，調(diào)制解調(diào)器通過外設(shè)口到RS232C的轉(zhuǎn)換適配器與中央控制器3連接，同時(shí)與擁有獨(dú)立的外線直撥電話號(hào)碼的電話線連接。
模糊控制器6由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器連接，同時(shí)通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，模糊控制模塊用CPM1-DA041，變頻器采用西門子MicroMaster 430系列。
中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置的節(jié)能控制方法為當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)接收到操作人員給定的啟動(dòng)信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)采集環(huán)境、空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)，并進(jìn)行初步分析，根據(jù)環(huán)境溫度判斷空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用的控制方式制冷或制熱；也可由操作人員人為選擇制冷或制熱的控制方式；當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷，分別決定不同控制對(duì)象的不同控制方式，決定冷凍泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)，與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)對(duì)比運(yùn)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；當(dāng)選擇制熱控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集所得的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷；決定熱水泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；具體控制程序?yàn)?1)、空調(diào)主機(jī)運(yùn)行信號(hào)或設(shè)備啟動(dòng)信號(hào)；(2)、環(huán)境參數(shù)采集分析，系統(tǒng)參數(shù)采集分析；(3)、制冷、制熱選擇；(4)、由(3)做出制冷選擇，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(6)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同控制決策；
(5)、由(4)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(6)、由(5)或(7)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(4)；(7)、由(4)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備參數(shù)；(8)、由(3)做出制熱選擇，根據(jù)環(huán)境參數(shù)決定控制對(duì)象冷凍泵；(9)、當(dāng)(8)選定對(duì)象時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(11)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同的控制決策；(10)、由(9)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(11)、由(10)或(11)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(9)；(12)、由(9)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(13)、當(dāng)(8)選定對(duì)象制熱泵時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(15)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并做出控制決策；(14)、由(13)決定的控制決策方式?jīng)Q定設(shè)備的運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(15)、由(14)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，得出運(yùn)行偏差，并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(13)。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置由環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、壓力、溫度、濕度傳感器、中央控制器、數(shù)據(jù)顯示處理器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器和模糊控制器組成；環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度采集裝置和濕度采集裝置，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過屏蔽電纜與壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器連接，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)和中央空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器都分別安裝在室外及中央空調(diào)各循環(huán)系統(tǒng)上，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器連接，中央控制器通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器連接，中央控制器通過外設(shè)口到RS232口的轉(zhuǎn)換適配器和遠(yuǎn)程監(jiān)控器連接，模糊控制器也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置由溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊組成，溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別與中央控制器連接；溫度采集模塊和綜合數(shù)據(jù)采集模塊分別用歐姆龍生產(chǎn)的CPM1A-TS102和CPM1A-AD041。
3.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的壓力傳感器用SK2088，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出的傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的中央控制器由通訊模塊及可編程控制器組成，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，可編程控制器與電源單元連接，同時(shí)與數(shù)據(jù)顯示處理器通過串行通訊電纜連接，通訊模塊用CPM1-CIF01，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CPM2AH或CJ1系列。
5.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)顯示處理器由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤和打印機(jī)組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，打印機(jī)通過打印機(jī)電纜與嵌入式一體化工控機(jī)的USB接口連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
6.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控器由能支持或兼容AT指令集的調(diào)制解調(diào)器組成，調(diào)制解調(diào)器通過外設(shè)口到RS232C的轉(zhuǎn)換適配器與中央控制器連接，同時(shí)與擁有獨(dú)立的外線直撥電話號(hào)碼的電話線連接。
7.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，所述的模糊控制器由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器連接，同時(shí)通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，模糊控制模塊用CPM1-DA041，變頻器采用西門子MicroMaster 430系列或ABB ACS800系列或三墾P系列。
8.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，其特征在于，中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置的節(jié)能控制方法為當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)接收到操作人員給定的啟動(dòng)信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)采集環(huán)境、空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)，并進(jìn)行初步分析，根據(jù)環(huán)境溫度判斷空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用的控制方式制冷或制熱；也可由操作人員人為選擇制冷或制熱的控制方式；當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)當(dāng)選擇制冷控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷，分別決定不同控制對(duì)象的不同控制方式，決定冷凍泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)，與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制冷凍泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)對(duì)比運(yùn)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差和新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；當(dāng)選擇制熱控制方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)采集所得的環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)一步分析、判斷，決定熱水泵的控制方式為方式一或方式二；方式一為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下，采用出、回水溫度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的系統(tǒng)參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；方式二為在保證系統(tǒng)壓力、流量能夠充分滿足空調(diào)主機(jī)需求的情況下采用環(huán)境溫、濕度來控制熱水泵的運(yùn)行，并實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算做出運(yùn)行偏差數(shù)據(jù)，然后將運(yùn)行偏差送回，在下一個(gè)運(yùn)行周期開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行偏差及新采集的環(huán)境參數(shù)重新修正當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)控制；具體控制程序?yàn)?1)、空調(diào)主機(jī)運(yùn)行信號(hào)或設(shè)備啟動(dòng)信號(hào)；(2)、環(huán)境參數(shù)采集分析，系統(tǒng)參數(shù)采集分析；(3)、制冷、制熱選擇；(4)、由(3)做出制冷選擇，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(6)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同控制決策；(5)、由(4)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(6)、由(5)或(7)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(4)；(7)、由(4)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備參數(shù)；(8)、由(3)做出制熱選擇，根據(jù)環(huán)境參數(shù)決定控制對(duì)象冷凍泵；(9)、當(dāng)(8)選定對(duì)象時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(11)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并給出兩種不同的控制決策；(10)、由(9)決定的控制決策方式之一決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(11)、由(10)或(11)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得出運(yùn)行偏差并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(9)；(12)、由(9)決定的控制決策方式之二決定設(shè)備運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(13)、當(dāng)(8)選定對(duì)象制熱泵時(shí)，根據(jù)環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及由(15)發(fā)送的運(yùn)行偏差，分析處理得出結(jié)果，決定控制方式，并做出控制決策；(14)、由(13)決定的控制決策方式?jīng)Q定設(shè)備的運(yùn)行模式，并采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；(15)、由(14)采集的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，綜合環(huán)境及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，得出運(yùn)行偏差，并將運(yùn)行偏差發(fā)送給(13)。
全文摘要
中央空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)化節(jié)能控制裝置和節(jié)能控制方法，由環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、壓力、溫度、濕度傳感器、中央控制器、數(shù)據(jù)顯示處理器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器和模糊控制器組成；環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度采集裝置和濕度采集裝置，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過屏蔽電纜與三種傳感器連接，壓力、溫度和濕度傳感器都分別安裝在室外及中央空調(diào)各循環(huán)系統(tǒng)上，環(huán)境、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置和中央控制器連接，中央控制器分別和數(shù)據(jù)顯示處理器、模糊控制器連接。本發(fā)明可以和樓宇管理系統(tǒng)非常協(xié)調(diào)地運(yùn)行，工作人員可以在辦公室監(jiān)測客戶的所有控制情況，最低限度的減少事故發(fā)生率并達(dá)到最優(yōu)化控制，具有設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、維修方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK1854626SQ20051004326
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者李鋼, 沈俊鋒, 李鵬, 丁欣 申請(qǐng)人:李鋼