本發(fā)明涉及醫(yī)院中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，傳統(tǒng)的醫(yī)院中央空調(diào)冷水機組采用的加減機方法為對設(shè)置工況點進行對比，根據(jù)當(dāng)前運行工況與設(shè)置工況點的大小關(guān)系進行加減機操作。例如：當(dāng)中央空調(diào)冷負(fù)荷達到單臺主機負(fù)荷的100％并運行5分鐘以上時，進行加機操作，開啟另一臺冷水主機以滿足當(dāng)前的冷負(fù)荷需求；當(dāng)中央空調(diào)冷負(fù)荷小于兩臺冷水機組總負(fù)荷的30％并運行5分鐘以上時，進行減機操作，停止運行其中一臺冷水主機以節(jié)約能耗。

就上述方法本身來講，其存在一定缺點。主機長時間的處于滿負(fù)荷或超負(fù)荷狀態(tài)，會大大降低主機使用壽命，并提高主機的故障率；單純的對設(shè)置點進行對比容易在設(shè)置點周圍產(chǎn)生震動，即頻繁的啟停機、加減機，在當(dāng)今提倡系統(tǒng)全生命周期控制的背景下，這些缺點顯然是致命的。

另一方面，隨著中央空調(diào)主機結(jié)構(gòu)的不斷革新，磁懸浮冷水主機沖擊著傳統(tǒng)的螺桿、離心冷水主機市場，一部分前瞻業(yè)主已將磁懸浮冷水主機應(yīng)用在醫(yī)院項目中，但由于磁懸浮冷水機組與傳統(tǒng)的螺桿機、離心機在機組運行曲線上有著巨大差別，隨之也出現(xiàn)了傳統(tǒng)中央空調(diào)控制策略與磁懸浮冷水主機兼容性不好的矛盾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法及裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法，包括以下步驟：

s11、實時監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷；

s12、根據(jù)所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷，判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)；若否，則執(zhí)行步驟s13；

s13、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，若是，則執(zhí)行步驟s14；若否，則執(zhí)行步驟s15；

s14、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為n臺，若否，則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為n臺；

s15、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為m臺，若否，則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為m臺；

其中，m、n為正整數(shù)，且m＞n。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)部分負(fù)荷根據(jù)以下步驟獲?。?/p>

a、獲取所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線；

b、結(jié)合所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線、所述單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺所述磁懸浮冷水主機與所述單臺冷凍泵的總能耗與所述中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對應(yīng)關(guān)系曲線；

c、根據(jù)所述單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線；

d、基于所述多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺所述磁懸浮冷水主機時所述冷凍泵增加的能耗；

e、根據(jù)所述冷凍泵增加的能耗、所述第一對應(yīng)關(guān)系曲線，獲得開啟x臺時，x臺所述磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與所述中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對應(yīng)關(guān)系曲線；

f、確定所述第一對應(yīng)關(guān)系曲線和所述第x對應(yīng)關(guān)系曲線的交點，并基于所述交點獲得所述預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述步驟b之前還包括：

采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線和所述單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得所述磁懸浮冷水主機組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型和所述單臺冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述單臺冷凍泵的性能曲線包括所述單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、所述單臺冷凍泵的效率與流量曲線、所述單臺冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線通過以下步驟獲得：

a、采集每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)；

b、根據(jù)所述部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和所述能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法中，優(yōu)選地，所述步驟c包括：

基于相同冷凍泵并聯(lián)時揚程不變，且流量成倍增長的原理，根據(jù)所述單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得所述多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。

本發(fā)明還提供一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制裝置，包括：

監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷；

第一判斷單元，用于根據(jù)所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷，判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)；若否，則執(zhí)行第二判斷單元；

第二判斷單元，用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，若是，則執(zhí)行第三判斷單元；若否，則執(zhí)行第四判斷單元；

第三判斷單元，用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為n臺，若否，則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為n臺；

第四判斷單元，用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為m臺，若否，則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為m臺；

其中，m、n為正整數(shù)，且m＞n。

實施本發(fā)明的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法，具有以下有益效果：本發(fā)明通過對中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷進行實時監(jiān)測，進而控制中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的開啟的臺數(shù)，有效減少磁懸浮冷水主機滿負(fù)荷或超負(fù)荷運行，在節(jié)能的同時提高磁懸浮冷水主機使用壽命，減少故障率，實現(xiàn)對系統(tǒng)全生命周期的控制。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是應(yīng)用本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法的中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法的第一實施例的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法第二實施例的流程示意圖；

圖4是磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的性能曲線圖；

圖5是單臺冷凍泵增加為雙臺冷凍泵的變頻示意圖；

圖6是單臺冷凍泵變?yōu)殡p臺冷凍泵的效率變化情況示意圖；

圖7是冷卻水進出水溫度為20℃/25℃時磁懸浮冷水主機+冷凍泵能耗與部分負(fù)荷關(guān)系曲線；

圖8是圖7關(guān)鍵區(qū)域放大圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。

本發(fā)明適用于全變頻中央空調(diào)系統(tǒng)，即冷水主機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔都可以變頻的中央空調(diào)系統(tǒng)，并且冷水主機組與冷凍泵、冷卻泵為一對一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即一臺磁懸浮冷水主機與一臺冷凍泵和一臺冷卻泵串聯(lián)連接，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

參見圖2，圖2是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法的第一實施例的流程示意圖；該實施例的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法包括如下步驟：

s11、實時監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷；

s12、根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷，判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)；若否，則執(zhí)行步驟s13；

在該步驟中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的具體數(shù)值可根據(jù)所實施的項目進行確定，例如，在某一應(yīng)用實施例中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可為25％～40％。當(dāng)在步驟s11中所監(jiān)測的中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)時，假設(shè)實時監(jiān)測的部分負(fù)荷為p，則25％＜p＜40％。可以理解地，當(dāng)25％＜p＜40％時，繼續(xù)進行實時監(jiān)測，不對中央空調(diào)系統(tǒng)的磁懸浮冷水主機執(zhí)行動作。

其次，當(dāng)檢測到中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷時，先將所監(jiān)測到的中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)發(fā)送到中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器中，控制器再將實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍進行比較，判斷實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)是否落入預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)，若是則繼續(xù)監(jiān)測，若否則執(zhí)行步驟s13。

另外，該步驟中的預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可預(yù)先存在存儲器中。本發(fā)明可以通過各種存儲器件存儲預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。各存儲器件可由一個或多個存儲組件所實現(xiàn)。于此，存儲組件可以是諸如內(nèi)存或緩存器等，但在此并不對其限制。內(nèi)在可諸如只讀存儲器(read-onlymemory；rom)、隨機存取內(nèi)存(randomaccessmemory；ram)、非永久性內(nèi)存、永久性內(nèi)存、靜態(tài)內(nèi)存、易失存儲器、閃存和/或任何存儲數(shù)字信息的設(shè)備。

優(yōu)選地，在該實施例中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷可根據(jù)以下步驟獲取：

a、獲取磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線。

優(yōu)選地，在該實施例中，磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。且每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得：

a、采集每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)；

b、根據(jù)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

可以理解地，若項目中使用各臺磁懸浮冷水主機為相同的冷水主機，則只需采集一臺磁懸浮冷水主機的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線；若項目中使用不同型號、大小的磁懸浮冷水主機，則需采集不同型號、大小的磁懸浮冷水主機的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

優(yōu)選地，單臺冷凍泵的性能曲線包括單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、單臺冷凍泵的效率與流量曲線、單臺冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。

b、結(jié)合磁懸浮冷水主機組的性能曲線、單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺磁懸浮冷水主機與單臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對應(yīng)關(guān)系曲線。

可以理解地，第一對應(yīng)關(guān)系曲線為一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。

優(yōu)選地，在該步驟執(zhí)行前，先采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得磁懸浮冷水主機組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型以及單臺冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。可以理解地，通過采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法以磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，可對離散的、無序的數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)建模，從而可對曲線變化情況進行預(yù)測。另外，通過進行數(shù)學(xué)建模使各曲線可以數(shù)學(xué)模型進行表示，這樣后續(xù)步驟中各曲線的交點就可通過控制器進行計算獲得。

c、根據(jù)單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。

優(yōu)選地，多臺冷凍泵的揚程與流量曲線可根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時揚程不變、且流量成倍增長的原理，并根據(jù)單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。

d、基于多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺磁懸浮冷水主機時冷凍泵增加的能耗；

e、根據(jù)冷凍泵增加的能耗、第一對應(yīng)關(guān)系曲線，獲得開啟x臺磁懸浮冷水主機時，x臺磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對應(yīng)關(guān)系曲線；

在該步驟中，x為大于1的正整數(shù)。例如，當(dāng)所開啟的磁懸浮冷主機為2臺時，x＝2，此時所輸出的總能耗即為2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗，所獲得的關(guān)系曲線為第2對應(yīng)關(guān)系曲線，即2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第2對應(yīng)關(guān)系曲線。

進一步地，第2對應(yīng)關(guān)系曲線的獲取可根據(jù)以下方法獲得：先計算在相同工況點下，只開啟1臺冷凍泵的能耗與開啟2臺冷凍泵時的能耗之差值，該差值即為磁懸浮冷水主機從開啟1臺到開啟2臺后，冷凍泵所增加的能耗。接著，將所計算得到的增加的能耗在第一對應(yīng)關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的疊加，即可得到第2對應(yīng)關(guān)系曲線。同理，也可以計算磁懸浮冷水主機組從開啟n臺到開啟m臺(n＜m)時冷凍泵所增加的能耗，將從開啟n臺到開啟m臺冷凍泵所增加的能耗在開啟n臺時的第n對應(yīng)關(guān)系曲線上進行疊加獲得第m對應(yīng)關(guān)系曲線。

f、確定第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線的交點，并基于交點獲得預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。

在獲得第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線后，先在曲線圖中確定第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線的交點，由于無法精確計算實時工況，因此可根據(jù)項目經(jīng)驗在交點的周圍確定緩沖區(qū)域范圍，即估算出預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。

s13、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，若是，則執(zhí)行步驟s14；若否，則執(zhí)行步驟s15；

在該步驟中，由于在步驟s12中已經(jīng)判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)，因此可進一步比較判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點值的大小。在本實施例中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點值可為第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷和第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，且第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷小于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷；即第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的下限值，第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的上限值。

于此，可先與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷或第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進行比較。在該實施中，采用與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進行比較判斷，若中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，則執(zhí)行步驟s14；若中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，由于實時部分負(fù)荷既不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)且大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，即實時部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，此時需轉(zhuǎn)到步驟s15。

s14、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為n臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為n臺；

在該步驟中，中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為n臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的，也就是說，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，開啟n臺磁懸浮冷水主機和n臺冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。

因此，當(dāng)在步驟s13中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為n臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)不變，返回步驟s11繼續(xù)監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)不是n臺，則需調(diào)整磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)變?yōu)閚臺，使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下，達到能耗最低。

s15、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為m臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為m臺；

其中，m、n為正整數(shù)，且m＞n。

在該步驟中，中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為m臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的，也就是說，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，此時開啟m臺磁懸浮冷水主機和m臺冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。

因此，當(dāng)在步驟s13中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，先進一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為m臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)不變，返回步驟s11繼續(xù)監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)不是m臺，則需調(diào)整磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)變?yōu)閙臺，使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下，達到能耗最低。

圖3是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法第二實施例的流程示意圖。如圖3所示，在該實施例中，n為2，m為4，此時預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍為25％～40％。該實施例的磁懸浮冷水主機的控制方法包括如下步驟：

s21、實時監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷；

s22、根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷，判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)；若否，則執(zhí)行步驟s23；

在該步驟中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍為25％～40％。當(dāng)在步驟s21中所監(jiān)測的中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)時，假設(shè)實時監(jiān)測的部分負(fù)荷為p，則25％＜p＜40％?？梢岳斫獾?，當(dāng)25％＜p＜40％時，繼續(xù)進行實時監(jiān)測，不對中央空調(diào)系統(tǒng)的磁懸浮冷水主機執(zhí)行動作，保持原有開啟的磁懸浮冷水主機的數(shù)量。

其次，當(dāng)檢測到中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷時，先將所監(jiān)測到的中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)發(fā)送到中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器中，控制器再將實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍進行比較，判斷實時部分負(fù)荷數(shù)據(jù)是否落入預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)，若是則繼續(xù)監(jiān)測，若否則執(zhí)行步驟s23。

另外，該步驟中的預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可預(yù)先存在存儲器中。本發(fā)明可以通過各種存儲器件存儲預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。各存儲器件可由一個或多個存儲組件所實現(xiàn)。于此，存儲組件可以是諸如內(nèi)存或緩存器等，但在此并不對其限制。內(nèi)在可諸如只讀存儲器(read-onlymemory；rom)、隨機存取內(nèi)存(randomaccessmemory；ram)、非永久性內(nèi)存、永久性內(nèi)存、靜態(tài)內(nèi)存、易失存儲器、閃存和/或任何存儲數(shù)字信息的設(shè)備。

優(yōu)選地，在該實施例中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷可根據(jù)以下步驟獲?。?/p>

a、獲取磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線。

優(yōu)選地，在該實施例中，磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。且每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得：

a、采集每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)；

b、根據(jù)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

可以理解地，若項目中使用各臺磁懸浮冷水主機為相同的冷水主機，則只需采集一臺磁懸浮冷水主機的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線；若項目中使用不同型號、大小的磁懸浮冷水主機，則需采集不同型號、大小的磁懸浮冷水主機的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。

優(yōu)選地，單臺冷凍泵的性能曲線包括單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、單臺冷凍泵的效率與流量曲線、單臺冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。

b、結(jié)合磁懸浮冷水主機組的性能曲線、單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺磁懸浮冷水主機與單臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對應(yīng)關(guān)系曲線。

可以理解地，第一對應(yīng)關(guān)系曲線為一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。

優(yōu)選地，在該步驟執(zhí)行前，先采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得磁懸浮冷水主機組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型以及單臺冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。可以理解地，通過采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法以磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，可對離散的、無序的數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)建模，從而可對曲線變化情況進行預(yù)測。另外，通過進行數(shù)學(xué)建模使各曲線可以數(shù)學(xué)模型進行表示，這樣后續(xù)步驟中各曲線的交點就可通過控制器進行計算獲得，可有效提高運算速率。

c、根據(jù)單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。

優(yōu)選地，多臺冷凍泵的揚程與流量曲線可根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時揚程不變、且流量成倍增長的原理，并根據(jù)單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。

d、基于多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺磁懸浮冷水主機時冷凍泵增加的能耗；

e、根據(jù)冷凍泵增加的能耗、第一對應(yīng)關(guān)系曲線，獲得開啟x臺時，x臺磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對應(yīng)關(guān)系曲線；

在該步驟中，x為大于1的正整數(shù)。例如，當(dāng)所開啟的磁懸浮冷主機為2臺時，x＝2，此時所輸出的總能耗即為2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗，所獲得的關(guān)系曲線為第2對應(yīng)關(guān)系曲線，即2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第2對應(yīng)關(guān)系曲線。

進一步地，第2對應(yīng)關(guān)系曲線的獲取可根據(jù)以下方法獲得：先計算在相同工況點下，只開啟1臺冷凍泵的能耗與開啟2臺冷凍泵時的能耗之差值，該差值即為磁懸浮冷水主機從開啟1臺到開啟2臺后，冷凍泵所增加的能耗。接著，將所計算得到的增加的能耗在第一對應(yīng)關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的疊加，即可得到第2對應(yīng)關(guān)系曲線。同理，也可以計算磁懸浮冷水主機組從開啟2臺到開啟4臺時冷凍泵所增加的能耗，將從開啟2臺到開啟4臺冷凍泵所增加的能耗在開啟2臺時的第2對應(yīng)關(guān)系曲線上進行疊加獲得第4對應(yīng)關(guān)系曲線。

f、確定第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線的交點，并基于交點獲得預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。

在獲得第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線后，先在曲線圖中確定第一對應(yīng)關(guān)系曲線和第x對應(yīng)關(guān)系曲線的交點，由于無法精確計算實時工況，因此可根據(jù)項目經(jīng)驗在交點的周圍確定緩沖區(qū)域范圍，即估算出預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。

在該實施例中，可直接確定開啟2臺磁懸浮冷水主機和開啟4臺磁懸浮冷水主機時的關(guān)系曲線的交點，并估算出交點周圍的緩沖區(qū)域范圍，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷的范圍，該實施例為25％～40％。

s23、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，若是，則執(zhí)行步驟s24；若否，則執(zhí)行步驟s25；

在該步驟中，由于在步驟s22中已經(jīng)判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)，因此可進一步比較判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點值的大小。在本實施例中，預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點值可為第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷和第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，且第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷小于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷；即第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的下限值，第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的上限值。

于此，可先與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷或第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進行比較。在該實施中，采用與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進行比較判斷，若中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，則執(zhí)行步驟s24；若中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，由于實時部分負(fù)荷既不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)且大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，即實時部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，此時需轉(zhuǎn)到步驟s25。

s24、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為2臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為2臺；

在該步驟中，中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為2臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的，也就是說，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，開啟2臺磁懸浮冷水主機和2臺冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。

因此，當(dāng)在步驟s23中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為2臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)不變，返回步驟s21繼續(xù)監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)不是2臺，則需調(diào)整磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)變?yōu)?臺，使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下，達到能耗最低。

s25、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為4臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為4臺；

在該步驟中，中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為4臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的，也就是說，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，此時開啟4臺磁懸浮冷水主機和4臺冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。

因此，當(dāng)在步驟s23中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實時部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時，先進一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為4臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)不變，返回步驟s21繼續(xù)監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)不是4臺，則需調(diào)整磁懸浮冷水主機開啟的臺數(shù)變?yōu)?臺，使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下，達到能耗最低。

圖4至圖8是應(yīng)用于某醫(yī)院項目的具體實施例，該項目建筑面積為100,000m²，高200m，地下4層停車場，地上40層，中央空調(diào)系統(tǒng)采用四臺800冷噸的磁懸浮冷水機、四臺75kw冷凍泵以及四臺55kw冷卻泵。且每臺磁懸浮冷水機與一臺冷凍泵和一臺冷卻泵串聯(lián)，對該醫(yī)院供冷。

參見圖4，圖4是磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的性能曲線圖。如圖4所示為某品牌的磁懸浮冷水主機，該品牌磁懸浮冷水主機在冷卻水溫度相同的情況下，磁懸浮冷水主機的部分負(fù)荷越低能耗越高，而在相同冷卻水進出水溫度、相同部分負(fù)荷的情況下冷卻水進出水溫度越低、能耗越高。

但是，由于本項目中，醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)采用的是一臺磁懸浮冷水主機對應(yīng)一臺冷凍泵和一臺冷卻泵的一對一聯(lián)鎖控制模式，啟用一臺新的磁懸浮冷水主機，相應(yīng)地也要啟動一臺冷凍泵和一臺冷卻泵。因此，在考慮磁懸浮冷水主機節(jié)能的同時也要考慮到開啟冷凍泵所帶來的能耗變化。即參考圖5至圖6的分析。

圖5是單臺冷凍泵增加為雙臺冷凍泵的變頻示意圖。如圖5所示，當(dāng)單個冷凍泵處于50hz時，a點為系統(tǒng)的運行點。此時，若要增加一臺冷凍泵，由于需要保持此時末端水利平衡的流量以及揚程，兩臺冷凍泵會同時降頻到nhz，從而維持與管網(wǎng)特性曲線的交點在a點。由于兩臺冷凍泵為并聯(lián)時，根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時揚程不變、且流量成倍增長的原理，此時當(dāng)兩臺冷凍泵降頻到nhz時，單臺冷凍泵也應(yīng)保持a點的揚程且流量為a點的一半，即圖5中的b點。

若認(rèn)為變頻前后冷凍泵所提供的揚程、流量沒有變化，則管網(wǎng)特性曲線并不會偏移或改變。因為冷凍水封閉的管路系統(tǒng)，其特性曲線公式為：

h＝hr+hs，

其中：

hr為管網(wǎng)的沿程阻力，hs為管網(wǎng)的局部阻力。

將公式擴展則有：

即：

h＝s·q²

其中：

上式中，只有λ與管網(wǎng)流量有關(guān)但非常微小，可以忽略不計。這樣管網(wǎng)特性曲線的系數(shù)s可近似認(rèn)為與流量不相關(guān)。也就是說，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)流量一定且末端情況不變的情況下管網(wǎng)特性曲線不會發(fā)生變化。

單臺冷凍泵在b點時所作的機械功為在a點時的一半，變頻后兩臺冷凍泵所作的機械功與變頻前一臺冷凍泵所做的機械功相等。變頻后冷凍泵能耗是否變化應(yīng)考慮其變頻前后的效率變化情況。

圖6是單臺冷凍泵變?yōu)殡p臺冷凍泵的效率變化情況示意圖。如圖6所示，上凸曲線為一臺冷凍泵的效率曲線。可以看出，該冷凍泵的效率曲線為一條向上突起的曲線，有最高點沒有最低點，當(dāng)水泵處于額定工況點運行時(551.2m³/h，30.15m，83.26％)，其效率點在效率曲線最高點的右側(cè)(如圖中的c點所示)。而若在此由一臺冷凍泵變?yōu)閮膳_冷凍泵，兩臺冷凍泵中的每一臺冷凍泵將以275.6m³/h、30.15m運行，此時的效率點在最高點的左側(cè)(如圖中的d點所示)，相較于額定工況點效率略微下降。

若僅看效率曲線，單臺冷凍泵流量在350m³/h–550m³/h區(qū)間內(nèi)變化較為平穩(wěn)，但在流量小于300m³/h以內(nèi)下降較為迅速。由于無法精確計算實時工況，故本實施例可根據(jù)已有經(jīng)驗預(yù)留效率下降20％，即增加一臺冷凍泵能耗增加15kw。

根據(jù)前述，當(dāng)計算出由一臺冷凍泵變?yōu)閮膳_冷凍泵時所增加的能耗，即可得到從開啟一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵變?yōu)殚_啟兩臺磁懸浮冷水主機+兩臺冷凍泵時，主機+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。圖7即為開啟不同臺數(shù)的磁懸浮冷水主機時，主機+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷對應(yīng)的關(guān)系曲線。參見圖7。

圖7是冷卻水進出水溫度為20℃/25℃時磁懸浮冷水主機+冷凍泵能耗與部分負(fù)荷關(guān)系曲線；圖8是圖7關(guān)鍵區(qū)域放大圖。如圖8所示，中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在25％以下時，開啟兩臺磁懸浮冷水主機時的總能耗較低；當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在40％以上時開啟四臺磁懸浮冷水主機的總能耗較低。同理，當(dāng)對比其他冷卻水進出水溫度時的磁懸浮冷水主機+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷的關(guān)系曲線，可以得出相同的結(jié)論。

綜上，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷小于25％時，開啟兩臺磁懸浮冷水主機；當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷大于40％時，開啟四臺磁懸浮冷水主機。本發(fā)明充分考慮磁懸浮冷水主機的運行曲線，通過阻尼加減機技術(shù)對磁懸浮冷水主機組進行群控操作，有效減少冷水主機滿負(fù)荷或超負(fù)荷運行，在節(jié)能的同時提高磁懸浮冷水主機的使用壽命，減少故障率，實現(xiàn)對中央空調(diào)系統(tǒng)全生命周期的控制。

本發(fā)明還提供了一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機控制裝置，包括：監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷；

第一判斷單元，用于根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷，判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)；若否，則執(zhí)行第二判斷單元；

第二判斷單元，用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷，若是，則執(zhí)行第三判斷單元；若否，則執(zhí)行第四判斷單元；

第三判斷單元，用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為n臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為n臺；

第四判斷單元，用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)是否為m臺，若否，則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機的臺數(shù)為m臺；

其中，m、n為正整數(shù)，且m＞n。

可以理解地，上述醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機的控制方法可在該控制裝置中實現(xiàn)。

以上實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實施，并不能限制本發(fā)明的保護范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。