遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑。
【背景技術(shù)】
[0002]氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑是以高強度、高柔性薄膜為主要材料，利用密封空間內(nèi)的空氣壓力支撐而形成的一種大跨度的無梁無柱的建筑。這種建筑將膜材的外沿固定在地面基礎(chǔ)或者屋面結(jié)構(gòu)周邊上，由充氣系統(tǒng)將空氣送入膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間，使膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的壓力大于外部壓力，而將膜材支撐起來覆蓋在地面或者屋面上。
[0003]氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑2005年被引入中國，經(jīng)過這些年的發(fā)展，在多個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，可以預(yù)見，未來幾年還將得到更快速的發(fā)展。
[0004]氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑包括膜結(jié)構(gòu)主體和控制系統(tǒng)，其中的控制系統(tǒng)主要包括控制裝置、供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)，供風(fēng)子系統(tǒng)向膜結(jié)構(gòu)主體內(nèi)輸送由新風(fēng)和回風(fēng)組成的混合風(fēng)，所補充的新風(fēng)既用以維持膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的壓力，也用于向膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間補充氧氣，回風(fēng)則作為循環(huán)風(fēng)用以保持膜結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部空間的空氣質(zhì)量，供風(fēng)子系統(tǒng)的出風(fēng)口處設(shè)置有過濾裝置；制冷子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)的熱交換器設(shè)置在供風(fēng)子系統(tǒng)的風(fēng)道上，并通過與混合風(fēng)進行熱交換，實現(xiàn)對膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間溫度的調(diào)控；三個子系統(tǒng)均在控制裝置的控制下工作。
[0005]因氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑需要在各種氣候條件下都要保持其形狀的穩(wěn)定，而且要保持其內(nèi)部空間的溫濕度和空氣質(zhì)量，因而，其控制系統(tǒng)包含有風(fēng)力傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感膜、PM2.5傳感器、壓差傳感器等大量傳感器，控制裝置依據(jù)這些傳感器的檢測信號控制整個控制系統(tǒng)的工作，以保證膜結(jié)構(gòu)建筑的安全運行，具體包括:根據(jù)外部風(fēng)力和內(nèi)部空間的空氣壓力控制新風(fēng)量和膜結(jié)構(gòu)主體上設(shè)置的排氣閥門的開閉，根據(jù)濕度傳感器的信號控制加濕器的啟停，根據(jù)外部氣溫和膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的溫度控制采暖或制冷子系統(tǒng)的啟停，根據(jù)采暖或制冷子系統(tǒng)工質(zhì)進出口的溫度調(diào)節(jié)采暖或制冷子系統(tǒng)的工作參數(shù)，利用壓差傳感器對過濾裝置進出風(fēng)口的壓差進行檢測來監(jiān)控過濾裝置的工作狀態(tài)，根據(jù)PM2.5傳感器的信號控制混合風(fēng)中的回風(fēng)量，經(jīng)變頻器控制供風(fēng)子系統(tǒng)中風(fēng)機的工作，等等；因此，氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的控制系統(tǒng)是一套復(fù)雜的機電系統(tǒng)。
[0006]也正是由于氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，必須由專業(yè)人員進行管理維護，才能應(yīng)對各種突發(fā)情況，才能保證膜結(jié)構(gòu)建筑的運行安全，而這種建筑形式在中國剛剛興起，缺少對膜結(jié)構(gòu)主體的構(gòu)造及其控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)有充分了解的專業(yè)人員，因而影響了這種建筑形式在我國的快速推廣。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的是提供一種遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑，該膜結(jié)構(gòu)建筑無需象以往那樣在本地配備專門的專業(yè)管理維護人員，專業(yè)管理維護人員可以通過網(wǎng)絡(luò)進行遠(yuǎn)程管控，在本地只需配備助手即可，因而既減少了對專業(yè)管理維護人員的需求，又使每個氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑都能夠得到專業(yè)的管理維護，由此為這種建筑的快速推廣創(chuàng)造了條件。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型技術(shù)方案如下:
[0009]一種遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑，包括氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑和遠(yuǎn)端控制中心，氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑由膜結(jié)構(gòu)主體和控制系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)主要包括控制裝置、供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)端控制中心通過網(wǎng)絡(luò)與所述控制裝置相連，并經(jīng)由控制裝置實現(xiàn)對所述控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。
[0010]進一步，所述控制裝置由PLC可編程控制器構(gòu)成。
[0011]進一步，所述控制裝置由上位機和PLC可編程控制器構(gòu)成，上位機控制PLC可編程控制器工作，PLC控制所述供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)工作，所述遠(yuǎn)端控制中心通過網(wǎng)絡(luò)與上位機相連。
[0012]進一步，所述控制系統(tǒng)中包含有用于對外部風(fēng)力進行檢測的風(fēng)力傳感器和對所述膜結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部空間的空氣壓力進行檢測的壓力傳感器，所述遠(yuǎn)端控制中心根據(jù)風(fēng)力傳感器和壓力傳感器的信號控制所述供風(fēng)子系統(tǒng)的工作，并且，所述膜結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部空間的空氣壓力與膜結(jié)構(gòu)主體外部的風(fēng)力存在如下對應(yīng)關(guān)系:
[0013]風(fēng)力(2級——空氣壓力2δ0 土 2Opa
[0014]2級<風(fēng)力彡4級--空氣壓力290±20pa
[0015]4級<風(fēng)力彡6級——空氣壓力3:30±20pa
[0016]6級<風(fēng)力——空氣壓力350— 500pa。
[0017]—種氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑集群，包括遠(yuǎn)端控制中心和若干個氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑，每個氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑均由膜結(jié)構(gòu)主體和控制系統(tǒng)構(gòu)成，所述遠(yuǎn)端控制中心通過網(wǎng)絡(luò)分別與各氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的控制系統(tǒng)相連，并控制各控制系統(tǒng)的工作。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的原理示意圖；
[0019]圖2為氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑控制系統(tǒng)的原理示意圖；
[0020]圖2-1、圖2-2為供風(fēng)子系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0021]圖2-3為供風(fēng)子系統(tǒng)中過濾裝置工作狀態(tài)監(jiān)控原理圖；
[0022]圖2-4為制冷子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0023]圖3為氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑集群的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行說明。
[0025]圖1為本實用新型遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的原理示意圖。
[0026]如圖1中所示，該遠(yuǎn)程控制氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑包括氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑和遠(yuǎn)端控制中心；氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑由膜結(jié)構(gòu)主體和控制系統(tǒng)構(gòu)成，控制系統(tǒng)主要包括控制裝置、供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)，其中，控制裝置由上位機和PLC可編程控制器構(gòu)成，上位機控制PLC可編程控制器工作，PLC控制供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)工作；遠(yuǎn)端控制中心通過網(wǎng)絡(luò)與上位機相連，并經(jīng)由上位機、PLC控制供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)工作。
[0027]控制裝置由上位機和PLC構(gòu)成，上位機安裝在本地控制室，這樣，本地工作人員可以通過上位機實時了解氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的運行狀態(tài)。遠(yuǎn)端控制中心的專業(yè)管理維護人員則通過網(wǎng)絡(luò)對氣承式膜結(jié)構(gòu)建筑的運行進行管理維護，其中包括設(shè)定供風(fēng)子系統(tǒng)、制冷子系統(tǒng)、采暖子系統(tǒng)的工作參數(shù)，實時了解膜結(jié)構(gòu)建筑的運行狀態(tài)，及時對突發(fā)情況進行處置，等等。
[0028]圖2為控制系統(tǒng)的原理示意圖。
[0029]如圖2中所示，該控制系統(tǒng)包括上位機和PLC可編程控制器，PLC—般采用的CPU為224、224XP、226等，采集并控制數(shù)字信號，EM235模塊采集模擬信號。整個控制系統(tǒng)的硬件部分還包括館內(nèi)(即:膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間)風(fēng)壓檢測、風(fēng)力檢測、氣溫檢測、館內(nèi)溫度檢測、館內(nèi)濕度檢測、館內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測、過濾器工作狀態(tài)監(jiān)測、變頻控制、風(fēng)閥控制(控制新風(fēng)量)、制冷子系統(tǒng)控制、采暖子系統(tǒng)控制、加濕器控制，等。
[0030]上位機一般安裝在現(xiàn)場的控制室內(nèi)，控制人員可以根據(jù)情況，對PLC發(fā)送指令，以達(dá)到控制整個系統(tǒng)的目的。
[0031]上位機根據(jù)現(xiàn)場情況，可以采用485方式、PPI方式、網(wǎng)絡(luò)方式與PLC連接，對PLC、傳感器及執(zhí)行器狀態(tài)進行監(jiān)控。對于現(xiàn)場信號干擾嚴(yán)重的地區(qū)，一般采用485方式。
[0032]PLC中的A/D轉(zhuǎn)換模塊使用的是EM235 (其中4個Al，I個A0)，屬于模擬量擴展模塊。
[0033]EM235接收4_20mA或0-5V模擬信號，輸出0-10V信號，實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。在系統(tǒng)中它主要完成對風(fēng)壓、風(fēng)力、氣溫、館溫信號的檢測工作和模擬電壓量(風(fēng)閥)的輸出。
[0034]CPU控制器選擇西門子的224XP (也可以選擇224、226)，CPU控制著PLC工作，通過讀取、解釋指令，指導(dǎo)PLC有條不紊的工作。
[0035]CPU在數(shù)字量方面主要完成系統(tǒng)的啟停、風(fēng)機的啟停，以及冷熱水閥、冷熱水栗、冷水機組、制熱裝置等的開啟關(guān)閉。
[0036]CPU的模擬量輸出采用PID方式通過變頻器控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，保證膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部