專利名稱：建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及綜合節(jié)能優(yōu)化中央管控系統(tǒng)，尤其是適用于建筑的綜合節(jié)能優(yōu)化中央管控系統(tǒng)，具體地，涉及建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，我國能源緊缺，資源環(huán)境約束和經(jīng)濟(jì)快速增長的矛盾，已成為未來中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。節(jié)約能源不僅是緩解能源約束矛盾、保障國家經(jīng)濟(jì)安全的重要措施， 而且是加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控、提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量與效益的重要手段。隨著能源的市場價(jià)格的不斷上升，一些大樓能源開支也隨之劇增，能源消耗始終居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大樓高能耗、高成本運(yùn)作過程中的主要能耗分配如下表1高檔公共建筑能源消耗表
項(xiàng)目所占比例用途中央空調(diào)能耗50% —60%制冷、采暖、通風(fēng)照明能耗20% —25%照明、廣告、電梯建筑能耗5% —10%建筑保溫其他動(dòng)力能耗5% —10%非空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)力熱水能耗5% —10%客房熱水、桑拿熱水從以表1中不難看出，中央空調(diào)在大樓能耗中所占的比例是最高的，是建筑物能耗大戶，其次是照明能耗及熱水能耗。由于現(xiàn)有技術(shù)中缺乏先進(jìn)的技術(shù)手段和裝備，沒有先進(jìn)可行的節(jié)能控制措施，造成“我國單位建筑的能耗是發(fā)達(dá)國家的3倍左右”。因此針對目前許多賓館、酒店及辦公大樓普遍存在能源消耗過多，空調(diào)、生活熱水成為能源消耗的主要部分，空調(diào)和生活熱水的節(jié)能方案和措施對降低能耗具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種建筑綜合節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、以及下層智能控制系統(tǒng)，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與下層智能控制系統(tǒng)通過CAN總線和RS485網(wǎng)絡(luò)連接，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、屏幕顯示裝置、集中操作顯示臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊控制器、數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)，所述下層智能控制系統(tǒng)包括傳感器、以及PLC控制機(jī)，其中，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所述傳感器所采集數(shù)據(jù)生成管控?cái)?shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)根據(jù)所述管控?cái)?shù)據(jù)向所述PLC控制機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊控制器接收遠(yuǎn)程控制指令，所述屏幕顯示裝置用于顯示所述管控?cái)?shù)據(jù)、動(dòng)作指令以及遠(yuǎn)程控制指令，所述集中操作顯示臺(tái)用于對現(xiàn)場操作指令的輸入接收并顯示。優(yōu)選地，還包括連接所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括歷史數(shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程操作站、以及編程操作站，所述歷史數(shù)據(jù)庫用于對所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、傳感器、以及PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，所述遠(yuǎn)程操作站用于遠(yuǎn)程向所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，所述編程操作站用于設(shè)置所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)的節(jié)能模式。優(yōu)選地，PLC控制機(jī)包括空調(diào)冷熱機(jī)組控制、熱泵控制機(jī)、太陽能熱水機(jī)組控制機(jī)、 照明優(yōu)化控制機(jī)、鍋爐煙氣余熱控制機(jī)、冷卻水余熱控制機(jī)、蒸汽冷凝余熱控制機(jī)等等。優(yōu)選地，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于控制多臺(tái)泵之間的切換控制，在一臺(tái)泵從變頻切到工頻的同時(shí)，控制另一臺(tái)泵開始變頻啟動(dòng)。優(yōu)選地，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于將泵的轉(zhuǎn)速控制在高于額定轉(zhuǎn)速的70%、且低于額定轉(zhuǎn)速的90%。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)用于根據(jù)PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行各能源計(jì)量統(tǒng)計(jì)，并對PLC所控制設(shè)備的運(yùn)行效率進(jìn)行對比分析、輸出圖表。本發(fā)明通過上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、下層智能控制系統(tǒng)、以及后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)在線數(shù)據(jù)采集、設(shè)備運(yùn)行狀況分析、動(dòng)態(tài)追蹤、動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組聯(lián)控；大功率水泵變頻控制；利用電價(jià)差蓄能等。并且采用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，由上層集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與多臺(tái)下層設(shè)備自制智能控制模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域、模塊化管理。無線遠(yuǎn)程監(jiān)控，能對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測、遠(yuǎn)程控制設(shè)備運(yùn)行、遠(yuǎn)程分析設(shè)備運(yùn)行狀況、遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)等功能。本發(fā)明可以對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，能大幅提高設(shè)備的現(xiàn)代化程度和節(jié)能效果并提高設(shè)備運(yùn)行壽命。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖1示出根據(jù)本發(fā)明的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)的原理示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明提供的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，具體地，其包括上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2、以及下層智能控制系統(tǒng)3，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與下層智能控制系統(tǒng)通過CAN總線和RS485網(wǎng)絡(luò)連接，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、屏幕顯示裝置、集中操作顯示臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊控制器、數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)，所述下層智能控制系統(tǒng)包括傳感器、以及PLC控制機(jī)，其中，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所述傳感器所采集數(shù)據(jù)生成管控?cái)?shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)根據(jù)所述管控?cái)?shù)據(jù)向所述PLC控制機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊控制器接收遠(yuǎn)程控制指令，所述屏幕顯示裝置用于顯示所述管控?cái)?shù)據(jù)、動(dòng)作指令以及遠(yuǎn)程控制指令，所述集中操作顯示臺(tái)用于對現(xiàn)場操作指令的輸入接收并顯示。其中，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于控制多臺(tái)泵之間的切換控制，在一臺(tái)泵從變頻切到工頻的同時(shí)，控制另一臺(tái)泵開始變頻啟動(dòng)。并且優(yōu)選地，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于將泵的轉(zhuǎn)速控制在高于額定轉(zhuǎn)速的70%、且低于額定轉(zhuǎn)速的90%。所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)用于根據(jù)PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行各能源計(jì)量統(tǒng)計(jì)，并對PLC所控制設(shè)備的運(yùn)行效率進(jìn)行對比分析、輸出圖表。更為具體地，所述建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)還包括連接所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)1，其中，所述后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括歷史數(shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程操作站、以及編程操作站，所述歷史數(shù)據(jù)庫用于對所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、傳感器、以及PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，所述遠(yuǎn)程操作站用于遠(yuǎn)程向所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令， 所述編程操作站用于設(shè)置所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)的節(jié)能模式。進(jìn)一步具體地，所述PLC控制機(jī)包括空調(diào)冷熱機(jī)組控制、熱泵控制機(jī)、太陽能熱水機(jī)組控制機(jī)、照明優(yōu)化控制、鍋爐煙氣余熱控制機(jī)、冷卻水余熱控制機(jī)、蒸汽冷凝余熱控制機(jī)等等。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明采取微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，由上層集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與多臺(tái)下層設(shè)備自制智能控制模塊構(gòu)成。上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過熱電偶溫度采集電路、熱點(diǎn)阻溫度采集電路、壓力采集電路及流量采集電路等組成，同時(shí)配備無線通信采集模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)、屏幕顯示、集中操作顯示臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊控制器等組成。 在集控室內(nèi)還將安置數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制子系統(tǒng)，該計(jì)量子系統(tǒng)以智能控制機(jī)為核心，配有多臺(tái)I/O模塊和各種計(jì)量傳感器，連續(xù)實(shí)時(shí)、精確計(jì)量各能耗數(shù)據(jù)，分析計(jì)算節(jié)能指標(biāo)效
■、Λ
frff. ο下層智能控制機(jī)通過PC104工業(yè)模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離溫度、壓力、流量的采集。對于不同區(qū)域的生活熱水、空調(diào)、電鍋爐、照明等實(shí)現(xiàn)分區(qū)采集與控制。PC104通過CAN總線和485 總線實(shí)現(xiàn)與上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)的通信與數(shù)據(jù)交換。下層各設(shè)備控制機(jī)大多采用智能控制機(jī)，分散布置，就近安裝在被控設(shè)備的附近。 各下層控制機(jī)通過現(xiàn)場總線或RS485與上層集中監(jiān)控機(jī)通信連接。各下層控制機(jī)的被控節(jié)能設(shè)備有空氣源熱泵熱水機(jī)組、熱泵機(jī)組、電鍋爐加熱機(jī)組、變流量輸送泵控制子系統(tǒng)、分區(qū)控制、變風(fēng)量控制改造設(shè)備等等等。上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)與下層智能控制機(jī)之間采用CAN總線和RS485網(wǎng)絡(luò)連接。本系統(tǒng)采用集中監(jiān)督、分散控制的方式。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的功能包括下層自制智能模塊控制系統(tǒng)控制空調(diào)制冷熱機(jī)組、熱泵熱水機(jī)組、泵系等；在線采集連續(xù)采集監(jiān)測、動(dòng)態(tài)追蹤、趨勢分析、自動(dòng)采集；能耗統(tǒng)計(jì)通過專家數(shù)據(jù)庫優(yōu)化管理，歷史數(shù)據(jù)與現(xiàn)行數(shù)據(jù)通過能耗統(tǒng)計(jì)、 對比分析、分項(xiàng)計(jì)量；資料信息管理設(shè)置國家與地方標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、內(nèi)容。根據(jù)不同區(qū)域、氣候形成不同區(qū)域的用能合理性、不同設(shè)備的用能、不同時(shí)間段用能；報(bào)表系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)歷史記錄分析、消耗量、節(jié)能量、單位面積減排量、日消耗量；能效分析各節(jié)能子系統(tǒng)監(jiān)測信息、運(yùn)營過程、能效比等；信號(hào)濾波；輸入、輸出隔離驅(qū)動(dòng)；專家系統(tǒng)，通過專家系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)算，智能控制設(shè)備運(yùn)行；手自動(dòng)切換；自我診斷故障預(yù)報(bào)警、報(bào)警信息的自動(dòng)記錄；微機(jī)通信，模塊化設(shè)計(jì)，通過CAN總線實(shí)現(xiàn)不同模塊間數(shù)據(jù)交換；設(shè)備斷電記憶功能，系統(tǒng)具有自動(dòng)記錄各種重要數(shù)據(jù)的能力；顯示系統(tǒng)主控制器具有人機(jī)接口，通過LCD顯示器來顯示機(jī)組運(yùn)行的參數(shù)和故障報(bào)警參數(shù)等信息。工作模式顯示、用戶參數(shù)現(xiàn)實(shí)、溫度檢測顯示、 故障代碼顯示、時(shí)間設(shè)定現(xiàn)實(shí)、調(diào)整參數(shù)現(xiàn)實(shí)、工作狀態(tài)顯示、調(diào)試功能顯示；保護(hù)功能高低壓保護(hù)、漏電自動(dòng)保護(hù)、啟動(dòng)延時(shí)、頻繁啟動(dòng)保護(hù)、過熱保護(hù)、超高溫保護(hù)、電輔助功能保護(hù)、水流開關(guān)保護(hù)、傳感器故障保護(hù)、過流過載保護(hù)。遠(yuǎn)程無線監(jiān)控通過遠(yuǎn)程無線監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)設(shè)備供電工作的監(jiān)控，系統(tǒng)通過無線方式將空調(diào)工作系統(tǒng)的電量、主要工作參數(shù)等傳到集中監(jiān)控中心，同時(shí)集中監(jiān)控中心也可控制設(shè)備的運(yùn)行，并在適當(dāng)時(shí)候?qū)υO(shè)備進(jìn)行關(guān)機(jī)。無線發(fā)送DTU主要由ARM作為主控制器進(jìn)行控制，監(jiān)控服務(wù)器通過預(yù)裝接收監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、以及下層智能控制系統(tǒng)，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與下層智能控制系統(tǒng)通過CAN 總線和RS485網(wǎng)絡(luò)連接，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、屏幕顯示裝置、集中操作顯示臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊控制器、數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)，所述下層智能控制系統(tǒng)包括傳感器、以及PLC控制機(jī)，其中，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所述傳感器所采集數(shù)據(jù)生成管控?cái)?shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)根據(jù)所述管控?cái)?shù)據(jù)向所述PLC控制機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊控制器接收遠(yuǎn)程控制指令，所述屏幕顯示裝置用于顯示所述管控?cái)?shù)據(jù)、動(dòng)作指令以及遠(yuǎn)程控制指令，所述集中操作顯示臺(tái)用于對現(xiàn)場操作指令的輸入接收并顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于， 還包括連接所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括歷史數(shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程操作站、以及編程操作站，所述歷史數(shù)據(jù)庫用于對所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、傳感器、以及PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，所述遠(yuǎn)程操作站用于遠(yuǎn)程向所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令，所述編程操作站用于設(shè)置所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)的節(jié)能模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于，PLC控制機(jī)包括空調(diào)冷熱機(jī)組控制、熱泵控制機(jī)、太陽能熱水機(jī)組控制機(jī)、照明優(yōu)化控制、鍋爐煙氣余熱控制機(jī)、冷卻水余熱控制機(jī)、蒸汽冷凝余熱控制機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的建筑綜合節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于控制多臺(tái)泵之間的切換控制，在一臺(tái)泵從變頻切到工頻的同時(shí)，控制另一臺(tái)泵開始變頻啟動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于將泵的轉(zhuǎn)速控制在高于額定轉(zhuǎn)速的70%、且低于額定轉(zhuǎn)速的 90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)用于根據(jù)PLC控制機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行各能源計(jì)量統(tǒng)計(jì)，并對 PLC所控制設(shè)備的運(yùn)行效率進(jìn)行對比分析、輸出圖表。
全文摘要
本發(fā)明提供建筑節(jié)能智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化中央管控一體化系統(tǒng)，具體地，其包括上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、以及下層智能控制系統(tǒng)，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與下層智能控制系統(tǒng)通過CAN總線和RS485網(wǎng)絡(luò)連接，所述上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、屏幕顯示裝置、集中操作顯示臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊控制器、數(shù)據(jù)采集計(jì)量控制系統(tǒng)，所述下層智能控制系統(tǒng)包括傳感器、以及PLC控制機(jī)。本發(fā)明可以對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，能大幅提高設(shè)備的現(xiàn)代化程度和明顯節(jié)能效果并提高設(shè)備運(yùn)行壽命。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102393713SQ201110340809
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者盧岳峰 申請人:上海瑞堃新能源科技有限公司