[发明专利]一种中央空调节能自控系统及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种控制系统及其方法，特别涉及一种中央空调节能自控系统及方法。

 

背景技术

中央空调的集中能源站供能时，大多数情况下客户所在楼栋分布较分散，且离能源站机房较远，因此很难确定最不利环路，为保证用户的正常供能需求，能源站一般运行在保守状态下，因此会存在较大的能源浪费。

中央空调节能自控系统的采集、监测和控制设备一般只安装在能源站范围内，对客户楼栋的运行工况只能靠经验来判断。如果能获取客户楼栋的运行工况就能对自控系统的节能运行提供量化的数据，大大提高能源站的运行效率并达到较大的节能效果。从技术角度分析，在客户楼栋安装所需的传感设备并将数据传回能源站的自控系统并不困难，主要难点还是相关各方的权属问题和成本过高。

考虑到现有楼栋的客户均安装有计量表，且配有相应的远程抄表计算机，可以随时获取用户楼栋的入水温度、回水温度、冷量、热量、瞬时流量、累积流量、瞬时功率等数据。为解决上述问题，可以由自控系统主机通过以太网接口读取抄表计算机的计量数据，这样就可以最小代价分享计费系统数据，指导自控系统节能运行。

但是，因为计量表的实际采集数据只有进出水温度和流量，缺乏直观判断最不利环路的压力数据，如果将压力传感器集成到计费系统，通过计费主机再传输到自控系统，则需要考虑到压力传感器的传输协议与计费系统的传输协议存在兼容性问题，据此需要进行协议转换，满足计费系统传输协议的要求，从而将数据传回自控主机，以此为参考调整运行策略，在满足用户的供能需求条件下，最大限度地取得较好的节能效果。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中央空调节能自控系统及控制方法，解决现有自控技术难以确定用户实际负荷变化、空调耗能严重、控制成本高昂的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种中央空调节能自控系统，包括信号采集单元、第一信号转换器、计费主机、自控主机和流量调节单元：

所述信号采集单元用于采集冷冻水系统的温度信号和流量信号传输给所述第一信号转换器；

所述第一信号转换器用于将接收到的温度模拟信号和流量模拟信号转换为数字信号并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机；

所述自控系统还包括压力传感器、第二信号转换器和协议转换器，所述压力传感器分别设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统进、回水管路的压力信号并传输给所述第二信号转换器；

所述第二信号转换器用于将接收到的压力模拟信号转换成数字信号，并传输给协议转换器；

所述协议转换器用于读取压力数字信号，并将所述压力数字信号封装为符合计费系统通讯线路协议的信号传输给计费主机；

所述计费主机用于将采集到的所述温度数字信号、流量数字信号、压力数字信号通过以太网传输给自控主机；

所述自控主机用于接收所述温度数字信号、流量数字信号和压力数字信号，并根据运算结果发送调节指令至流量调节单元；

所述流量调节单元用于接收所述调节指令，并控制冷冻水系统的流量。

进一步，所述信号采集单元包括温度传感器和流量计，所述温度传感器设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统供、回水管路的温度信号并传输给所述第一信号转换器；所述流量计设置在冷冻水系统的进水管路，用于采集冷冻水系统的流量信号并传输给第一信号转换器。

进一步，所述流量调节单元包括可编程控制器、变频器和冷冻水泵，所述可编程控制器用于接收自控主机的调节指令并通过所述变频器控制所述冷冻水泵的运行频率。

进一步，一种中央空调节能自控方法，包括如下步骤：

步骤一，所述温度传感器和流量传感器采集冷冻水系统的进水温度、回水温度和冷冻水系统的流量，并将采集到的各数据信号传输给所述第一信号转换器；

步骤二，所述第一信号转换器将接收到的温度模拟信号和流量模拟信号转换为数字信号并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机；

步骤三，所述压力传感器采集冷冻水系统进、回水管路的压力模拟信号并传输给所述第二信号转换器转换成压力数字信号；

步骤四，所述协议转换器接收步骤三中的压力数字信号，并将所述压力数字信号封装为符合计费系统通讯协议的压力信号，通过计费系统的通讯线路传输到所述计费主机；