CN102147143A - 一种中央空调系统启停优化控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种中央空调系统启停优化控制方法及装置，该方法包括：S1.控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号；S2.接收用户的开机或关机指令；S3.根据运行信号，控制器自动累计中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备；S4.根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号。实施本发明的技术方案，提高了系统运行的稳定性、维护设备的便利性、及降低了系统能耗。

Description

一种中央空调系统启停优化控制方法及装置

技术领域

本发明涉及中央空调系统启停领域，尤其涉及一种中央空调系统启停优化控制方法及装置。

背景技术

目前，建筑中央空调系统一般由建筑物业管理者进行管理和操作，其启停控制方法如下：

当启动中央空调系统中各设备时，启动时间根据室外温湿度和上班时间而定，一般情况下，控制器依次按照开启冷冻机电动蝶阀、开启冷却塔、开启冷却水泵、开启冷水泵、及启动冷冻机的顺序开机；当关闭中央空调系统中各设备时，关闭时间根据室外温湿度和下班时间而定，一般情况下，控制器依次按照冷冻机停机、延时、冷却水泵停止、冷却塔停止、冷冻水泵停止、冷冻机电动蝶阀关闭的顺序关机。

以上是物业管理者启停各设备的操作步骤，从上述启停控制方法可以看出，操作人员必须严格按照以上各设备的启停顺序执行操作，其操作步骤复杂且繁锁，易出现操作失误以造成中央空调系统停机，甚至损坏某些设备；经现场调研后还发现，由于操作人员可随意地启停设备，使得部分设备因为长期运行导致其老化程度特别严重，这样的话，不利于设备统一维护和更换，且工作效率较差，系统能源浪费也较严重；另外，中央空调系统在运行过程中，常常由于其中某个设备发生故障，造成整个系统停止运行，轻者影响环境质量，重者则带来严重的财产损失，如某些工厂类型的中央空调，产品的生产工艺与中央空调的冷冻水有直接关系，当系统停运时，会增加产品的不良率，甚至使工厂停工。

针对上述中央空调系统启停控制方法的缺陷，目前的建筑物业管理者一般只能通过操作培训、规定设备操作步骤，以尽量减少操作失误；另外，还通过增加设备运行数量，保证某个设备发生故障时，有备用设备可用，以避免中央空调系统停机，但是，这样不仅增加了管理者的负担和管理成本，还增加了设备运行数量，易使系统能源浪费严重。

因此，现有的技术方案存在如下缺点：

1.依赖于管理者的操作水平，且实施效果差；

2.依然存在因操作失误造成系统停机甚至设备损坏的风险；

3.采用增加设备运行数量的方法，易使系统能源浪费严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术因操作失误造成系统停机甚至设备损坏的风险和系统能源浪费严重的缺陷，提供了一种中央空调系统启停优化控制方法，该方法提高了中央空调系统运行的稳定性且降低了其能耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种中央空调系统启停优化控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1.控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备；

S2.接收用户的开机或关机指令；

S3.根据所述运行信号，控制器自动累计中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备；

S4.根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制方法中，所述步骤S4进一步包括：

在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备；

在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备。在本发明所述的中央空调系统启停优化控制方法中，在所述步骤S4之后还包括：

S5.根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制方法中，在控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备的步骤中还包括：

根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备启动。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制方法中，所述方法还包括：

在接收用户的开机指令之后或者在中央空调系统各设备启动完成之后，根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备。

本发明还构造一种中央空调系统启停优化控制装置，所述装置包括依次连接的：

用于控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号的采集单元，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备；

用于接收用户的开机或关机指令的接收单元；

用于根据所述运行信号，中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备的累计单元；

根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号的启停单元。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制装置中，所述启停单元包括依次连接的：

用于在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备的第一优先子单元；

用于在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备的第二优先子单元。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制装置中，所述装置还包括：

与所述启停单元连接且用于根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权的修改单元。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制装置中，所述启停单元还包括：

与所述第一优先子单元连接且用于根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备启动的反馈子单元。

在本发明所述的中央空调系统启停优化控制装置中，所述装置还包括：

与所述接收单元或者所述启停单元连接且用于在控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备的过程中或者在中央空调系统各设备启动完成之后，根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备的故障单元。实施本发明的技术方案，当接收用户的开机或关机指令后，控制器根据中央空调系统中各设备的启停顺序和运行时间，依次启动或关闭相关设备，以输出启动或关闭控制信号，解决了当前各设备启停操作的繁琐性、人工启停操作设备使设备老化程度不一、由于系统某个设备发生故障造成整个系统停机等问题，从而减轻了操作人员的工作负荷、提高了系统运行的稳定性、维护设备的便利性、及降低了系统能耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中央空调系统启停优化控制方法的流程图；

图2是本发明中央空调系统启停优化控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，为根据本发明的中央空调系统启停优化控制方法的流程图。上述方法的具体过程如图1所示，该方法包括以下步骤：

首先，在步骤S1中，控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备，在本发明中，冷冻泵、冷却泵和冷却塔作为冷冻机的辅机。

随后，在下一步骤S2中，接收用户的开机或关机指令。

随后，在下一步骤S3中，根据该运行信号，控制器自动累计中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备。

在本发明中，在控制相关设备的启动或关闭的过程中，当用户需要启动某一设备时，例如启动冷冻泵，则控制器需根据冷冻泵的运行信号累计中央空调系统中所有冷冻泵的运行时间，以判断并查找所有冷冻泵中哪台冷冻泵的运行时间最短，且该冷冻泵处于未开启和无故障状态，则控制器优先启动该冷冻泵；当用户需要关闭某一个设备时，例如关闭冷冻泵，则控制器需根据冷冻泵的运行信号累计中央空调系统中所有正处于运行中的冷冻泵的运行时间，以判断并查找哪台冷冻泵的运行时间最长，则控制器优先关闭该冷冻泵，应当说明的是，用户需要启动或关闭其他设备，例如冷冻机、冷却泵及冷却塔，也同样按照上述过程执行，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。

随后，在下一步骤S4中，根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号。若中央空调系统中各设备运行正常，则该方法流程图结束，若中央空调系统中有设备的使用效率下降，也就是说中央空调系统中有设备出现运行不良、工作效率变差的情况，则转步骤S5，若在中央空调系统各设备启动完成之后，控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，则转步骤S6，因此，步骤S5和步骤S6都是一个可选的步骤，在本发明中，当操作人员发出开机指令后，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备，当操作人员发出关机指令后，控制器依次关闭同一种设备中运行时间最长的设备。

在本发明中，当接收到用户的开机或关机指令之后，控制器严格按照中央空调系统各设备的启停顺序执行，其中，启动的先后顺序为冷冻机电动蝶阀开启、冷却塔开启、冷却泵开启、冷冻泵开启、及冷冻机启动，关闭的先后顺序为冷冻机停机、延时、冷却泵停止、冷却塔停止、冷冻泵停止、冷冻机电动蝶阀关闭。

优选地，该步骤S4进一步包括：

在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备；

在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备。

优选地，在控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备的步骤中还包括：

根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备的启动，也就说是，在前一个设备未完成启动时，禁止下一个设备的启动，所以，在采集完上一个设备的运行信号后，需判断是否允许下一个设备的启动，例如根据本发明的启停顺序，在冷冻泵未开启前，禁止开启冷冻机，需当控制器采集到冷冻泵的运行信号后，才允许启动冷冻机。

随后，在下一步骤S5中，根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权，则返回步骤S3执行以下步骤。

应当说明的是，当中央空调系统中有设备出现运行不良、工作效率变差时，操作人员可通过修改这台设备的运行时间，将运行时间适当调大，使该设备的启动优先级下降，以达到人工干预启动设备的优先级的目的，当设备得到维护后，工作效率提高后，操作人员可通过修改这台设备的运行时间，再将运行时间适当调小，使该设备的启动优先级上升。

随后，在下一步骤S6中，根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备，则返回步骤S3执行以下步骤。应当说明的是，在其他的实施例中，步骤S6也可以发生在步骤S2之后，也就是接收用户的开机指令之后，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。在本发明中，当中央空调系统中有设备无法启动或发生故障时，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备，在控制器启动设备的过程中或启动完成后，如出现某个设备无法启动或发生故障时，控制器自动将该设备的控制允许信号设置为故障锁定信号，在故障未解除之前，该设备禁止再次启动；然后再启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备，如果再次启动失败，则依此类推，直到最后一台设备都无法启动或启动失败时，则发报警信号以提示。

本发明提供的中央空调系统启停优化控制方法不依赖于管理者的操作水平，实施效果好，不仅实现设备的轮循运行，保证各设备老化程度一致，还实现系统设备故障时，瞬时启动其他未运行的设备，保证系统正常且连续运行。

请参阅图2，为根据本发明的中央空调系统启停优化控制装置的示意图。如图2所示，该装置包括依次连接的采集单元100、接收单元200、累计单元300、启停单元400、及分别与启停单元400连接的修改单元500和故障单元600，其中，启停单元400包括第一优先子单元410、分别与第一优先子单元410连接的第二优先子单元420和反馈子单元430，下面具体说明各个部分的作用：

采集单元100，用于控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备。

接收单元200，用于接收用户的开机或关机指令。

累计单元300，用于根据该运行信号，中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备。

启停单元400，用于根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间，控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号。

修改单元500，用于根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权。

故障单元600，用于根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备，应当说明的是，在其他的实施例中，故障单元600也可与接收单元200连接，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。

第一优先子单元410，用于在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备。

第二优先子单元420，用于在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备。

反馈子单元430，用于根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备启动。

本发明提供的中央空调系统启停优化控制装置，解决了当前各设备启停操作的繁琐性、人工启停操作设备使设备老化程度不一、由于系统某个设备发生故障造成整个系统停机等问题，从而减轻了操作人员的工作负荷、提高了系统运行的稳定性、维护设备的便利性、及降低了系统能耗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种中央空调系统启停优化控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1.控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备；

S2.接收用户的开机或关机指令；

S3.根据所述运行信号，控制器自动累计中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备；

S4.根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间,控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号。

2.根据权利要求1所述的中央空调系统启停优化控制方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备；

在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备。

3.根据权利要求1所述的中央空调系统启停优化控制方法，其特征在于，在所述步骤S4之后还包括：

S5.根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权。

4.根据权利要求1所述的中央空调系统启停优化控制方法，其特征在于，

在控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备的步骤中还包括：

根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备启动。

5.根据权利要求1所述的中央空调系统启停优化控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在接收用户的开机指令之后或者在中央空调系统各设备启动完成之后，根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备。

6.一种中央空调系统启停优化控制装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的：

用于控制器实时采集中央空调系统各设备的运行信号的采集单元，其中，中央空调系统各设备包括多个冷冻机设备、多个冷冻泵设备、多个冷却泵设备、及多个冷却塔设备；

用于接收用户的开机或关机指令的接收单元；

用于根据所述运行信号，中央空调系统各设备的运行时间，以分别比较出中央空调系统各设备的同一种设备中运行时间最短的设备和运行时间最长的设备的累计单元；

根据中央空调系统各设备的启停顺序和运行时间,控制器依次启动同一种设备中运行时间最短的设备或关闭同一种设备中运行时间最长的设备，以输出启动或关闭控制信号的启停单元。

7.根据权利要求6所述的中央空调系统启停优化控制装置，其特征在于，所述启停单元包括依次连接的：

用于在未运行的同一种设备中查找运行时间最短的设备，且判断该设备是否处于无故障状态，若是，则优先启动该设备的第一优先子单元；

用于在运行的同一种设备中查找运行时间最长的设备，优先关闭该设备的第二优先子单元。

8.根据权利要求6所述的中央空调系统启停优化控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

与所述启停单元连接且用于根据中央空调系统各设备的使用效率，接收用户修改运行时间的指令，以调整中央空调系统各设备的启动优先权的修改单元。

9.根据权利要求7所述的中央空调系统启停优化控制装置，其特征在于，

所述启停单元还包括：

与所述第一优先子单元连接且用于根据中央空调系统各设备的启停顺序，在收到控制器采集到上一个设备的运行信号的反馈之后，才允许下一个设备启动的反馈子单元。

10.根据权利要求6所述的中央空调系统启停优化控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

与所述接收单元或者所述启停单元连接且用于根据控制器实时采集到中央空调系统中设备的故障信号，自动锁定该设备，以禁止其再次启动，并启动同一种设备中未开启且运行时间最短的设备的故障单元。

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