CN102563815B - 一种地下水节能空调控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下水节能空调控制方法及系统，所述方法包括：检测并获取环境下的各种温度数据；预设空调控制模式，并对各个温度数据进行数据分析，选取最佳空调控制模式；根据最佳空调控制模式实现对各控制开关的节能控制；所述系统包括温度传感器、复用模块、数据转换模块、控制开关、网络传输单元、控制主机、数据分析模块和智能控制模块，温度传感器接入复用模块，控制开关接入复用模块，复用模块接入数据转换模块，数据转换模块接入网络传输单元，网络传输单元通过网线连接控制主机，数据分析模块和智能控制模块在控制主机上面安装。本发明实现对地下水资源的保护，实现远程控制，随着环境的改变而自动调整系统的控制模式，节省能量消耗。

Description

一种地下水节能空调控制方法及系统

技术领域

本发明涉及到地下水空调控制领域，其高节能、高环保、高智能自动化的特性非常适用于居民小区、工厂、学校、商场这些空调使用量大、能耗高的的单位。

背景技术

能源问题严重制约社会经济发展，社会发展越来越需要我们采用更加先进的技术，减少能源消耗，构建节能型社会。地下水的温度近似恒定，利用这一特征，可以很好地将地下水抽取到室内进行温度的调节，从而极大地减少室内用电。有研究表明，利用这一技术可以有效降低室内电力消耗50％--65％。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

现在市场上面的地下水空调大多采用按键式的控制手段，不能在计算机上面采用软件化手段操作。

目前其它系统大多基于现场式控制和故障排除分析，用户操作起来十分麻烦。不能给用户提供动态及历史性数据分析与查看功能，模式需要用户自己设置，参数少，不智能。

目前市场上面的地下水空调只能够一味地使用地下水调节系统，用户的中央空调系统，暖气设施相互独立，没有办法统一起来。过度地使用地下水能量导致地下环境的不可逆破坏，不能兼顾节能和环保，使得节能的效率低下。而对环境的破坏也使得地下水空调技术受到政府的限制发展。

发明内容

为了实现对地下水资源的保护，实现远程控制，随着环境的改变而自动调整系统的控制模式，节省能量消耗，本发明提供了一种地下水节能空调控制方法及系统，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种地下水节能空调控制方法，所述方法包括：

检测并获取环境下的各种温度数据；

预设空调控制模式，并对各个温度数据进行数据分析，选取最佳空调控制模式；

根据最佳空调控制模式实现对各控制开关的节能控制。

所述的获取环境下的各种温度数据具体包括：

地下水温度数据、室内温度数据和室外温度数据。

其中的预设空调控制模式包括：

按季节分类：春夏秋冬四种控制模式；

按模式类型：经济、限流、自定义等模式。

模式的选取可以先粗略按照预设空调控制模式进行筛选，如果系统中有相应的控制模式满足用户需求，则用户可以选择运行模式；当然用户也可以修改控制模式，其中控制模式的参数分为：地热泵开启时长、空调开启时长、地热泵温度上限和下限等。

用户在选取模式的时候，也可以参考每天，每月的温度数据进行控制模式的修改、选择。

另一方面，提供了一种地下水节能空调控制系统，所述系统包括：

温度传感器，用于检测地下水温度、室内和室外温度数据；

控制开关，同外部空调系统连接，用于控制所述空调系统的启闭；

复用模块，分别同所述温度传感器和控制开关连接，用于为温度传感器提供电源并指示传感器与控制开关的工作状态

数据转换模块，所述数据转换模块用于接收所述温度传感器所采集到的温度模拟信号，并将所接收到的温度模拟信号转换成温度数字信号；

控制主机，用于接收所述数据转换模块的数字信号；

数据分析模块，同所述控制主机连接，对所接收的数字信号进行分析，并结合预设空调控制模式得出最佳的空调控制模式，将控制信号通过控制主机传输给所述数据转换模块，通过数据转换模块控制所述控制开关；

智能控制模块，用于提供图形化操作界面与用户交互，所述智能控制模块响应用户对模块的控制操作，并自动识别所述温度传感器和控制开关故障情况且对用户提供报警及备份切换。

进一步，所述系统还包括网络传输单元，其设置于所述数据转换模块和控制主机之间，用于实现所述数据转换模块与所述控制主机之间的远程数据传输。

所述数据转换模块同所述控制主机之间通过以太网实现远程数据传输。

所述的温度传感器、复用模块和控制开关均接入数据采集卡，所述数据采集卡连接路由器，路由设备连接以太网接口接入外部控制电脑。

所述数据分析模块存储预设模式，并记录历史数据，通过分析得到新的控制模式以提供给所述智能控制模块使用。

所述数据分析模块所记录的历史数据包括：

操作数据、能源使用数据及所述温度传感器获取的温度数据。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明可通过对不同季节天气的分析可以优化出最佳模式从而动态调整系统的工作状态，使整个系统的能量消耗达到最小，同时可以通过网络远程控制和监管系统运行状态，省去了现场操作的麻烦。

本发明可以集成控制地下水温度调节系统和常用中央空调系统以及暖气设施，简化了用户的操作。

本发明采用人机交互软件控制可以使用户非常方便直观地堪当整个系统的运行状态，系统对地下水环境提供保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的地下水节能空调控制方法框图；

图2是本发明实施例所提供的地下水节能空调控制系统原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种地下水节能空调控制方法，所述方法包括：

【101】检测并获取环境下的各种温度数据；

所述的获取环境下的各种温度数据具体包括：

地下水温度数据、室内温度数据和室外温度数据。

【102】预设空调控制模式，并对各个温度数据进行数据分析，选取最佳空调控制模式；

【103】根据最佳空调控制模式实现对各控制开关的节能控制。

其中的预设空调控制模式包括：

按季节分类：春夏秋冬四种控制模式；

按模式类型：经济、限流、自定义等模式。

模式的选取可以先粗略按照预设空调控制模式进行筛选，如果系统中有相应的控制模式满足用户需求，则用户可以选择运行模式；当然用户也可以修改控制模式，其中控制模式的参数分为：地热泵开启时长、空调开启时长、地热泵温度上限和下限等。

用户在选取模式的时候，也可以参考每天，每月的温度数据进行控制模式的修改、选择。

如图2所示，本发明还提供了一种地下水节能空调控制系统，其中系统包括：

温度传感器，用于检测地下水温度、室内和室外温度数据；采用温度传感器接收室外、地下水、室内温度，对各类温度进行精确的获取。

控制开关，同外部空调系统连接，用于控制所述空调系统的启闭；

复用模块，分别同所述温度传感器和控制开关连接，用于为温度传感器提供电源并指示传感器与控制开关的工作状态

数据转换模块，所述数据转换模块用于接收所述温度传感器所采集到的温度模拟信号，并将所接收到的温度模拟信号转换成温度数字信号；

控制主机，用于接收所述数据转换模块的数字信号；

数据分析模块，同所述控制主机连接，对所接收的数字信号进行分析，并结合预设空调控制模式得出最佳的空调控制模式，将控制信号通过控制主机传输给所述数据转换模块，通过数据转换模块控制所述控制开关；

智能控制模块，用于提供图形化操作界面与用户交互，所述智能控制模块响应用户对模块的控制操作，并自动识别所述温度传感器和控制开关故障情况且对用户提供报警及备份切换。

网络传输单元，其设置于所述数据转换模块和控制主机之间，用于实现所述数据转换模块与所述控制主机之间的远程数据传输。网络传输单元通过网线连接控制主机，数据分析系统和智能控制系统在主机上面安装。

数据转换模块同所述控制主机之间通过以太网实现远程数据传输。

其中的温度传感器和控制开关均接入数据采集卡，所述数据采集卡连接路由器，路由设备连接以太网接口接入外部控制电脑。

数据分析模块存储预设模式，并记录历史数据，通过分析得到新的控制模式以提供给所述智能控制模块使用。

所述数据分析模块所记录的历史数据包括：

操作数据、能源使用数据及所述温度传感器获取的温度数据。

采用温度传感器接收温度信息，采用以太网作为主机和控制机箱的传输线路，对地下水温和室温及室外温度进行精确获取和综合分析等。当室内温度不在设置范围时，开启设备进行制冷/热，系统兼顾地下水温度和当前天气及气候数据，分析得到最佳的控制模式。历史数据会存在系统数据库当中，从中分析挖掘的数据作为以后操作模式的参考。各类实时和历史温度信息以图形方式直观呈现给用户分析使用。系统能够对控制使用的强度保护地下水环境不被破坏。系统拥有完善的传感器和开关备份模块，软件自动进行故障诊断和报警，人工通过软件切换到备份。系统运行状态和温度信息以及模式信息通过软件交互界面呈现给用户。

所述的在数据转换模块，将传感器电流信号转换为网络数字信号并发送到所述网络传输单元的设备，所述数据转换模块响应网络传输单元发送过来的主机控制信号并且控制所述控制开关。

所述的控制开关，所述控制开关直接控制外部空调设备，所述开关直接连接到所述复用模块上面。所述的网络传输单元在控制主机和数据转换模块设备之间负责数据通信。

图2所示为本发明的智能控制系统，首先采用温度传感器获取温度信息，并通过A/D转换将转换后的数字信号发送至控制系统，控制系统根据模式对各温度进行分析，并对各个控制开关进行控制管理。系统运行过程中所有信息都会被数据分析系统记录下来，该系统结合当前和历史数据分析得到当前条件下的最佳空调控制模式，并将其发送到智能控制模块供其使用。

当室内温度不在设定范围之内时，系统会开启各个控制开关，从而对温度进行调节，当地下水使用强度过大时会减少其使用强度，保护环境。

通过软件对地下水空调等设施的优化控制管理，其高节能、高环保、高智能自动化的特性非常适用于居民小区、工厂、学校、商场这些空调使用量大的单位，使用面积越大，其节能和智能功效越突出。

其具体实施过程为：温度传感器是一个温度获取设备，环境温度改变后其通过的电流也会随之改变，数据转换模块接收到其电流以后将其转换为数字信号并且发送给网络传输单元，网络传输单元的信号传给控制主机，控制主机上面安装的智能控制模块得到数据，分析室内、室外、地下水等各处对应的温度，分析得到各个控制开关应该的工作状态，工作状态指令发送给网络传输单元，网络传输单元再将指令传给数据转换模块，数据转换模块根据指令控制所述控制开关。数据分析模块全程记录操作数据分析得到新的模式供智能控制模块使用

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本发明实施例中的全部或部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地下水节能空调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测并获取环境下的地下水温度数据、室内温度数据和室外温度数据；

预设空调控制模式，并对各个温度数据进行数据分析，选取最佳空调控制模式；

根据最佳空调控制模式实现对各控制开关的节能控制；

其中的预设空调控制模式包括：

按季节分类：春夏秋冬四种控制模式；

按模式类型：经济、限流、自定义模式；

模式的选取先粗略按照预设空调控制模式进行筛选，如果系统中有相应的控制模式满足用户需求，则用户选择运行模式；

或用户修改控制模式，其中控制模式的参数分为：地热泵开启时长、空调开启时长、地热泵温度上限和下限。

2.根据权利要求1所述的地下水节能空调控制方法，其特征在于，

所述的获取环境下的各种温度数据具体包括：

地下水温度数据、室内温度数据和室外温度数据。

3.一种地下水节能空调控制系统，其特征在于，所述系统包括：

温度传感器，用于检测地下水温度、室内和室外温度数据；

控制开关，同外部空调系统连接，用于控制所述空调系统的启闭；

复用模块，分别同所述温度传感器和控制开关连接，用于为温度传感器提供电源并指示传感器与控制开关的工作状态；

数据转换模块，所述数据转换模块用于接收所述温度传感器所采集到的温度模拟信号，并将所接收到的温度模拟信号转换成温度数字信号；

控制主机，用于接收所述数据转换模块的数字信号；

数据分析模块，同所述控制主机连接，对所接收的数字信号进行分析，并结合预设空调控制模式得出最佳的空调控制模式，将控制信号通过控制主机传输给所述数据转换模块，通过数据转换模块控制所述控制开关；

智能控制模块，用于提供图形化操作界面与用户交互，所述智能控制模块响应用户对模块的控制操作，并自动识别所述温度传感器和控制开关故障情况且对用户提供报警及备份切换。

4.根据权利要求3所述的地下水节能空调控制系统，其特征在于，

所述系统还包括网络传输单元，其设置于所述数据转换模块和控制主机之间，用于实现所述数据转换模块与所述控制主机之间的远程数据传输。

5.根据权利要求4所述的地下水节能空调控制系统，其特征在于，

所述数据转换模块同所述控制主机之间通过以太网实现远程数据传输。

6.根据权利要求3-5任一所述的地下水节能空调控制系统，其特征在于，

所述的温度传感器、复用模块和控制开关均接入数据采集卡。

7.根据权利要求6所述的地下水节能空调控制系统，其特征在于，

所述数据分析模块存储预设模式，并记录历史数据，通过分析得到新的控制模式以提供给所述智能控制模块使用。

8.根据权利要求7所述的地下水节能空调控制系统，其特征在于，

所述数据分析模块所记录的历史数据包括：

操作数据、能源使用数据及所述温度传感器获取的温度数据。