CN103383130A - 一种智能新风空调联动控制管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明为了解决现有设备控制逻辑存在的缺陷，提出了一种智能新风空调联动控制管理方法，它充分发挥新风系统与空调联动管理逻辑，实现新风、空调选择性智能管理，系统通过室内外温差比较，通过逻辑控制，最大地将室外低温空气送进机房内，同时通过排风系统将室内热空气抽出机房外，通过大热量换气效果，降低室内工作环境温度，在最大节能提前下，有效提供了室内设备正常工作环境。本控制逻辑的使用使得机房节能从30%提高到60%以上，每台设备在线使用时，可以为机房全年节能一半以上，同时有效降低了空调长时间工作，提高空调工作寿命。

Description

一种智能新风空调联动控制管理方法

技术领域

本发明属于一种控制方法，具体是一种智能新风空调控制管理方法。

背景技术

随着世界高速铁路、移动通信信号机房的飞速发展，机房内智能设备越来越多，机房发热量成几何级上升，同时所有智能设备的工作环境要求越来越高。为了保障机房内通信信号设备正常工作，使机房内环境达到标准工况要求，同时最大化地利用机房室内、室外环境的温度差值，减少机房内空调工作时间，达到最大化节能降耗目的。

智能新风软件控制方法涉及到室内、室外温度、湿度、环境监控量等监控参数，目前市场上所有新风系统由于未采用带操作系统的控制平台，新风和空调独立工作，控制方法实现起来简单化。工作状态基本上只是对室内、外温度等参量进行粗略比较，新风可工作状态模糊，年均可有效工作时间短，节能效果基本只能达到30%左右。另一方面，目前的新风系统未能定位到具体的工作状态，同时未能发挥新风的最大节能比，风机工作效率低。而且市场上现有系统对空调和新风长时间工作未进行方法保护。

发明内容

    本发明提供了一种本发明为了解决现有设备控制逻辑存在的缺陷，提出了一种智能新风空调联动控制管理方法，它能够充分发挥新风、空调的联机工作特征，采用智能化选择性控制设备工作状态方式，降低了能耗，延长了新风风机的使用寿命。

    本发明的主控逻辑解释如下：

1）当新风系统处于“开新风、关空调”工作状态时：

1.1）如果此状态使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”时，关闭新风；

1.2）如果此状态不能使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”，且室内温度未达到“空调启动制冷门限值”，新风机每次最长工作时间≤“新风机最长工作时间门限”，则保持此状态；

2）当新风系统处于“关新风、开空调”状态时：

2.1）如果室内采样温度≥ “空调启动制冷门限”时，即可认为空调当前为制冷状态：

2.1.1）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限”，此状态保持不变；

2.1.2）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间≥“空调最短工作时间门限”，关闭空调；

2.1.3）如果此状态工作时，室内温度实测值＞ “空调停机温度值”， 且室内温度未达到高温告警门限，此状态保持不变；

2.1.4）如果此状态不能使室内温度降低，且室内温度实测值≥ “高温告警门限”时，系统上报“室内过温告警”。当系统处于室内高温告警时，如果室外温度实测值＜ “高温告警门限”，系统强制开启新风、关闭空调，如果室外温度实测值≥ “高温告警门限”,此状态保持不变；

2.2）如果室内采样温度＜ “新风启动温度值” 时，即可认为当前为制热状态：

2.2.1）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间 ≥ “空调最短工作时间门限值”时，系统关闭空调；

2.2.2）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限值”时，此状态保持不变；

2.2.3）如果此状态使室内温度实测值＜ “空调停机温度值”，此状态保持不变；

3）当湿度条件关联配置时，系统对湿度采样进行判断： 

3.1）当室内湿度超过室内湿度门限值时，系统上报室内过湿告警，系统开空调，关新风；

3.2）当室外湿度超过室外湿度门限值时，系统关闭新风。

进一步改进，系统对新风进行以下监测：

    1）对送风机和排风机进行监测：

1.1）电流采样监测，若超出门限范围，发出风机故障警告，关闭新风；

1.2）风机功能监测，新风启动工作，当检测到风机或风阀故障，无法启动时，需要及时上报告警信息；新风停止工作，当检测到风机或风阀故障，无法关闭时，需要及时上报告警信息；

    2）市电监测：

2.1）当市电采样过压时，发出市电过压警告，关闭新风；

2.2）当市电采样欠压时，发出市电欠压警告，关闭新风；

2.3）当市电采样掉电时，上报市电掉电警告；

2.4）当市电恢复正常后，系统按系统工作策略正常执行；

3）温湿度环境监测：

3.1）模拟室内外温湿度满足新风启动条件，查看新风是否能够正常启动工作；

3.2）剔除湿度判断条件，检查新风是否按照温度条件进行策略判断工作；

3.3）加入湿度判断条件，检查新风是否按照温湿度一起判断正常工作；

4）空调状态监测：新风启动前必须关闭联动空调工作，如果空调关闭失败，那么新风不启动工作，同时上报空调关闭失败告警。

    5）风压状态监测：新风设备通过2路风压检测机构，实现对防尘网、过滤网两侧风压值采样，利用此风压值，动态判断双网是否阻塞。

    6）根据工作环境需要可使新风系统配置指定通道为灰尘传感器接入通道，启动灰尘监测，当灰尘传感器发出警报时关闭新风；

    7）根据工作环境需要可使新风系统配置指定通道为烟雾传感器接入通道，启动烟雾监测，当烟雾传感器发出警报时关闭新风；

进一步改进，所述的室内外温湿度包括三种采样策略：多点平均；取主监控点；取次监控点；

1）当选择多点平均时，如果室内或室外有温湿度传感器故障，则剔除室内和室外故障点，取剩余点计算平均值，计算室内有效值、室外有效值；

2）当选择取主监控点时，如果主监控点故障，则系统自动读取次监控点数据，算作有效值，如果此时次监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理；

3）当选择取次监控点时，如果次监控点故障，则系统自动读取主监控点数据，算作有效值，如果此时主监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理。

进一步改进，所述的温湿度传感器故障策略为：

1）当室内外温湿度传感器全部故障时：系统上报温湿度传感器告警信息，关闭新风、强制启动空调工作；

2）当室内温湿度传感器全部故障，室外温湿度传感器正常工作时，上报室内温湿度传感器故障，获取室外温湿度值，此时若室外温度大于新风启动温度值或室外湿度大于室外湿度上限或室内湿度大于室内湿度上限，则关闭新风、强制启动空调工作，否则启动新风、关闭空调；

3）当室内温湿度传感器正常工作，室外温湿度传感器全部故障时，上报室外温湿度传感器故障，获取室内温湿度值并关闭新风、强制启动空调工作；

4）当室内温湿度传感器恢复正常时，系统上报告警恢复信息，系统按照正常方法条件判断工作。

本发明的有益效果为：

1、充分发挥新风系统与空调联动管理逻辑，实现新风、空调选择性智能管理，系统通过室内外温差比较，通过逻辑控制，最大地将室外低温空气送进机房内，同时通过排风系统将室内热空气抽出机房外，通过大热量换气效果，降低室内工作环境温度，在最大节能提前下，有效提供了室内设备正常工作环境。本控制逻辑的使用使得机房节能从30%提高到60%以上，每台设备在线使用时，可以为机房全年节能一半以上，同时有效降低了空调长时间工作，提高空调工作寿命；

2、对新风风机工作进行了有效保护：通过对新风风机工作时长、风机工作状态电流值监测等方式，实时保护风机工作，切实提高风机有效工作寿命，新风有效工作寿命几乎翻了一倍；

3、系统结合室内温度、室外温度、室内湿度、室外湿度、高温检测、灰尘检测、烟雾检测等各种工作策略，将新风系统、空调系统有效结合利用，实时控制设备工作状态，为机房提供有效安全运行的环境，同时根据机房内环境状态的实时变化，联动管理新风工作。

附图说明

图1为系统主控逻辑流程；

图2为系统工作状态流程；

图3为温湿度传感器故障检测管理流程。

具体实施方式

本系统提供以下工作参数作为控制逻辑输入基本参数使用：

新风启动温度值[℃]；

新风风机停止温度值[℃]；

新风机最长工作时间[h] ；

空调启动制冷门限值[℃] ；

空调启动制热门限值[℃] ；

空调工作最短时间(min) ；

空调停机温度值[℃]；

室内关联湿度门限值；

室外关联湿度门限值；

高温告警门限[℃]；

启动湿度关联策略。

本发明的主控逻辑解释如下：

1）当新风系统处于“开新风、关空调”工作状态时：

1.1）如果此状态使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”时，关闭新风；

1.2）如果此状态不能使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”，且室内温度未达到“空调启动制冷门限值”，新风机每次最长工作时间≤“新风机最长工作时间门限”，则保持此状态；

2）当新风系统处于“关新风、开空调”状态时：

2.1）如果室内采样温度≥ “空调启动制冷门限”时，即可认为空调当前为制冷状态：

2.1.1）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限”，此状态保持不变；

2.1.2）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间≥“空调最短工作时间门限”，关闭空调；

2.1.3）如果此状态工作时，室内温度实测值＞ “空调停机温度值”， 且室内温度未达到高温告警门限，此状态保持不变；

2.1.4）如果此状态不能使室内温度降低，且室内温度实测值≥ “高温告警门限”时，系统上报“室内过温告警”。当系统处于室内高温告警时，如果室外温度实测值＜ “高温告警门限”，系统强制开启新风、关闭空调，如果室外温度实测值≥ “高温告警门限”,此状态保持不变；

2.2）如果室内采样温度＜ “新风启动温度值” 时，即可认为当前为制热状态：

2.2.1）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间 ≥ “空调最短工作时间门限值”时，系统关闭空调；

2.2.2）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限值”时，此状态保持不变；

2.2.3）如果此状态使室内温度实测值＜ “空调停机温度值”，此状态保持不变；

3）当湿度条件关联配置时，系统对湿度采样进行判断： 

3.1）当室内湿度超过室内湿度门限值时，系统上报室内过湿告警，系统开空调，关新风；

3.2）当室外湿度超过室外湿度门限值时，系统关闭新风。

本系统的工作重点在室内、室外温湿度值上，系统布局时分别提供室内、室外三路温湿度采样，系统提供三种温湿度采样策略，分别是：

多点平均；

取主监控点；

取次监控点；

当选择多点平均时，如果室内或室外有温湿度传感器故障，则剔除室内和室外故障点，取剩余点计算平均值，计算室内有效值、室外有效值；

当选择取主监控点时，如果主监控点故障，则系统自动读取次监控点数据，算作有效值，如果此时次监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理；

当选择取次监控点时，如果次监控点故障，则系统自动读取主监控点数据，算作有效值，如果此时主监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理。

温湿度传感器故障策略为：

1）当室内外温湿度传感器全部故障时：系统上报温湿度传感器告警信息，关闭新风、强制启动空调工作；

2）当室内温湿度传感器全部故障，室外温湿度传感器正常工作时，上报室内温湿度传感器故障，获取室外温湿度值，此时若室外温度大于新风启动温度值或室外湿度大于室外湿度上限或室内湿度大于室内湿度上限，则关闭新风、强制启动空调工作，否则启动新风、关闭空调；

3）当室内温湿度传感器正常工作，室外温湿度传感器全部故障时，上报室外温湿度传感器故障，获取室内温湿度值并关闭新风、强制启动空调工作；

4）当室内温湿度传感器恢复正常时，系统上报告警恢复信息，系统按照正常方法条件判断工作。

新风启动工作过程处理：

1）模拟室内外温湿度满足新风启动条件，查看新风是否能够正常启动工作；

2）启动新风前必须检查新风机是否已经工作，如果新风已经启动工作，则不再启动；

3）当室内外条件不满足新风启动条件时，检查新风是否能够停止工作；

4）剔除湿度判断条件，检查新风是否按照温度条件进行策略判断工作；

5）加入湿度判断条件，检查新风是否按照温湿度一起判断正常工作；

6）新风启动前必须关闭联动空调工作，如果空调关闭失败，那么新风不启动工作，同时上报空调关闭失败告警。

本系统新风工作时需要对进风机、排风机、进风阀、排风阀进行依次动作，操作流程如下：

1）新风系统启动工作顺序为：打开风阀（进风阀、排风阀（可选））->打开进风风机 ->打开排风风机；

2）当新风停止工作后，系统需要将风阀与风机全部关闭；

3）当新风启动工作的步骤中有一个发生故障，无法正常启动的话，系统需要停止启动新风工作。同时关闭进风口与出风口风阀

4）新风启动工作，当检测到风机或风阀故障，无法启动时，需要及时上报告警信息；

5）新风停止工作，当检测到风机或风阀故障，无法关闭时，需要及时上报告警信息；

6）当系统检测到新风故障后，如果再次检测时发现故障恢复，需要及时上报恢复信息，同时按照正常策略执行工作；

7）无论是新风启动故障还是停止故障，只要空调与新风联动，系统满足空调启动条件，则系统必须启动空调工作。

本控制逻辑的具体实施参照以下步骤：

1）本控制逻辑基于LINUX操作系统管理，系统运行的前提是LINUX操作系统运行正常，同时由本系统提供切实可行的外部设备驱动管理程序，以便控制逻辑动作时，系统可以正常有效地反馈；

2）在控制逻辑运行前，需要按照控制逻辑的工作参数，输入周围环境数据，包括温湿度启动（关闭）门限、外部环境关联、报警控制管理、运行时间限制、采样数据策略等；

3）根据系统的外围传感器布置、系统初始工作状态采样值（通过现场测试获取），分别录入风压门限、网布张数门限、高温门限等参数；

4）根据各个管理工作门限，以及现场全年温度变化工作曲线图，初步估算新风全年有效工作时间范围、空调有效工作时间范围，可以以此为依据，判断全年有效工作能效比；

5）控制逻辑运行后，系统通过多线程管理，采样外围数据，同时主控逻辑及时将采样数据获取到动态内存中，以此作为逻辑运行的前提；

6）告警异常管理线程采用动态实时监测模式，管理外部接入采样异常等数据，同时主控逻辑将异常信息送入有效管理范围，作为逻辑运行有效部分，及时反馈状态。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能新风空调联动控制管理方法，其特征在于：其主控逻辑解释如下：

1）当新风系统处于“开新风、关空调”工作状态时：

1.1）如果此状态使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”时，关闭新风；

1.2）如果此状态不能使室内温度实测值≤“新风风机停止温度值”，且室内温度未达到“空调启动制冷门限值”，新风机每次最长工作时间≤“新风机最长工作时间门限”，则保持此状态；

2）当新风系统处于“关新风、开空调”状态时：

2.1）如果室内采样温度≥ “空调启动制冷门限”时，即可认为空调当前为制冷状态：

2.1.1）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限”，此状态保持不变；

2.1.2）如果此状态使室内温度实测值≤ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间≥“空调最短工作时间门限”，关闭空调；

2.1.3）如果此状态工作时，室内温度实测值＞ “空调停机温度值”， 且室内温度未达到高温告警门限，此状态保持不变；

2.1.4）如果此状态不能使室内温度降低，且室内温度实测值≥ “高温告警门限”时，系统上报“室内过温告警”；

当系统处于室内高温告警时，如果室外温度实测值＜ “高温告警门限”，系统强制开启新风、关闭空调，如果室外温度实测值≥ “高温告警门限”,此状态保持不变；

2.2）如果室内采样温度＜ “新风启动温度值” 时，即可认为当前为制热状态：

2.2.1）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间 ≥ “空调最短工作时间门限值”时，系统关闭空调；

2.2.2）如果此状态使室内温度实测值≥ “空调停机温度值”，且空调实际工作时间＜ “空调最短工作时间门限值”时，此状态保持不变；

2.2.3）如果此状态使室内温度实测值＜ “空调停机温度值”，此状态保持不变；

3）当湿度条件关联配置时，系统对湿度采样进行判断： 

3.1）当室内湿度超过室内湿度门限值时，系统上报室内过湿告警，系统开空调，关新风；

3.2）当室外湿度超过室外湿度门限值时，系统关闭新风。

2.根据权利要求1所述的智能新风空调联动控制管理方法，其特征在于：系统对新风进行以下监测：

    1）对送风机和排风机进行监测：

1.1）电流采样监测，若超出门限范围，发出风机故障警告，关闭新风；

1.2）风机功能监测，新风启动工作，当检测到风机或风阀故障，无法启动时，需要及时上报告警信息；新风停止工作，当检测到风机或风阀故障，无法关闭时，需要及时上报告警信息；

    2）市电监测：

2.1）当市电采样过压时，发出市电过压警告，关闭新风；

2.2）当市电采样欠压时，发出市电欠压警告，关闭新风；

2.3）当市电采样掉电时，上报市电掉电警告；

2.4）当市电恢复正常后，系统按系统工作策略正常执行；

3）温湿度环境监测：

3.1）模拟室内外温湿度满足新风启动条件，查看新风是否能够正常启动工作；

3.2）剔除湿度判断条件，检查新风是否按照温度条件进行策略判断工作；

3.3）加入湿度判断条件，检查新风是否按照温湿度一起判断正常工作；

4）空调状态监测：新风启动前必须关闭联动空调工作，如果空调关闭失败，那么新风不启动工作，同时上报空调关闭失败告警；

 5）风压状态监测：新风设备通过2路风压检测机构，实现对防尘网、过滤网两侧风压值采样，利用此风压值，动态判断双网是否阻塞；

    6）根据工作环境需要可使新风系统配置指定通道为灰尘传感器接入通道，启动灰尘监测，当灰尘传感器发出警报时关闭新风；

    7）根据工作环境需要可使新风系统配置指定通道为烟雾传感器接入通道，启动烟雾监测，当烟雾传感器发出警报时关闭新风。

3.根据权利要求1所述的智能新风空调联动控制管理方法，其特征在于：所述的室内外温湿度包括三种采样策略：多点平均；取主监控点；取次监控点；

1）当选择多点平均时，如果室内或室外有温湿度传感器故障，则剔除室内和室外故障点，取剩余点计算平均值，计算室内有效值、室外有效值；

2）当选择取主监控点时，如果主监控点故障，则系统自动读取次监控点数据，算作有效值，如果此时次监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理；

3）当选择取次监控点时，如果次监控点故障，则系统自动读取主监控点数据，算作有效值，如果此时主监控点也故障，则系统判断是否有第三点温湿度传感器接入，如果存在，则选择第三监控点为有效值，如果不存在，则系统判断室内或室外温湿度传感器故障，系统依据温湿度传感器故障策略处理。

4.根据权利要求3所述的智能新风空调联动控制管理方法，其特征在于：所述的温湿度传感器故障策略为：

1）当室内外温湿度传感器全部故障时：系统上报温湿度传感器告警信息，关闭新风、强制启动空调工作；

2）当室内温湿度传感器全部故障，室外温湿度传感器正常工作时，上报室内温湿度传感器故障，获取室外温湿度值，此时若室外温度大于新风启动温度值或室外湿度大于室外湿度上限或室内湿度大于室内湿度上限，则关闭新风、强制启动空调工作，否则启动新风、关闭空调；

3）当室内温湿度传感器正常工作，室外温湿度传感器全部故障时，上报室外温湿度传感器故障，获取室内温湿度值并关闭新风、强制启动空调工作；

4）当室内温湿度传感器恢复正常时，系统上报告警恢复信息，系统按照正常方法条件判断工作。

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