CN103727626B - 地源热泵中央空调远程监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种地源热泵中央空调远程监控系统及方法，所述系统包括机组设备，该机组设备包括多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀；还包括电连接到机组设备的可编程逻辑控制器，数据中心服务器和数据通信模块；所述可编程逻辑控制器，用于从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；以及接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀；其提高地源热泵中央空调整体工作效率。

Description

地源热泵中央空调远程监控系统及方法

技术领域

本发明涉及地源热泵自动控制技术领域，特别是涉及一种地源热泵中央空调远程监控系统及方法。

背景技术

地源热泵空调系统是采用节能环保的地源热泵系统，其冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源热泵系统，也称土壤耦合式热泵系统。其采用立埋的埋管方式，以水作为冷热量载体，水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动，实现机组与大地土壤之间的热量交换而实现空调控制。

从实践上看，地源热泵空调比风冷热泵空调节能40％，比电采暖空调节能70％，比燃气炉空调效率提高48％。所需制冷剂比一般热泵空调减少50％。因此，其是国内目前大力推广的节能环保产品。

地源热泵空调系统相比常规的中央空调系统，集中央空调、地板采暖、生活热水于一体，采用先进热泵技术和暖通技术，是水质空调，舒适的节能空调，地源热泵空调系统利于推行低碳经济，更适合人类的可持续发展，使地热能等可再生能源得到充分的利用。

中国专利申请200910089636.7公开了一种地源热泵中央空调远程信息监控系统,所述系统由中央空调机组数据采集站,系统网络和监测中心组成,中央空调机组数据采集站负责采集中央空调机组运行的实时参数,并经由系统网络,传输至监测中心。

但由于地源热泵系统特殊的架设结构，以及人们不断增强的功能要求，使得地源热泵中央空调系统监视和控制存在着很多的难以解决的问题，大大降低了地源热泵中央空调系统的工作效率和应用前景。

因此对于现有技术，如何实现地源热泵中央空调远程监控，提高监控质量及效率是一个迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种地源热泵中央空调远程监控系统及方法，用以克服现有技术中的地源热泵中央空调远程监控的技术缺陷。

基于上述问题，本发明提供了一种地源热泵中央空调远程监控系统，包括机组设备，该机组设备包括多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀；还包括电连接到机组设备的可编程逻辑控制器，数据中心服务器和数据通信模块；

所述可编程逻辑控制器，用于从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；以及接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀；

所述数据中心服务器，用于接收从可编程逻辑控制器通过数据通信模块传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备进行监视；并根据空调信息对可编程逻辑控制器发出空调控制指令；

所述数据通信模块，无线连接在所述可编程逻辑控制器和数据中心服务器之间，用于在可编程逻辑控制器与数据中心服务器之间进行通信传输。

较优地，作为其中一可实施例，所述空调信息包括压缩式热泵的压力和负荷信息；立式水泵的开关和转速信息；电动阀的开度信息，和/或系统的终端机组设备的运行环境中的温湿度信息。

较优地，作为其中一可实施例，所述空调控制指令为MODBUS协议格式指令，指令格式为：地址+功能码+寄存器地址+寄存器数量+字节数量+寄存器数据+CRC码；

其中地址为PLC地址，功能码为读命令或写命令，寄存器地址代表要控制的设备在PLC内部地址，寄存器数据为控制信息。

较优地，作为一可实施例，所述的地源热泵中央空调远程监控系统，还包括设置在地源热泵中央空调环境中的多个传感器，用于测量地源热泵中央空调环境中的温湿度，并反馈给可编程逻辑控制器；

所述可编程逻辑控制器根据传感器反馈的温湿度信息，结合机组设备反馈的运行状态数据，生成空调信息，反馈给数据中心服务器。

较优地，作为其中一可实施例，所述机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀中，分别包括一控制指令执行模块和一状态采集模块，其中：

所述控制指令执行模块，用于接收PLC发送来的MODBUS协议格式空调控制指令，并执行相应操作；

所述状态采集模块，用于采集相应设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输给PLC；

所述可编程逻辑控制器包括采集接收模块，信息发送模块，指令接收模块，解析模块和控制模块，其中：

所述采集接收模块，用于接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中的状态采集模块发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

所述信息发送模块，用于将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器；

所述指令接收模块，用于接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令；

所述指令解析模块，用于在指令接收模块接收到指令后，利用MODBUS协议对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

所述控制模块，用于根据指令解析模块解析得到的空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行；

所述数据中心服务器包括信息分析模块，判断监视模块，设备参数存储模块和控制指令生成模块，其中：

所述信息分析模块，用于对接收到的空调信息利用PID算法进行分析，并将分析结果传送给判断监视模块；

所述判断监视模块，用于根据信息分析模块的分析结果和设备参数存储模块存储的正常状态下的运行参数列表判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，并将异常参数发送给控制指令生成模块；否则，直接返回；

设备参数存储模块，用于存储机组设备中各个设备在正常状态下的运行参数列表；

所述控制指令生成模块，用于在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令，以控制相应设备运行状态，使其回归正常状态；

所述数据通信模块包括连接到可编程逻辑控制器的第一数据通信子模块，以及连接到数据中心服务器、并与第一数据通信子模块之间通过无线通信协议无线连接的第二数据通信子模块，其中：

所述第一数据通信子模块，用于接收从第二数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的空调控制指令数据并传输给可编程逻辑控制器；并将可编程逻辑控制器获得的设备运行状态数据及设备名称按预设的无线通信协议进行封装后发送给第二数据通信子模块；

所述第二数据通信子模块，用于接收从第一数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的设备运行状态数据及设备名称并传输给数据中心服务器并将数据中心服务器生成的空调控制指令按预设的无线通信协议进行封装后发送给第一数据通信子模块。

较优地，作为其中一可实施例，所述地源热泵中央空调远程监控系统还包括人机显示界面HMI，所述人机显示界面HMI通过串口与PLC连接；所述人机显示界面HMI用于显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果；

所述判断监视模块将分析结果和判断结果发送给人机显示界面HMI，并在人机显示界面HMI显示。

较优地，作为其中一可实施例，所述PLC和数据通信模块，以及数据通信模块和数据中心服务器之间通过固定IP地址利用TCP/IP协议连接通信连接；

所述无线通信协议为GPRS无线通信协议；

所述数据中心服务器为安装有数据中心软件mServe的无线通信服务器。

为实现本发明目的还提供一种地源热泵中央空调远程监控方法，包括如下步骤：

步骤S100、可编程逻辑控制器从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；

步骤S200、数据中心服务器接收从可编程逻辑控制器通过数据通信模块传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备进行监视；

步骤S300、数据中心服务器根据空调信息对可编程逻辑控制器发出空调控制指令；

步骤S400、可编程逻辑控制器接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀。

较优地，作为其中一可实施例，所述步骤S100包括如下步骤：

步骤S110，所述机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀采集相应设备的运行状态数据，以及传感器的温湿度信息，并将所述运行状态信息和温湿度信息数据传输给可编程逻辑控制器；

步骤S120，可编程逻辑控制器接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

步骤S130，可编程逻辑控制器将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器；

所述步骤S200包括如下步骤：

步骤S210，数据中心服务器接收通过数据通信模块传输来的空调信息；

步骤S220，对接收到的空调信息进行分析，得到分析结果；

步骤S230，数据中心服务器根据分析结果，并与正常状态下的运行参数列表比较，判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，转到步骤S300；否则，直接返回；

所述步骤S300包括如下步骤：

步骤S310，数据中心服务器在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令；

步骤S320，数据中心服务器将相应的空调控制指令通过数据通信模块发送给可编程逻辑控制器；

所述步骤S400包括如下步骤：

步骤S410，可编程逻辑控制器接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令；

步骤S420，可编程逻辑控制器对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

步骤S430，可编程逻辑控制器根据空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行；

步骤S440，机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀接收可编程逻辑控制器发送来的MODBUS协议格式空调控制指令，并执行相应操作。

较优地，作为其中一可实施例，所述步骤S230还包括下列步骤：

步骤S230’，数据中心服务器显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果。

本发明的有益效果包括：本发明提供的一种地源热泵中央空调远程监控系统及方法，其中所述系统包括中央空调机组设备和可编程逻辑控制器，数据中心服务器和数据通信模块，实现远程控制并监测设备运行状况，控制并显示监测数据，提高地源热泵中央空调整体工作效率。

附图说明

图1为本发明地源热泵中央空调远程监控系统的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中机组设备结构示意图；

图3为图1中PLC结构示意图；

图4为图1中数据通信模块结构示意图；

图5为图1中数据中心服务器结构示意图；

图6为本发明地源热泵中央空调远程监控方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明地源热泵中央空调远程监控系统及方法的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的地源热泵中央空调远程监控系统，如图1至图5所示，所述地源热泵中央空调远程监控系统，包括机组设备2，电连接到机组设备2的可编程逻辑控制器3(ProgrammableLogicController，PLC)，数据中心服务器5和数据通信模块4；

如图2所示，所述机组设备2包括多个压缩式热泵21、多个立式水泵22和多个电动阀23；

所述可编程逻辑控制器3，用于从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块4将所述空调信息传输给数据中心服务器5；以及接收所述数据中心服务器5通过数据通信模块4发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀。

所述空调信息，包括但不限于压缩式热泵的压力和负荷信息；立式水泵的开关和转速信息；电动阀的开度信息，和/或系统的终端机组设备的运行环境中的温湿度信息等。

所述数据中心服务器5，用于接收从可编程逻辑控制器3通过数据通信模块4传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备2进行监视；并根据空调信息对可编程逻辑控制器3发出空调控制指令，从而远程控制所述机组设备2。

所述数据通信模块4，无线连接在所述可编程逻辑控制器3和数据中心服务器之间，用于在可编程逻辑控制器3与数据中心服务器之间进行通信传输。

较佳地，作为一种可实施方式，所述空调控制指令为MODBUS协议格式指令，指令格式为：地址+功能码+寄存器地址+寄存器数量+字节数量+寄存器数据+CRC码；

其中地址为PLC地址，功能码为读命令或写命令，寄存器地址代表要控制的设备在PLC内部地址，寄存器数据为控制信息。

如：011000080001020001E719，设定立式水泵的控制开关在PLC内部地址为08，则此空调控制指令的意思就是，将寄存器08的值写为01，立式水泵控制开关打开，按对应的数字量接通，水泵运行。

可编程逻辑控制器3在接收到从数据中心服务器发送来的空调控制指令后，利用MODBUS协议对该空调控制指令进行解析，得到其中的各种机组设备控制信息，根据各种机组设备控制信息控制机组设备中的各个设备。

较佳地，作为一种可实施方式，所述可编程逻辑控制器为一单片机，分别电连接到各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀，其从数据通信模块中接收空调控制指令，并将空调控制指令进行解析，得到其中的控制信息，根据各种信息控制机组设备中的各个设备。

数据通信模块通过GPRS无线网络接收数据中心服务器发来的空调控制指令，利用GPRS通信协议对其进行解析后，通过串口(未示出)传送空调控制指令给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器接收到的是MODBUS协议的空调控制指令，可编程逻辑控制器根据MODBUS协议对其解析后，根据控制信息对对应设备的模拟量输出口或数字量输出口发出执行指令，控制对应设备的执行；可编程逻辑控制器还接收所述机组设备反馈的运行状态数据，生成空调信息，并将空调信息通过数据通信模块发送给数据中心服务器。

较佳地，作为另一种可实施方式，如图1所示，所述地源热泵中央空调远程监控系统，还包括设置在地源热泵中央空调环境中的多个传感器1，用于测量地源热泵中央空调环境中的温湿度，并反馈给PLC；所述PLC根据传感器1反馈的温湿度信息，结合机组设备反馈的运行状态数据，生成空调信息，反馈给数据中心服务器。本发明通过PLC实现对现场设备的自动调控，如环境温度高于设定值，则增加机组的负荷，机组设备的反馈信号用来判断设备运行状态，是否有故障，以发出报警信号及停止系统的运行等。

所述传感器1，包括但不限于温度传感器、湿度传感器，用于在要控制温湿度的环境中，获取所在环境的温湿度。

作为一种可实施方式，较佳地，如图2所示，所述机组设备2的多个压缩式热泵21、多个立式水泵22和多个电动阀23中，分别包括一控制指令执行模块24和一状态采集模块25，其中：

所述控制指令执行模块24，用于接收PLC发送来的MODBUS协议格式空调控制指令，并执行相应操作。

所述状态采集模块25，用于采集相应设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输给PLC。

所述机组设备2的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀中的控制指令执行模块和状态采集模块，执行MODBUS协议格式指令和采集设备的运行状态数据，是一种现有技术，因此，在本发明实施例中，不再一一详细描述。

较佳地，作为一种可实施方式，如图3所示，所述可编程逻辑控制器3包括采集接收模块31，信息发送模块32，指令接收模块33，指令解析模块34和控制模块35，其中：

所述采集接收模块31，用于接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中的状态采集模块发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

所述信息发送模块32，用于将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器；

所述指令接收模块33，用于接收所述数据中心服务器通过数据通信模块3发送来的空调控制指令；

所述指令解析模块34，用于在指令接收模块接收到指令后，利用MODBUS协议对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

所述控制模块35，用于根据指令解析模块解析得到的空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行。

如图5所示，所述数据中心服务器5包括信息分析模块51，判断监视模块52，设备参数存储模块53和控制指令生成模块54，其中：

所述信息分析模块51，用于对接收到的空调信息利用PID(proportionalintegralderivative，比例-积分-微分)算法进行分析，并将分析结果传送给判断监视模块。

所述判断监视模块52，用于根据信息分析模块的分析结果和设备参数存储模块存储的正常状态下的运行参数列表判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，并将异常参数发送给控制指令生成模块；否则，直接返回。

设备参数存储模块53，用于存储机组设备中各个设备在正常状态下的运行参数列表；

所述控制指令生成模块54，用于在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令，以控制相应设备运行状态，使其回归正常状态。

较佳地，作为一种可实施方式，如图4所示，所述数据通信模块4(GPRSDataTerminalUnit，GPRSDTU)包括连接到可编程逻辑控制器3的第一数据通信子模块41，以及连接到数据中心服务器、并与第一数据通信子模块之间通过无线通信协议无线连接的第二数据通信子模块42，其中：

所述第一数据通信子模块41，用于接收从第二数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的空调控制指令数据并传输给可编程逻辑控制器3；并将可编程逻辑控制器3获得的设备运行状态数据及设备名称按预设的无线通信协议进行封装后发送给第二数据通信子模块；

所述第二数据通信子模块42，用于接收从第一数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的设备运行状态数据及设备名称并传输给数据中心服务器，并将数据中心服务器生成的空调控制指令按预设的无线通信协议进行封装后发送给第一数据通信子模块。

较优地，作为其中一可实施例，所述地源热泵中央空调远程监控系统还包括人机显示界面HMI6，所述人机显示界面HMI6通过串口与PLC连接；所述人机显示界面HMI用于显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果；

所述判断监视模块将分析结果和判断结果发送给人机显示界面HMI，并在人机显示界面HMI显示。

在本发明实施例中，所述可编程逻辑控制器完成配置用户设置的控制信息并将传送设备运行状态数据到数据中心服务器，实现设备配置参数的设置并通过执行指令处理操作。数据通信模块连接至可编程逻辑控制器，完成空调系统的监测与控制，并对反馈回来数据状态信息进行存储、记录及分析，如果遇到数据状态异常则报警、并控制其机组设备进行调整并通过HMI并显示。

较优地，作为其中一可实施例，所述PLC和数据通信模块，以及数据通信模块和数据中心服务器之间通过固定IP地址利用TCP/IP协议连接通信连接；

所述数据中心服务器为安装有数据中心软件mServe的无线通信服务器。

所述数据通信模块与可编程逻辑控制器、数据中心服务器之间通过串口通讯。

作为一种可实施方式，所述数据通信模块通过串口线直接与现场可编程逻辑控制器进行通信，在配置过程中需设置串口属性与现场PLC串口匹配，串口属性主要有：波特率、停止位、奇偶校验、数据位、流控制。在建立无线通信链路前，设置网络通信协议(所述网络通信协议为传输控制协议/互联网协议(TCP/IP))，成功建立通讯后，PLC接收所采集的数据及从数据中心服务器接收到的空调控制指令给PLC，实现实时监测和控制。

较佳地，作为一种可实施方式，所述数据中心服务器为mServe无线通信服务器，在mServe中设置虚拟串口后，mServe将该无线通信模块上报的数据完全转移至所述mServe的虚拟串口，控制所述mServe的虚拟串口即可接收该数据通信模块所连接的用户设备信息，或发送空调控制指令给该DTU所连接的机组设备。

所述mServe是一种用于虚拟串口通信的现有技术，因此，在本发明实施例中，不再一一详细描述。

在本发明实施例中，现场PLC可以实时控制地源热泵系统并对采集地源热泵系统运行参数，控制机组设备，并可结合mServe、人机界面HMI等来控制相应设备。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种地源热泵中央空调远程监控方法，由于此方法解决问题的原理与前述一种地源热泵中央空调远程监控系统的各项功能相似，因此，此方法的实施可以通过前述系统具体功能实现，重复之处不再赘述。

相应的，作为一种可实施方式，如图6所示，本发明实施例还提供的一种地源热泵中央空调远程监控方法，包括如下步骤：

步骤S100、可编程逻辑控制器3从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；

步骤S200、数据中心服务器接收从可编程逻辑控制器3通过数据通信模块传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备2进行监视；

步骤S300、数据中心服务器根据空调信息对可编程逻辑控制器3发出空调控制指令；

步骤S400、可编程逻辑控制器3接收所述数据中心服务器通过数据通信模块3发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀。

较佳地，作为一种可实施方式，所述步骤S100包括如下步骤：

步骤S110，所述机组设备2的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀采集相应设备的运行状态数据，以及传感器的温湿度信息，并将所述运行状态信息和温湿度信息数据传输给可编程逻辑控制器3；

步骤S120，可编程逻辑控制器3接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

步骤S130，可编程逻辑控制器3将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器。

较佳地，作为一种可实施方式，所述步骤S200包括如下步骤：

步骤S210，数据中心服务器接收通过数据通信模块传输来的空调信息；

步骤S220，对接收到的空调信息进行分析，得到分析结果；

在上述步骤S220中，系统可以利用PID(proportionalintegralderivative，比例-积分-微分)算法对接收到的空调信息进行分析，得到上述分析结果。

步骤S230，数据中心服务器根据分析结果，并与正常状态下的运行参数列表比较，判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，转到步骤S300；否则，直接返回。

较佳地，作为一种可实施方式，所述步骤S230还包括下列步骤：

步骤S230’，数据中心服务器显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果。

较佳地，作为一种可实施方式，所述步骤S300包括如下步骤：

步骤S310，数据中心服务器在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令；

步骤S320，数据中心服务器将相应的空调控制指令通过数据通信模块发送给可编程逻辑控制器3。

较佳地，作为一种可实施方式，所述步骤S400包括如下步骤：

步骤S410，可编程逻辑控制器3接收所述数据中心服务器通过数据通信模块3发送来的空调控制指令；

步骤S420，可编程逻辑控制器3利用MODBUS协议对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

步骤S430，可编程逻辑控制器3根据空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行；

步骤S440，机组设备2的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀接收PLC发送来的空调控制指令，并执行相应操作。

所述空调控制指令可以为MODBUS协议格式或其他格式的通讯协议。

较佳地，作为一种可实施方式，当可编程逻辑控制器3接收到结束控制指令时，分别控制执行顺序关闭相应的压缩式水泵、立式水泵和电动阀。

作为一种可实施方式，举例而言，可编程逻辑控制器3接收空调控制指令后，控制设备机组中各个设备启动、运行、停止，开启顺序：电动阀－水泵－主机；举例来说，电动阀开启后延时5秒钟后开启水泵，水泵开启后延时30秒开启主机。

可编程逻辑控制器3接收结束控制指令后，关闭顺序：主机－水泵－电动阀；举例来说，主机关闭后延时30秒后关闭水泵，水泵停止后延时5秒后关闭电动阀。运行中，一台主机运行一定时间后，可自动进行切换，停止正在运行主机，并启动待机状态主机，以延长主机及水泵的使用寿命。较佳地，在运行中，若有设备出现故障，可编程逻辑控制器3接收到报警信号后，向数据中心服务器发出警告信息并控制其停止运行。

本发明实施例提供的一种地源热泵中央空调远程监控系统及方法，其中所述系统包括中央空调机组设备和可编程逻辑控制器，数据中心服务器和数据通信模块，实现远程控制并监测设备运行状况，控制并显示监测数据，提高地源热泵中央空调整体工作效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种地源热泵中央空调远程监控系统，包括机组设备，该机组设备包括多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀，其特征在于：

还包括电连接到机组设备的可编程逻辑控制器，数据中心服务器和数据通信模块；

所述可编程逻辑控制器，用于从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；以及接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀；

所述数据中心服务器，用于接收从可编程逻辑控制器通过数据通信模块传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备进行监视；并根据空调信息对可编程逻辑控制器发出空调控制指令；

所述数据通信模块，无线连接在所述可编程逻辑控制器和数据中心服务器之间，用于在可编程逻辑控制器与数据中心服务器之间进行通信传输；

还包括设置在地源热泵中央空调环境中的多个传感器，用于测量地源热泵中央空调环境中的温湿度，并反馈给可编程逻辑控制器；

所述可编程逻辑控制器根据传感器反馈的温湿度信息，结合机组设备反馈的运行状态数据，生成空调信息，反馈给数据中心服务器；

所述数据中心服务器包括信息分析模块，判断监视模块，设备参数存储模块和控制指令生成模块，其中：

所述信息分析模块，用于对接收到的空调信息利用PID算法进行分析，并将分析结果传送给判断监视模块；

所述判断监视模块，用于根据信息分析模块的分析结果和设备参数存储模块存储的正常状态下的运行参数列表判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，并将异常参数发送给控制指令生成模块；否则，直接返回；

设备参数存储模块，用于存储机组设备中各个设备在正常状态下的运行参数列表；

所述控制指令生成模块，用于在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令，以控制相应设备运行状态，使其回归正常状态。

2.根据权利要求1所述的地源热泵中央空调远程监控系统，其特征在于，所述空调信息包括压缩式热泵的压力和负荷信息；立式水泵的开关和转速信息；电动阀的开度信息，和/或系统的终端机组设备的运行环境中的温湿度信息。

3.根据权利要求1所述的地源热泵中央空调远程监控系统，其特征在于，所述空调控制指令为MODBUS协议格式指令，指令格式为：地址+功能码+寄存器地址+寄存器数量+字节数量+寄存器数据+CRC码；

其中地址为PLC地址，功能码为读命令或写命令，寄存器地址代表要控制的设备在PLC内部地址，寄存器数据为控制信息。

4.根据权利要求1所述的地源热泵中央空调远程监控系统，其特征在于，所述机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀中，分别包括一控制指令执行模块和一状态采集模块，其中：

所述控制指令执行模块，用于接收PLC发送来的MODBUS协议格式空调控制指令，并执行相应操作；

所述状态采集模块，用于采集相应设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据传输给PLC；

所述可编程逻辑控制器包括采集接收模块，信息发送模块，指令接收模块，解析模块和控制模块，其中：

所述采集接收模块，用于接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中的状态采集模块发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

所述信息发送模块，用于将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器；

所述指令接收模块，用于接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令；

所述指令解析模块，用于在指令接收模块接收到指令后，利用MODBUS协议对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

所述控制模块，用于根据指令解析模块解析得到的空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行；

所述数据通信模块包括连接到可编程逻辑控制器的第一数据通信子模块，以及连接到数据中心服务器、并与第一数据通信子模块之间通过无线通信协议无线连接的第二数据通信子模块，其中：

所述第一数据通信子模块，用于接收从第二数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的空调控制指令数据并传输给可编程逻辑控制器；并将可编程逻辑控制器获得的设备运行状态数据及设备名称按预设的无线通信协议进行封装后发送给第二数据通信子模块；

所述第二数据通信子模块，用于接收从第一数据通信子模块通过无线通信接口发送来的按预设的无线通信协议封装的设备运行状态数据及设备名称并传输给数据中心服务器并将数据中心服务器生成的空调控制指令按预设的无线通信协议进行封装后发送给第一数据通信子模块。

5.根据权利要求4所述的地源热泵中央空调远程监控系统，其特征在于，所述地源热泵中央空调远程监控系统还包括人机显示界面HMI，所述人机显示界面HMI通过串口与PLC连接；所述人机显示界面HMI用于显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果；

所述判断监视模块将分析结果和判断结果发送给人机显示界面HMI，并在人机显示界面HMI显示。

6.根据权利要求4所述的地源热泵中央空调远程监控系统，其特征在于，所述PLC和数据通信模块，以及数据通信模块和数据中心服务器之间通过固定IP地址利用TCP/IP协议连接通信连接；

所述无线通信协议为GPRS无线通信协议；

所述数据中心服务器为安装有数据中心软件mServe的无线通信服务器。

7.一种地源热泵中央空调远程监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、可编程逻辑控制器从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀中采集得到空调信息，并通过数据通信模块将所述空调信息传输给数据中心服务器；

步骤S200、数据中心服务器接收从可编程逻辑控制器通过数据通信模块传输过来的空调信息，并根据空调信息对所述机组设备进行监视；

步骤S300、数据中心服务器根据空调信息对可编程逻辑控制器发出空调控制指令；

步骤S400、可编程逻辑控制器接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令，并对空调指令进行解析后，控制机组设备中的各个压缩式热泵、立式水泵和电动阀；

所述步骤S200包括如下步骤：

步骤S210，数据中心服务器接收通过数据通信模块传输来的空调信息；

步骤S220，对接收到的空调信息进行分析，得到分析结果；

步骤S230，数据中心服务器根据分析结果，并与正常状态下的运行参数列表比较，判断机组设备的运行状态是否异常；若是，则发出报警信息，转到步骤S300；否则，直接返回；

所述步骤S300包括如下步骤：

步骤S310，数据中心服务器在接收到异常参数时，根据设备参数存储模块存储的运行参数列表中相应设备的配置参数，生成相应的空调控制指令；

步骤S320，数据中心服务器将相应的空调控制指令通过数据通信模块发送给可编程逻辑控制器。

8.根据权利要求7所述的地源热泵中央空调远程监控方法，其特征在于：

所述步骤S100包括如下步骤：

步骤S110，所述机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀采集相应设备的运行状态数据，以及传感器的温湿度信息，并将所述运行状态信息和温湿度信息数据传输给可编程逻辑控制器；

步骤S120，可编程逻辑控制器接收从机组设备的各个压缩式热泵、立式水泵、电动阀发送来的运行状态信息和传感器的温湿度信息，生成得到空调信息；

步骤S130，可编程逻辑控制器将接收到的空调信息通过数据通信模块发送到数据中心服务器；

所述步骤S400包括如下步骤：

步骤S410，可编程逻辑控制器接收所述数据中心服务器通过数据通信模块发送来的空调控制指令；

步骤S420，可编程逻辑控制器利用MODBUS协议对指令进行解析，得到空调控制指令信息；

步骤S430，可编程逻辑控制器根据空调控制指令信息，控制所述机组设备中各个设备运行；

步骤S440，机组设备的多个压缩式热泵、多个立式水泵和多个电动阀接收可编程逻辑控制器发送来空调控制指令，并执行相应操作。

9.根据权利要求8所述的地源热泵中央空调远程监控方法，其特征在于：

所述步骤S230还包括下列步骤：

步骤S230’，数据中心服务器显示接收到的空调信息，以及判断监视模块发送的分析结果和判断结果。