CN110594945A - 一种地铁车站冷水机组智能群控方法 - Google Patents

一种地铁车站冷水机组智能群控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种地铁车站冷水机组智能群控方法。本发明提供的群控方法能够实现对设备的远程监控，并及时的获取所需的各类信息，并通过各类信息的判断是否预警，而且在该过程中，允许进行自适应的调整，由此保证了设备良好运行的情况下，及时的进行状态调整，保证了乘客处于舒适的环境中；当产生预警时，由上级处理设备进行统一的处理，并下发群控策略，由此只要一个群控系统即可，而各个机组均会受到群控策略，并根据自己实际状态进行适应性的调整，使得各个机组相互协作，由此实现了负载分担，能够有效的实现设备的保护，并延长使用寿命。

Description

一种地铁车站冷水机组智能群控方法
技术领域
本发明涉及一种地铁车站冷水机组智能群控方法。
背景技术
中央空调系统在地铁中得到广泛应用，冷水机组是影响空调状态的重要因素之一。冷水机组的群控是指利用自动控制技术对制冷站内部的相关设备进行自动化监控管理，以实现地铁环境的改善。
目前，冷水机组的群控主要还是针对某一机组的控制，而且，群控策略通常是以固定的方式进行下发，无法让各个机组根据实际的情况进行自适应的调整；同时，由于各站点由于连通性，其相互之间相互影响，即环境的连通性，导致仅对单一的机组进行调整需要设置较高的功率，而且现有技术中，当在站点进行群控时需要每个站点均设置一套独立的群控系统，由此导致了搭设不方便，成本较高，不利于群控系统间的协调工作。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种地铁车站冷水机组智能群控方法，所述方法包括：
第一检测设备对冷水机组内的各个设备进行检测，获取设备状态信息；
第二检测设备对周围的环境进行检测，获取周围环境信息；
处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息；在判断需要产生预警信息后，将生成的预警信息上传至上级处理设备；
上级处理设备根据预警信息生成群控策略，并下发至各个冷水机组；
各个冷水机组根据群控策略确定机组内各个设备的运行状态调整方式；
所述处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息包括：处理设备根据环境信息确定其是否处于正常的范围内，如果是，则不产生预警信息；如果不是处于正常的范围内，则确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，如果是，则生成预警信息，如果不是，则由处理设备对机组内各个设备进行功率调整。
其中，所述设备至少包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔；所述设备的状态信息包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔的功率P1、P2、P3、P4，以及设备的温度T1、T2、T3、T4；
所述确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下包括：确定P1、P2、P3、P4中的至少一个是否为高功率、和/或T1、T2、T3、T4中的至少一个超出了正常的范围；
当确定机组中的设备均不处于高负荷状态下时，处理设备对P1、P2、P3、P4中的至少一个进行调整，并在预设的时间间隔之后，确定环境信息是否处于正常的范围内，如果不是，则产生预警信息；如果是，则根据对P1、P2、P3、P4进行回调，使各个设备均工作在正常的范围内。
其中，当上级处理设备接收到预警信息后，生成群控策略，具体包括：根据环境信息中的温度T以及期望的温度值确定两者时间的差值ΔT；然后根据差值ΔT确定各个机组的工作效率W以实现在预设的时间tmax内实现环境温度的调整；
其中，其中，t1、t2、t3、t4分别为冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔在预设的功率P1、P2、P3、P4下的工作时间，且t1、t2、t3、t4均小于预设的时间tmax，其中在同一群控策略下，不同机组的tmax是不同的；R为当前时刻临近站点的客流密度；a、b、c、d为自适应常数。
其中，根据机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，确定是否生成预警信息包括：当确定P1、P2、P3、P4中为高功率的个数M、以及T1、T2、T3、T4中超出了正常的范围的个数N，确定预警级别；
所述处理设备根据上述预警级别确定是否需要启动应急处理策略，所述应急处理策略至少包括对调整通风系统的功率进行调整和/或启动临时通风系统，以及是否需要通知邻近处理设备开启辅助处理策略；所述临时通风系统包括临时假设的用于通风的系统；所述辅助处理策略包括对其管理的冷水机组进行状态调整，以及对各个通风系统进行状态调整。
其中，所述上级处理设备生成群控策略后，将发送预警信息的处理设备标识以及群控策略下发至所有处理设备，各个处理设备根据发出预警信息的处理设备的标识确定相互之间的距离，并根据上述距离确定各自的设备状态调整方式。
本发明的有益效果是，本发明提供的群控方法能够实现对设备的远程监控，并及时的获取所需的各类信息，并通过各类信息的判断是否预警，而且在该过程中，允许进行自适应的调整，由此在保证了在设备的良好运行的情况下，及时的进行状态调整，保证了乘客处于舒适的环境中；当产生预警时，由上级处理设备进行统一的处理，并下发群控策略，由此只要一个群控系统即可，而各个机组均会受到群控策略，并根据自己实际状态进行适应性的调整，使得各个机组相互协作，由此实现了负载分担，能够有效的实现设备的保护，并延长使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的方法流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种地铁车站冷水机组智能群控方法，如图1所示，所述方法包括：
第一检测设备对冷水机组内的各个设备进行检测，获取设备状态信息；冷水机组中具有多个设备，为了保证群控的有效性，首先需要得到设备的状态信息，以便根据状态信息进行适应性调整。
第二检测设备对周围的环境进行检测，获取周围环境信息；不管是空调系统还是冷水机组，其工作的目的均是为了改善周围的环境，以使得乘客具有较佳的出行体验；
处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息；在判断需要产生预警信息后，将生成的预警信息上传至上级处理设备；本发明仅在在各个冷水机组处设置一个处理设备，而无需搭建一套群控系统，有效的降低了处理成本。
上级处理设备根据预警信息生成群控策略，并下发至各个冷水机组；在系统中搭设一个或多个上级处理设备(个数小于站点数)，对各个处理设备上报的预警信息进行统一管理；由于地铁内部的连通性，当一个站点出现异常时，或是不处于正常的范围内时，通过会影响其他的站点也会出现类似的问题，因此，在此可以通过上级处理设备对各个处理设备进行统一的调度管理，对各个冷水机组进行统一的群控管理，以实现冷水机组之间的相互协调，以及负责分担。
各个冷水机组根据群控策略确定机组内各个设备的运行状态调整方式；各个机组在接收到群控策略时，由于群控策略只包括的调整项目和/或方式以及需要达到的目标，具体的细节是由各个机组进行自行确定，由此能够各个群控策略在完美执行的情况下，能够更适合于各个站点的特殊性，还能够对可能出现的异常进行预测，有效防止同类问题的出现。
所述处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息包括：处理设备根据环境信息确定其是否处于正常的范围(如：较佳的环境温度、湿度等参数的范围)内，如果是，则不产生预警信息；如果不是处于正常的范围内，则确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，如果是，则生成预警信息，如果不是，则由处理设备对机组内各个设备进行功率调整。
通过上述设置能够使得处理设备对冷水机组进行自适应的调整，减少预警出现的概率，降低了上级处理设备的压力。
在本领域中，冷水机组内具有多个设备，如冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔、水处理设备、定压补水装置等；还包括一些现场元件，如各类进出水温度传感器、水流开关等等，本发明示例性的选取影响较大的几个设备以及对应的参数，但不局限于以下设备及参数；优选的，所述设备至少包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔；所述设备的状态信息包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔的功率P1、P2、P3、P4，以及设备的温度T1、T2、T3、T4；
所述确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下包括：确定P1、P2、P3、P4中的至少一个是否为高功率、和/或T1、T2、T3、T4中的至少一个超出了正常的范围；不论设备是处于高功率还是超出正常温度的工作状态对设备而言都会影响其使用寿命，不利于设备运行的稳定性；因此，本发明选择上述参数作为高负荷的判断标准，上述参数不仅容易获取，而且能够非常直观的反应设备的状态。
当确定机组中的设备均不处于高负荷状态下时，处理设备对P1、P2、P3、P4中的至少一个进行调整，并在预设的时间间隔之后，确定环境信息是否处于正常的范围内，如果不是，则产生预警信息；如果是，则根据对P1、P2、P3、P4进行回调，使各个设备均工作在正常的范围内。
本发明将设备的功率状态设置为一个有效的范围内，只要处于该范围内均属于正常状态，具体的范围设置可以根据实际的设备进行设置。
其中，当上级处理设备接收到预警信息后，生成群控策略，具体包括：根据环境信息中的温度T以及期望的温度值确定两者时间的差值ΔT；然后根据差值ΔT确定各个机组的工作效率W(W的设置可以根据历史经验值进行确定)以实现在预设的时间tmax内实现环境温度的调整；
其中，其中，t1、t2、t3、t4分别为冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔在预设的功率P1、P2、P3、P4下的工作时间，且t1、t2、t3、t4均小于预设的时间tmax，其中在同一群控策略下，不同机组的tmax是不同的；R为当前时刻临近站点的客流密度；a、b、c、d为自适应常数，上述参数可以根据设备的运行时间以及设备的温度进行设置，如运行时间较长且温度较高的话，则降低其比重，反之则增加比重，示例性的其可以根据各个设备的运行时间比和温度的比进行确定(如采用两个比值相乘的方法确定)。
优选的，下发的群控策略还可以包括基于环境湿度与目标湿度的差值Δq进行调整的工作效率W’，即利用辅助的湿度调节系统进行控制，
其中，P为湿度调节系统的功率，t为湿度调节系统的运行时间，其小于预设的最大值t’max。
为了实现上述工作效率，还可以根据需要涉及对进出水的流量、温度的设置，具体的设置方式有处理设备进行确定，由此提高了自适应管理的程度。
由于上级处理设备对各个冷水机组内的设备均由备案，即存储有各个设备的型号、功率等信息，因此，当下发群控策略时，只需要确定需要在多长时间内得到的目标温度值，以及对应的工作效率，具体的运行功率、时间以及客流密度有处理设备自行确定，由此提高了机组运行的自适应性。
同时，在处理设备接收到群控策略后，会首先按照各个设备的理想工作功率(即出厂设置的理想功率值)进行计算，然后开始调整，如果当处于较佳范围内得到的工作效率W与上级处理设备下发的W存在差异，即处理设备根据机组设备的状态以及目标温度值和tmax确定的W较小，则允许处理设备进行自适应调整修正，并上报上级处理设备以验证修订的有效性。
其中，根据机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，确定是否生成预警信息包括：当确定P1、P2、P3、P4中为高功率的个数M、以及T1、T2、T3、T4中超出了正常的范围的个数N，确定预警级别；如级别根据M*N可以为1-16，然后根据不同的级别确定是否需要启动应急处理策略，例如依次可以分为四个级别，1-4不启用，5-8启动一级应急处理策略，9-12启动二级应急处理策略，13-16启动三级应急处理策略等；每一级应急处理策略可以根据实际铺设的辅助系统(如固定通风系统、临时通风系统等)进行设置。
所述处理设备根据上述预警级别确定是否需要启动应急处理策略，所述应急处理策略至少包括对调整通风系统的功率进行调整和/或启动临时通风系统，以及是否需要通知邻近处理设备开启辅助处理策略；所述临时通风系统包括临时假设的用于通风的系统；所述辅助处理策略包括对其管理的冷水机组进行状态调整，以及对各个通风系统进行状态调整。其中，所述辅助处理策略、应急处理策略还包括湿度调节系统的管理控制。
其中，所述上级处理设备生成群控策略后，将发送预警信息的处理设备标识以及群控策略下发至所有处理设备，各个处理设备根据发出预警信息的处理设备的标识确定相互之间的距离，并根据上述距离确定各自的设备状态调整方式。当某一机组出现异常时，通常会先影响邻近的机组所处的环境，由此需要对各个相关的机组状态进行调整，当各个机组确定好群控策略后，将确定好的策略进行反馈至上级处理设备，并进行登记，以用作后期群控策略的参考依据。
本发明提供的群控方法能够实现对设备的远程监控，并及时的获取所需的各类信息，并通过各类信息的判断是否预警，而且在该过程中，允许进行自适应的调整，由此在保证了在设备的良好运行的情况下，及时的进行状态调整，保证了乘客处于舒适的环境中；当产生预警时，由上级处理设备进行统一的处理，并下发群控策略，由此只要一个群控系统即可，而各个机组均会受到群控策略，并根据自己实际状态进行适应性的调整，使得各个机组相互协作，由此实现了负载分担，能够有效的实现设备的保护，并延长使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种地铁车站冷水机组智能群控方法，其特征在于，所述方法包括：
第一检测设备对冷水机组内的各个设备进行检测，获取设备状态信息；
第二检测设备对周围的环境进行检测，获取周围环境信息；
处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息；在判断需要产生预警信息后，将生成的预警信息上传至上级处理设备；
上级处理设备根据预警信息生成群控策略，并下发至各个冷水机组；
各个冷水机组根据群控策略确定机组内各个设备的运行状态调整方式；
所述处理设备根据周围环境信息以及设备状态信息确定是否需要产生预警信息包括：处理设备根据环境信息确定其是否处于正常的范围内，如果是，则不产生预警信息；如果不是处于正常的范围内，则确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，如果是，则生成预警信息，如果不是，则由处理设备对机组内各个设备进行功率调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备至少包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔；所述设备的状态信息包括：冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔的功率P1、P2、P3、P4，以及设备的温度T1、T2、T3、T4；
所述确定机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下包括：确定P1、P2、P3、P4中的至少一个是否为高功率、和/或T1、T2、T3、T4中的至少一个超出了正常的范围；
当确定机组中的设备均不处于高负荷状态下时，处理设备对P1、P2、P3、P4中的至少一个进行调整，并在预设的时间间隔之后，确定环境信息是否处于正常的范围内，如果不是，则产生预警信息；如果是，则根据对P1、P2、P3、P4进行回调，使各个设备均工作在正常的范围内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当上级处理设备接收到预警信息后，生成群控策略，具体包括：根据环境信息中的温度T以及期望的温度值确定两者时间的差值ΔT；然后根据差值ΔT确定各个机组的工作效率W以实现在预设的时间tmax内实现环境温度的调整；
其中，其中，t1、t2、t3、t4分别为冷水主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔在预设的功率P1、P2、P3、P4下的工作时间，且t1、t2、t3、t4均小于预设的时间tmax，其中在同一群控策略下，不同机组的tmax是不同的；R为当前时刻临近站点的客流密度；a、b、c、d为自适应常数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据机组中是否存在至少一个设备处于高负荷的运行状态下，确定是否生成预警信息包括：当确定P1、P2、P3、P4中为高功率的个数M、以及T1、T2、T3、T4中超出了正常的范围的个数N，确定预警级别；
所述处理设备根据上述预警级别确定是否需要启动应急处理策略，所述应急处理策略至少包括对调整通风系统的功率进行调整和/或启动临时通风系统，以及是否需要通知邻近处理设备开启辅助处理策略；所述临时通风系统包括临时假设的用于通风的系统；所述辅助处理策略包括对其管理的冷水机组进行状态调整，以及对各个通风系统进行状态调整。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上级处理设备生成群控策略后，将发送预警信息的处理设备标识以及群控策略下发至所有处理设备，各个处理设备根据发出预警信息的处理设备的标识确定相互之间的距离，并根据上述距离确定各自的设备状态调整方式。
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