CN110953690A - 中央空调的现场调试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中央空调的现场调试系统及方法，所述系统包括中央空调的群控控制器和中央空调系统仿真平台，所述群控控制器进入虚拟测试模式后，将控制策略发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，所述中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。采用本发明的技术方案，可以在中央空调运行时对中央空调的群控策略进行调试。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种基于仿真技术的中央空调的现场调试系统及方法。
背景技术
在整个建筑行业，空调系统能耗占整个建筑能耗的30%~50%；其中中央空调制冷机房（冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔）能耗占整个空调系统能耗的70%以上， 因此研究中央空调制冷机房系统节能将成为整个建筑节能的重要方向。
我国中央空调制冷机房普遍运行能效较差，据统计，广东省内部分建筑制冷机房能效EER实测值全年平均2.5~3.0，一些建筑制冷机房能效EER实测值甚至低于1.5；导致我国中央空调制冷机房普遍运行能效较差的原因包括以下几点：
1、中央空调系统控制逻辑无法在厂内实现可靠性、节能性等方面的测试，而实际建筑运行调试时间周期相当长，同时受实际情况限制，难以获得全工况的控制调节性能，导致系统控制策略的节能效果不佳；
2、中央空调系统运行通常忽略前期、中期小负荷运行，导致控制不合理，能效偏低；
3、群控系统运行一段时间后无法自动运行，逻辑或程序出现异常，导致群控系统现场人为操作运行，能效偏低。中央空调制冷机房控制逻辑及程序较为复杂，涉及冷机、水泵、蝶阀、冷却塔风机等连锁控制，设备故障切换，设备远程/本地切换，设备加减载控制等一系列控制流程；在调试期间，如逻辑、程序异常，由于控制器已连接真实设备，导致调试受限，无法随意更改逻辑、程序进行验证；同时调试时间为某个特定工况，无法保证在不同工况下，逻辑与程序能够正常运行。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中中央空调群控系统在运行时调试受限的问题，提出一种中央空调的现场调试系统及方法。
本发明实施例中，提供了一种中央空调的现场调试系统，其包括中央空调的群控控制器和中央空调系统仿真平台，所述群控控制器进入虚拟测试模式后，将控制策略发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，所述中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。
本发明实施例中，所述群控控制器启动虚拟测试模式后，断开其与中央空调的现场运行设备之间的通信连接。
本发明实施例中，所述群控控制器根据所述中央空调系统仿真平台返回的中央空调的运行参数计算中央空调的系统能效，并根据系统能效调整控制策略。
本发明实施例中，所述中央空调系统仿真平台包括：
冷站模型，用于模拟中央空调的冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动蝶阀、调节阀的运行情况，并输出相应的运行参数；
末端模型，用于模拟中央空调末端的水盘管、风机、调节阀的运行情况，根据水阀开度设定值、回风温度、回风含湿量、冷站冷冻供水温度、压差自行调节，输出回水温度、阻力、送风量、送风温度、送风含湿量。
本发明实施例中，所述冷站模型输出的运行参数包括：干球温度、湿球温度、冷冻总管供/回水温度、冷却总管供/回水温度、冷冻总管供/回水温差、冷冻水流量，冷却水流量，制冷量，排热量、设备耗电量。
本发明实施例中，所述中央空调系统仿真平台还包括：
建筑模型，用于模拟建筑的冷负荷情况，根据中央空调的送风量、送风温度、送风含湿量输出回风温度、回风含湿量。
本发明实施例中，所述建筑模型中还设置有各种建筑类型的冷负荷参数以及城市气象参数，可通过选择建筑类型和气象参数对中央空调在建筑内的运行状况进行仿真。
本发明实施例中，所述中央空调系统仿真平台还包括：
虚拟末端控制器，用于模拟末端控制器，输入末端房间的控制参数，输出水阀开度及风机频率。
本发明实施例中，还提供了一种中央空调的现场调试方法，其包括：
控制群控控制器进入虚拟测试模式；
群控控制器将控制策略发送给中央空调系统仿真平台进行仿真运行，中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。
与现有技术相比较，在本发明的中央空调的现场调试系统及方法中, 控制群控控制器进入虚拟测试模式后，群控控制器将控制策略发送给中央空调系统仿真平台进行仿真运行，中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，可以在中央空调运行时进行中央空调全工况控制策略的测试，从而实现中央空调系统稳定及节能高效运行，同时减少现场调试周期。
附图说明
图1是本发明实施例的中央空调的现场调试系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例中，提供了一种中央空调的现场调试系统，其包括中央空调的群控控制器和可以与所述群控控制器进行通信连接的中央空调系统仿真平台。下面分别进行说明。
在中央空调的控制系统中，通常设置有一个或多个控制柜，每个控制柜中设置有一个现场控制器，用于对中央空调机房中的相关空调设备进行控制。群控控制器是所述多个现场控制器的总称，其可以是一个现场控制器，也可以是多个现场控制器，根据中央空调的控制系统的实际情况而定。
所述群控控制器的作用是对中央空调机房中的各个空调设备进行控制。所述群控控制器中设定了很多控制策略，其可以根据中央空调机房中的各个空调设备的运行参数自动生成相应的控制策略对各个空调设备进行控制，以保证中央空调的有效运行。
在本发明实施例中，为便于在中央空调运行时对所述群控控制器的控制策略进行测试，在所述群控控制器中设置一个虚拟测试模式，通过所述虚拟测试模式的功能对其控制策略进行测试。调试人员可以通过群控人机交互软件来设置启用或关闭所述群控控制器的虚拟测试模式，也可通过手操器来进行设置。
所述群控控制器进入虚拟测试模式后，为了防止此时所述群控控制器测试产生的控制策略对中央空调的现场运行设备的运行造成影响，断开所述群控控制器与中央空调的现场运行设备之间的通信连接。然后，将控制策略发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，所述中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。如此，通过所述群控控制器和所述中央空调系统仿真平台的反复反馈运行，可模拟出现场中央空调系统进行全工况运行情况，以便于调试人员进行系统控制策略的优化。
所述群控控制器还可以根据所述中央空调系统仿真平台返回的中央空调的运行参数计算中央空调的系统能效，并根据系统能效调整控制策略。
所述中央空调系统仿真平台包括冷站模型、末端模型、建筑模型和虚拟末端控制器。下面分别进行说明。
所述冷站模型，用于模拟中央空调的冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动蝶阀、调节阀的运行情况，并输出相应的运行参数。所述运行参数包括：干球温度、湿球温度、冷冻总管供/回水温度、冷却总管供/回水温度、冷冻总管供/回水温差、冷冻水流量，冷却水流量，制冷量，排热量、设备耗电量。所述冷站模型根据群控系统冷冻出水温度设定值进行仿真，并将冷冻供水温度传送给所述末端模型。需要说明的是，群控室外干球温度、湿球温度、冷冻总管供/回水温度、冷却总管供/回水温度、冷冻总管供/回水温差是中央空调实际运行时通过传感器监测的参数，在实际运行时，所述群控控制器根据这些监测的参数来生成现场控制策略。
所述末端模型，用于模拟位于中央空调末端的水盘管、风机、调节阀的运行情况，根据水阀开度设定值、回风温度、回风含湿量、冷站冷冻供水温度、压差自行调节，输出回水温度、阻力、送风量、送风温度、送风含湿量。所述末端模型将冷冻回水温度反馈给所述冷站模型。所述末端模型的控制算法包括两部分：1）采集回风温湿度信号，利用回风温湿度与设定值的偏差控制风机频率，2）采集送风温湿度信号，利用送风温湿度与设定值的偏差控制水管路上的比例积分调节阀开度。模型的输入量包括回风温湿度、冷冻水供水温度和冷冻水流量，输出量包括末端设备和调节阀的总压差、回水温度、送风量、送风温湿度。
所述建筑模型，用于模拟建筑的冷负荷情况，根据中央空调的送风量、送风温度、送风含湿量输出回风温度、回风含湿量。所述建筑模型中还设置有各种建筑类型的冷负荷参数以及城市气象参数。所述建筑模型中，各种建筑类型包括轨道交通、酒店、商用写字楼、商业综合体、厂房、商场等建筑场所，每个场所包含围护结构传入热量、外窗太阳辐、人体散热、设备器具、管道及其他内部热源的散热量、食品物料散热量、渗透空气带入的热量、散湿过程产生的潜热量、人员、灯光、设备作息等建筑负荷参数。调试人员可通过选择建筑类型和气象参数对中央空调在建筑内的运行状况进行仿真。
所述虚拟末端控制器，用于模拟末端控制器，输入末端房间的控制参数，从而使得所述中央空调系统仿真平台根据末端房间的实际需求对中央空调的运行情况进行仿真。
综上所述，在本发明的中央空调的现场调试系统及方法中, 控制群控控制器进入虚拟测试模式后，群控控制器将控制策略发送给中央空调系统仿真平台进行仿真运行，中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，可以进行中央空调全工况控制策略的测试，从而实现中央空调系统稳定及节能高效运行，同时大大减少现场调试周期。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种中央空调的现场调试系统，其特征在于，包括中央空调的群控控制器和中央空调系统仿真平台，所述群控控制器进入虚拟测试模式后，将控制策略发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行，所述中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。
2.如权利要求1所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述群控控制器启动虚拟测试模式后，断开其与中央空调的现场运行设备之间的通信连接。
3.如权利要求1所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述群控控制器根据所述中央空调系统仿真平台返回的中央空调的运行参数计算中央空调的系统能效，并根据系统能效调整控制策略。
4.如权利要求1所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述中央空调系统仿真平台包括：
冷站模型，用于模拟中央空调的冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动蝶阀、调节阀的运行情况，并输出相应的运行参数；
末端模型，用于模拟中央空调末端的水盘管、风机、调节阀的运行情况。
5.如权利要求4所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述冷站模型输出的运行参数包括：干球温度、湿球温度、冷冻总管供/回水温度、冷却总管供/回水温度、冷冻总管供/回水温差、冷冻水流量，冷却水流量，制冷量，排热量、设备耗电量。
6.如权利要求4所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述中央空调系统仿真平台还包括：
建筑模型，用于模拟建筑的冷负荷情况，根据中央空调的送风量、送风温度、送风含湿量输出回风温度、回风含湿量。
7.如权利要求6所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述建筑模型中还设置有各种建筑类型的冷负荷参数以及城市气象参数，可通过选择建筑类型和气象参数对中央空调在建筑内的运行状况进行仿真。
8.如权利要求4所述的中央空调的现场调试系统，其特征在于，所述中央空调系统仿真平台还包括：
虚拟末端控制器，用于模拟末端控制器，输入末端房间的控制参数，输出水阀开度及风机频率。
9.一种中央空调的现场调试方法，其特征在于，包括
控制群控控制器进入虚拟测试模式；
群控控制器将控制策略发送给中央空调系统仿真平台进行仿真运行，中央空调系统仿真平台将仿真运行得到的中央空调的运行参数返回给所述群控控制器，所述群控控制器进一步根据所述运行参数生成新的控制策略然后发送给所述中央空调系统仿真平台进行仿真运行。
10.如权利要求9所述的中央空调的现场调试方法，其特征在于，群控控制器启动虚拟测试模式后，断开其与中央空调的现场运行设备之间的通信连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200403 |