CN111487939A - 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 - Google Patents
一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111487939A CN111487939A CN202010306865.6A CN202010306865A CN111487939A CN 111487939 A CN111487939 A CN 111487939A CN 202010306865 A CN202010306865 A CN 202010306865A CN 111487939 A CN111487939 A CN 111487939A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control
- control node
- module
- change curve
- intelligent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 132
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 80
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 74
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 49
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 20
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013439 planning Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 15
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 11
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
- G05B2219/31168—Use of node, sensor, actuator and control object
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法,其可采集气象数据预测未来气象动态,根据气象数据特性调整控制节点的控制参数并根据物联网特性给出自主式控制策略。本实施例的技术方案,通过室外气象数据等预测信息,辅助智能控制系统对源端系统以及其他各个系统部分的控制节点实施调度和控制计划,从而实现大数据化的智能自主控制。
Description
技术领域
本发明涉及供热智能数据控制技术领域,尤其涉及一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法。
背景技术
能源,是人类活动的物质基础,是驱动城市发展的强大引擎。纵观历史,人类始终致力于寻找城市能源规划的理想方案,建立低碳、安全、智能、可持续发展的能源系统。
在我公司的技术研发过程中,先后设计了由源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱控制系统、智能控制系统等构成的综合处理系统,该综合处理系统是实现智能管理自然能源的综合解决方案;
但是,研发发现如何将上述各个系统部分进行智能管控是个技术难题,上述各个系统部分控制节点繁多,各自为政,无法实现真正的信息互联,并不是真正的智能大数据逻辑控制系统;上述源端系统等部分常常安装在室外复杂的特定环境中(例如:光照强度较好的白天 (气温通常较高),光照强度基本消失的黑夜(气温通常较低),寒冷冬季或是高温夏季等等环境中),其并没有将气象数据参考其中,并不能利用气象大数据实施控制节点的智能管控管理。例如:上述源端系统包括冷热双收能量板、热泵和太阳能集热器等等,其涉及的控制节点一般有以下几种:该源端系统一般包括源端系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点,包括用于对太阳能集热器的启停进行控制的设备开关控制节点、包括对上述热泵进行控制的设备开关控制节点,对上述热泵进行变频控制的变频器控制节点等等;上述常规的控制策略就是简单根据客户端需求以及根据时间节点,判断是否对上述控制节点的操控需求,很显然这种操控方式过于简单,并不是一种先进的智能管控技术手段。
传统控制节点的控制方法比较简单,而且缺乏系统性的智能化设计,其不利于科学化,大数据化的管理,也不利于国家科技部门所倡导的科技新能源技术大数据化的发展推广要求。综上,如何克服传统技术中的上述技术缺陷本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法,解决了上述技术问题。
本发明提供了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,包括源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统以及智能控制系统,且还包括与所述智能控制系统建立通信连接的云计算控制服务器;
所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、所述保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点;
所述云计算控制服务器包括源端位置获取模块、气象监测模块、本地下载模块,其中;所述源端位置获取模块用于首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据;所述气象监测模块用于根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据,并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;所述本地下载模块用于将所述气象数据变化曲线传送供给所述智能控制系统的本地数据库供其下载保存;所述本地数据库还用于预存所述智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值;
所述智能控制系统包括本地数据库和控制策略确定模块、气象数据更新触发模块;所述智能控制系统用于通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线;所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;所述智能控制系统的控制策略确定模块根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略;
所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;所述气象数据更新触发模块用于预设温度高限阈值,实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据;所述气象数据更新触发模块用于预设光照高限阈值,实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据;所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,通过所述控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。
优选的,作为一种可实施方案;所述控制节点的种类主要包括设备开关控制节点,阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点。
优选的,作为一种可实施方案;所述控制策略确定模块,具体用于遍历所述本地数据库内所有控制节点,所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,确定所述源端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述能源转换系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述储能系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述末端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述保温水箱系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;
所述控制策略确定模块,具体还用于根据当前时刻的所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、保温水箱系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息,整合汇编出所述当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图,最终按照时刻顺序汇编出未来所述时间周期内对应的预测时序逻辑控制图,确定其为全时序逻辑控制图,并确定所述全时序逻辑控制图为自主式控制策略;
所述气象数据更新触发模块,具体还用于接收云计算控制服务器的设置请求,然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置,并存储到本地数据库中,方便所述智能控制系统进行调取。
优选的,作为一种可实施方案;所述控制策略确定模块,还具体用于根据未来所述时间周期内的风速指数预测变化曲线,确定所述源端系统内所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量;
具体比较未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值与所述冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为开启,且该时刻所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为关闭和所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度;整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图,从而形成所述展开角度控制节点的控制策略,将所述展开角度控制节点的控制策略更新到所述全时序逻辑控制图中。
优选的,作为一种可实施方案;所述智能控制系统还包括管理模块、异常控制节点监控模块和控制节点更新模块,其中:
所述智能控制系统通过管理模块实时对所述各个设备系统的所述控制节点进行管理分类和编号,根据所述全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的所述控制节点的编号,如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时,识别所述控制节点的编号,调取控制其执行相应控制操作;
所述智能控制系统通过所述异常控制节点监控模块,监测所述控制节点的运行状态,并根据运行状态结果分析判断所述控制节点的运行状态是否存在异常情况,如是则得到控制节点监测报告;
所述智能控制系统通过所述控制节点更新模块,将异常所述控制节点上传到本地数据库中予以剔除,并上报异常所述控制节点的编号到所述云计算控制服务器,供给所述云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。
优选的,作为一种可实施方案;所述客户端还包括显示模块和存储模块;
所述存储模块用于实时获取所述智能控制系统中不断更新的气象数据;所述显示模块用于根据所述气象数据变化曲线显示室外的气象数据变化曲线;
所述客户端与所述智能控制系统之间的通信连接通过通讯模块建立;所述智能控制系统与所有的控制节点之间的通信连接也通过所述通信模块建立;所述通信模块包括以太网模块、WIFI模块、蓝牙模块。
相应地,本发明还提供了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法(简称控制方法),其利用供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,执行如下操作步骤:
步骤S10:所述云计算控制服务器的所述源端位置获取模块,首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据;
步骤S20:所述云计算控制服务器的所述气象监测模块根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据,并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;
步骤S30:所述云计算控制服务器将所述气象数据变化曲线供给本地的所述智能控制系统供其下载保存;所述智能控制系统通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线;所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;
步骤S40:所述智能控制系统根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略;
步骤S50:所述智能控制系统还应当实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;所述智能控制系统还应当实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;所述智能控制系统实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据;所述智能控制系统实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据;所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。
本申请提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法,具有的技术效果有:
上述供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的工作平台,实际上是一种软件与硬件、控制节点结合的物联网综合控制节点调控平台,其采集气象数据预测未来气象动态,根据气象数据特性调整控制节点的控制参数并根据物联网特性给出自主式控制策略。这是一种基于未来某个时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气温变化模型,计算安排未来时间周期内各个系统部分的控制节点的启动状态和启动量,制定一个自主式控制策略。在某个未来时间周期内的气象数据是变化的,本发明实施例可获取该气象变化预测其控制节点的控制方法,并在未来周期内对调整该控制方式,以使其能够适应瞬息万变的工况环境达到智能管控的技术目的;
本实施例的技术方案,通过室外气象数据等预测信息,辅助智能控制系统对源端系统以及其他各个系统部分的控制节点实施调度和控制计划,从而实现大数据化的智能自主控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的部分硬件系统架构图;
图2为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的控制原理示意图;
图3为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统中智能控制系统的一部分控制原理示意图;
图4为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统中云计算控制服务器的控制原理示意图;
图5为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统中智能控制系统的另一部分控制原理示意图;
图6为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统中客户端的控制原理示意图;
图7为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法的流程图;
标号:
源端系统100;冷热双收能量板101;
能源转换系统200;转换机组201;
储能系统300;储热器301;储冷器302;
末端系统400;客户端401;显示模块4011;存储模块4012;空调输出系统402;地热输出系统403;
保温水箱系统500;储水箱501;
智能控制系统600;本地数据库610;控制策略确定模块620;气象数据更新触发模块630;管理模块640;异常控制节点监控模块 650;控制节点更新模块660;
云计算控制服务器700;源端位置获取模块710;气象监测模块 720;本地下载模块730。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在研发过程中,我研发人员设计在常规技术中,设计了上述一种能源控制系统,其主要包括源端系统、末端系统、储能系统、智能控制系统以及能源转换系统,原常规的智能控制系统的控制方式简单,智能性差,因此设计了供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统(简称自然能源智慧系统);图1中智能控制系统与各个系统部分之间较粗的连线为管道,智能控制系统与各个系统部分之间的细线连线为控制信号线(或称控制线);其中,图1为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的部分硬件系统架构图;图2为本发明实施例提供的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的控制原理示意图。
参见图1、图2,本发明实施例提供了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,主要控制对象包括源端系统100、能源转换系统200、储能系统300、末端系统400、保温水箱系统500、智能控制系统600(具体参见图3和图5)以及云计算控制服务器700,具体的系统架构方案如下:
上述智能控制系统600分别与各个系统部分的控制节点建立通信连接,该智能控制系统600可用于在本地控制各个系统部分(包括源端系统100、能源转换系统200、储能系统300、末端系统400、保温水箱系统500的控制节点),同时云计算控制服务器700与智能控制系统600建立通信连接的云计算控制服务器;源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点;
参见图2和图4,上述云计算控制服务器700包括源端位置获取模块710、气象监测模块720、本地下载模块730,其中;源端位置获取模块710用于首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取位置信息对应的源端系统处的气象数据(即同时将位置信息发送给气象监测模块);气象监测模块720用于根据请求调取源端系统处的气象数据,并根据位置信息获取基于未来时间周期(例如未来3-24个小时时间范围,在本实施例中优选为3个小时的设定参数)内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;本地下载模块730用于将气象数据变化曲线传送供给智能控制系统600的本地数据库610供其下载保存;本地数据库还用于预存智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值;需要说明的是,上述气象监测模块是远程的云计算控制服务器的一个功能部分,其可以与气象卫星装置等接口准入(或是国家气象局的网络数据准入接口),也可以通过其他方式实时获得全新的气象数据;某种时间上,或是某个时刻上的气象数据是变化的,本发明实施例可获取该气象变化预测其控制节点的控制方法,并在未来周期内对调整该控制方式,以使其能够适应瞬息万变的工况环境达到智能管控的技术目的;
上述智能控制系统600包括本地数据库610和控制策略确定模块 620、气象数据更新触发模块630;智能控制系统600用于通过本地数据库保存气象数据变化曲线;气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;智能控制系统600的控制策略确定模块620根据气温预测变化曲线结合光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略(包括具体根据气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,实施按照预定某个时刻,按照控制节点的控制操作,例如启动某个设备,某个时刻准备供暖等自主式的控制策略);注上述自主式控制策略是一种自主式的控制策略,其可以在客户端无指示自行执行源端系统,储能系统,能源转换系统的运作,保障吸热(吸冷)储能顺利完成,该自主式的控制策略可以作为整体控制策略,也可以作为辅助控制策;在作为辅助控制策略时,其也可以在客户端请求指示时按照客户端的请求具体调整某个控制节点的控制方式(可根据客户请求更改控制策略),上述自主式的控制策略其不影响客户端对温度调整、热水供给调整等方面的控制,并不会对客户端发送的请求冲突;注意客户端的请求优先级可大于上述自主式控制策略的优先级;
上述气象数据更新触发模块630用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;气象数据更新触发模块630用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;气象数据更新触发模块预设温度高限阈值,实时获取对应时刻的气温预测变化曲线的温度数据;气象数据更新触发模块预设光照高限阈值,实时获取对应时刻的光照强度预测变化曲线的光强数据;智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过高限阈值,如果判断为是,则返回气象监测模块更新气象数据变化曲线,通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过高限阈值,如果判断为是,则返回气象监测模块更新气象数据变化曲线,然后根据更新后的气象数据变化曲线重新进行计算,最后利用控制策略确定模块协调重新对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;需要说明的是,上述气象监测模块是可以获取最新的气象数据变化曲线,然而气象数据更新触发模块则需要进行逻辑计算和判断,最终决定是否对上述气象监测模块进行触发执行后续的控制策略更新操作。
分析本发明实施例的核心技术方案可知,上述供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的工作平台,实际上是一种软件与硬件、控制节点结合的物联网综合控制节点调控平台,其采集气象数据预测未来气象动态,根据气象数据特性调整控制节点的控制参数并根据物联网特性给出自主式控制策略。这是一种基于未来某个时间周期内(例如 3-24小时内)的室外气象参数变化建立时间序列上的气温变化模型,计算安排未来时间周期内各个系统部分的控制节点的启动状态和启动量,制定一个自主式控制策略。通过室外气象数据等预测信息,辅助智能控制系统对源端系统以及其他各个系统部分的控制节点实施调度和控制计划,从而实现大数据化的智能自主控制。
下面对供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统的具体功能以及具体技术效果做一下详细说明:
优选的,作为一种可实施方案:上述控制节点的种类主要包括设备开关控制节点,阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点等等。上述源端系统、末端系统、储能系统、能源转换系统各个系统中的控制节点并不完全局限于此,对于其他控制节点可以根据需要添加;一般来讲,上述控制节点的种类主要包括设备开关控制节点,阀门控制节点,设备急停控制节点、变频器控制节点等等;下面对上述各个系统(即源端系统、末端系统、储能系统、能源转换系统)所涉及的控制节点进行如下说明。
其中,上述源端系统100,其主要由包括含有冷热双收能量板101 (图1中简称为能量板)的太阳能集热器、热泵(图中未示出)以及源端光照传感器(图中未示出)等设备部分组成;该源端系统用于通过冷热双收能量板进行源端的太阳能吸热,并通过太阳能集热器将吸收的太阳能转化为热能,传递给能源转换系统;源端系统用于通过冷热双收能量板进行源端的空气冷能吸收,并将空气冷能传递给能源转换系统;通常来讲,该源端系统的控制节点主要涉及:源端系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点,对上述冷热双收能量板的展开角度进行控制的展开角度控制节点,用于对太阳能集热器的启停进行控制的设备开关控制节点、对上述热泵进行控制的设备开关控制节点,对上述热泵进行变频控制的变频器控制节点等等;
上述能源转换系统200,主要的设备包括转换机组201;上述能源转换系统用于在获取第一控制指令时,接收源端系统供给的热能或是空气冷能,传送给储能系统或传送给末端系统;上述能源转换系统还用于在获取第二控制指令时,接收储能系统供给的热能或是空气冷能,传送给末端系统;通常来讲,上述能源转换系统200的控制节点还包括有:用于对转换机组内的输送泵进行切换控制的ARM嵌入式控制节点(图中未示出),对转换机组的输送泵进行控制的设备开关控制节点(图中未示出),对上述转换机组的输送泵进行变频控制的变频器控制节点(图中未示出)等等;
上述储能系统300,包括储热器301和储冷器302等其他设备(图中未示出);该储能系统用于接收能源转换系统传送的热能储存到储热器中,待需要时调用;储能系统还用于接收能源转换系统传送的空气冷能储存到储冷器中,待需要时调用;通常来讲,该储能系统一般包括储能系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点(图中未示出),还包括对上述储热器的启停进行控制的设备开关控制节点(图中未示出),包括对上述储冷器的启停进行控制的设备开关控制节点,储能系统包括对上述热泵进行控制的设备开关控制节点,对上述热泵进行变频控制的变频器控制节点(图中未示出);另外上述储能系统 300也可以是包括相变光伏储能系统以及跨季节储热储冷系统的储能系统的综合储能系统,关于储能系统的架构对此不再详述。
上述末端系统400,包括客户端401(即安装在每个用户家内部的客户端)、空调输出系统402(主要设备包括风机盘管或称风机管盘)和地热输出系统403(主要设备包括地暖盘管);空调输出系统 402用于接收能源转换系统调用传输过来的热能或是空气冷能以空调出风方式供热或供冷;地热输出系统403用于接收能源转换系统调用传输过来的热能以地暖方式实现供热;通常来讲,该空调输出系统一般包括空调输出系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点 (图中未示出),还包括对上述空调输出系统中的输送泵的启停进行控制的设备开关控制节点(图中未示出),包括对上述空调输出系统中的输送泵进行变频控制的变频器控制节点(图中未示出);包括对上述空调输出系统中的风机进行启停控制的设备开关控制节点,对上述空调输出系统中的风机进行变频控制的变频器控制节点(图中未示出);该地热输出系统一般包括地热输出系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点,还包括对上述地热输出系统中的输送泵的启停进行控制的设备开关控制节点,包括对上述地热输出系统中的输送泵进行变频控制的变频器控制节点(上述控制节点图中未示出);
上述保温水箱系统500,包括储水箱501和热水输送泵(图中未示出);保温水箱系统用于接收能源转换系统传送的供热热水储存到储水箱并进行释放供水;热水输送泵可用于将储水箱中热水输送至淋浴喷头等处;通常来讲,该保温水箱系统一般包括保温水箱系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点,以及对热水输送泵实施启停控制的设备开关控制节点,对上述热水输送泵进行变频控制的变频器控制节点等(上述控制节点图中未示出)。
需要说明的是,上述阀门控制节点是一种网络互联的流量控制阀控制节点;且设备开关控制节点,阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点、ARM嵌入式控制节点均为可进行通信的网络控制节点,另外关于其他控制节点可能还有空调机组变频器控制节点等,地热机组变频器控制节点等等对此本发明不再一一赘述;
优选的,作为一种可实施方案:上述控制策略确定模块620,具体用于遍历本地数据库610内所有控制节点,智能控制系统(该智能控制系统的主控制设备为高性能运算处理芯片)具体根据未来时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,确定源端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定能源转换系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定储能系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定末端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定保温水箱系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;
上述控制策略确定模块620,具体还用于根据当前时刻的源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统中所有的当前控制节点的启动信息(包括具体是否启动信息,例如启动或不启动) 和以及当前所有的控制节点的启动量信息,整合汇编出当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图,最终按照时刻顺序汇编出未来时间周期内对应的预测时序逻辑控制图,确定其为全时序逻辑控制图,并确定全时序逻辑控制图为自主式控制策略。
上述气象数据更新触发模块630,具体还接收云计算控制服务器的设置请求,然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置,并存储到本地数据库中,方便智能控制系统进行调取。
需要说明的是,上述控制节点的启动信息一般包括具体是否启动信息的(例如启动或不启动),另外控制节点的启动量信息,一般包括控制参数,例如:一般设备开关控制节点的启动量信息为无,阀门控制节点的启动量可涉及流量控制,阀门开度控制等;在具体实施时,以源端系统为例,计算得到某个室外温度预测值且光照强度预测值,确定源端系统某个设备应不应该启动,启动量是多少,从而确定某个时刻该设备的控制节点的控制策略,确定多个设备的控制节点的启动信息和启动量,最终汇编成全时序逻辑控制图;预测某个时刻温度预测值(温度较高)且光照强度预测值(光照强度较高),基本通过大数据可以分析判定当前时刻为白天正午时间,此时该源端系统的冷热双收能量板向外输热水管道的阀门控制节点的启动信息应当是启动,启动量也可以根据其他因素确定;同样,该源端系统的展开角度控制节点的启动信息应当为启动,启动量信息应当为完全展开或是展开一定角度例如30度-45度等,以方便冷热双收能量板可以及时吸收太阳能。
优选的,作为一种可实施方案:上述控制策略确定模块620,还具体用于根据未来时间周期内的风速指数预测变化曲线,确定源端系统内冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量;
具体比较未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值与冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系;如果未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为展开角度控制节点的启动信息为开启,且该时刻展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0(即冷热双收能量板被控制完全关闭状态,避免其遭到强风吹动损坏);如果未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为展开角度控制节点的启动信息为关闭(即不启动)和展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度(一般来说预设角度为45度夹角);整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图,从而形成展开角度控制节点的控制策略,将展开角度控制节点的控制策略更新到全时序逻辑控制图中。该控制策略确定模块还可以对展开角度控制节点进行相应的控制,从而实现将其更新到全时序逻辑控制图中,实现该展开角度控制节点的添加控制操作。
参见图5,上述智能控制系统600还包括管理模块640、异常控制节点监控模块650和控制节点更新模块660,其中:
上述智能控制系统通过管理模块640实时对各个设备系统的控制节点进行管理分类和编号,根据全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的控制节点的编号,如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时,识别控制节点的编号,调取控制其执行相应控制操作;
上述智能控制系统通过异常控制节点监控模块650,监测控制节点的运行状态,并根据运行状态结果分析判断控制节点的运行状态是否存在异常情况,如是则得到控制节点监测报告;
上述智能控制系统通过控制节点更新模块660,将异常控制节点上传到本地数据库中予以剔除,并上报异常控制节点的编号到云计算控制服务器,供给云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。
参见图6,上述客户端401还包括显示模块4011和存储模块4012;
上述存储模块4012用于实时获取智能控制系统中不断更新的气象数据;上述显示模块4011用于根据气象数据变化曲线显示室外的气象数据变化曲线(注意:这里是一种预测曲线变化,上述智能控制系统更新,客户端就会更新,另外本地调取传输更稳定更快捷);
上述客户端与智能控制系统之间的通信连接通过通讯模块建立;智能控制系统与所有的控制节点之间的通信连接也通过通信模块建立;上述通信模块(即物联网通讯模块)包括以太网模块、WIFI模块、蓝牙模块。
基于同样的原理,如图7所示,本发明实施例还设计了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法,包括操作步骤如下:
步骤S10:云计算控制服务器的源端位置获取模块,首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取位置信息对应的源端系统处的气象数据(即同时将位置信息发送给气象监测模块);
步骤S20:云计算控制服务器的气象监测模块根据请求调取源端系统处的气象数据,并根据位置信息获取基于未来时间周期(例如未来3-24个小时时间范围)内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;
步骤S30:云计算控制服务器将气象数据变化曲线供给本地的智能控制系统供其下载保存;智能控制系统通过本地数据库保存气象数据变化曲线;气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;
步骤S40:智能控制系统根据气温预测变化曲线结合光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略(包括具体根据气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,实施按照预定某个时刻,按照控制节点的控制操作,例如启动某个设备,某个时刻准备供暖等自主式的控制策略);
步骤S50:智能控制系统还应当实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;智能控制系统还应当实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;智能控制系统实时获取对应时刻的气温预测变化曲线的温度数据;智能控制系统实时获取对应时刻的光照强度预测变化曲线的光强数据;智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据减去对应时刻的气温预测变化曲线的温度数据的差数是否超过高限阈值,如果判断为是,则返回气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据减去对应时刻的光照强度预测变化曲线的光强数据的差数是否超过高限阈值,如果判断为是,则返回气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。
优选的,作为一种可实施方案:在步骤S40中的具体技术方案中,步骤S40:智能控制系统根据气温预测变化曲线结合光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略,具体包括如下操作步骤:
步骤S410:智能控制系统遍历本地数据库内所有控制节点,智能控制系统具体根据未来时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,确定源端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定能源转换系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定储能系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定末端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定保温水箱系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;
需要说明的是,自主式控制策略是以室内温度达到预定范围内为目的,同时各个系统部分哪些设备应当启动,哪些设备的控制节点能当开启,具体涉及确定源端系统内哪些控制节点应当启动,启动量是多少,确定能源转换系统内哪些控制节点应当启动,启动量是多少,确定储能系统内哪些控制节点应当启动,启动量是多少,确定末端系统内哪些控制节点应当启动,启动量是多少;举例说明:确定哪些控制节点启动,启动量多少的确定是根据室外温度,光照强度等因素判断的,例如根据气象数据(光强数据)可知道白天的时间,入夜的时间,进而判断源端系统的冷热双收能量板什么时间启动合适;根据气象数据预测室外温度后,如果可以考虑源端系统是应该吸热好,还是吸冷能更合适,上述这些控制节点则会被计算,同时由于源端系统的控制节点被判定后,后续的储能系统,能源转换系统,末端系统的控制节点也应当进行启动和气动量的判断,最终才能确定了未来某个时刻所有的系统部分的控制节点的响应情况;
步骤S420:智能控制系统,根据当前时刻的源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息,整合汇编出当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图,最终按照时刻顺序汇编出未来时间周期内对应的预测时序逻辑控制图,确定其为全时序逻辑控制图,并确定全时序逻辑控制图为自主式控制策略;
在步骤S50中的具体技术方案中,云计算控制服务器的气象数据更新触发模块还包括预设高限阈值的操作,具体包括如下操作步骤;
步骤S510:气象数据更新触发模块接收云计算控制服务器的设置请求,然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置,并存储到本地数据库中,方便智能控制系统进行调取。
优选的,作为一种可实施方案:上述气象数据还包括风速指数预测数据;且气象数据变化曲线还包括风速指数预测变化曲线;
在执行步骤S40之后,智能控制系统还需要同时考虑根据风速指数预测变化曲线,协调冷热双收能量板的展开角度控制节点的控制策略,具体包括如下操作步骤:
步骤S41:智能控制系统具体根据未来时间周期内的风速指数预测变化曲线,确定源端系统内冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量;
具体比较未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值与冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系;如果未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为展开角度控制节点的启动信息为开启,且该时刻展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0(即冷热双收能量板完全关闭);如果未来时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为展开角度控制节点的启动信息为关闭(即不启动)和展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度(一般来说预设角度为45度夹角);整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图,从而形成展开角度控制节点的控制策略,将展开角度控制节点的控制策略更新到全时序逻辑控制图中。
不仅如此,上述气象数据还包括雨量预测数据、湿度预测数据、气压预测数据;且气象数据变化曲线还包括雨量预测变化曲线、湿度预测变化曲线、气压预测变化曲线,对此不再一一赘述。
优选的,作为一种可实施方案:在步骤S50之后,还包括智能控制系统具体执行上述控制策略的操作步骤:
步骤S60:上述智能控制系统,通过管理模块实时对各个设备系统的控制节点进行管理分类和编号,根据全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的控制节点的编号,如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时,识别控制节点的编号,调取控制其执行相应控制操作;
步骤S70:上述智能控制系统,通过异常控制节点监控模块,监测控制节点的运行状态,并根据运行状态结果分析判断控制节点的运行状态是否存在异常情况,如是则得到控制节点监测报告;
步骤S80:上述智能控制系统,通过控制节点更新模块,将异常控制节点上传到本地数据库中予以剔除,并上报异常控制节点的编号到云计算控制服务器,供给云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。
需要说明的是,在上述步骤S70中,具体识别出异常的控制节点,具体包括如下操作步骤:
上述异常控制节点监控模块包括测试模块、设备管理模块,其中;
上述测试模块,用于在预设时间周期内启动调试检测指令,然后检测各个设备系统的控制节点运行状态,判断其是否存在控制节点的异常,如果存在异常,则锁定异常控制节点的编号信息;
上述本地数据库用于存储各个设备系统的控制节点的编号信息以及对应的位置侧信息、所属控制节点类型信息;
上述设备管理模块根据编号信息,调取异常控制节点的位置侧信息,所属控制节点类型信息,然后远程发送给云计算控制服务器,供给服务器维修。
本发明实施例提供的上述供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,可为独立社区、城市提供统一无污染的供暖、制冷、热水和电力供应,一步解决城市供能问题;同时在综合考虑客户端需求的基础上,可利用室外气象数据进行光照,室外环境温度预测,追求吸热能冷能,转换,存储等控制节点的智能管控,甚至追求室内温度智能控制目标要求(某未来时间周期恒温控制),从而实现一种自主的控制策略完成形成系统的闭环控制流程。本实施例,利用云计算、互联网+、大数据应用等技术手段,为本实施例中的自然能源智慧系统实现智能供热。
在本申请实施例中,最为重要的是其可利用气象大数据平台实现了智能大数据的控制节点管控,提供了一种更为开放、更为智慧、更为安全的物联网结合云计算模式的综合管控解决方案。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,包括源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统以及智能控制系统,且还包括与所述智能控制系统建立通信连接的云计算控制服务器;
所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、所述保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点;
所述云计算控制服务器包括源端位置获取模块、气象监测模块、本地下载模块,其中;所述源端位置获取模块用于首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据;所述气象监测模块用于根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据,并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;所述本地下载模块用于将所述气象数据变化曲线传送供给所述智能控制系统的本地数据库供其下载保存;所述本地数据库还用于预存所述智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值;
所述智能控制系统包括所述本地数据库和控制策略确定模块、气象数据更新触发模块;所述智能控制系统用于通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线;所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;所述智能控制系统的控制策略确定模块根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略;
所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;所述气象数据更新触发模块用于预设温度高限阈值,实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据;所述气象数据更新触发模块用于预设光照高限阈值,实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据;所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,通过所述控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。
2.如权利要求1所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,所述控制节点的种类包括设备开关控制节点,阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点。
3.如权利要求2所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,所述控制策略确定模块,具体用于遍历所述本地数据库内所有控制节点,所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,确定所述源端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述能源转换系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述储能系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述末端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述保温水箱系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;
所述控制策略确定模块,具体还用于根据当前时刻的所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、保温水箱系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息,整合汇编出所述当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图,最终按照时刻顺序汇编出未来所述时间周期内对应的预测时序逻辑控制图,确定其为全时序逻辑控制图,并确定所述全时序逻辑控制图为自主式控制策略;
所述气象数据更新触发模块,具体还用于接收云计算控制服务器的设置请求,然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置,并存储到本地数据库中,方便所述智能控制系统进行调取。
4.如权利要求3所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,所述控制策略确定模块,还具体用于根据未来所述时间周期内的风速指数预测变化曲线,确定所述源端系统内所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量;
具体比较未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值与所述冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为开启,且该时刻所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为关闭和所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度;整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图,从而形成所述展开角度控制节点的控制策略,将所述展开角度控制节点的控制策略更新到所述全时序逻辑控制图中。
5.如权利要求4所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,所述智能控制系统还包括管理模块、异常控制节点监控模块和控制节点更新模块,其中:
所述智能控制系统通过管理模块实时对所述各个设备系统的所述控制节点进行管理分类和编号,根据所述全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的所述控制节点的编号,如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时,识别所述控制节点的编号,调取控制其执行相应控制操作;
所述智能控制系统通过所述异常控制节点监控模块,监测所述控制节点的运行状态,并根据运行状态结果分析判断所述控制节点的运行状态是否存在异常情况,如是则得到控制节点监测报告;
所述智能控制系统通过所述控制节点更新模块,将异常所述控制节点上传到本地数据库中予以剔除,并上报异常所述控制节点的编号到所述云计算控制服务器,供给所述云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。
6.如权利要求5所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,其特征在于,所述客户端还包括显示模块和存储模块;
所述存储模块用于实时获取所述智能控制系统中不断更新的气象数据;所述显示模块用于根据所述气象数据变化曲线显示室外的气象数据变化曲线;
所述客户端与所述智能控制系统之间的通信连接通过通讯模块建立;所述智能控制系统与所有的控制节点之间的通信连接也通过所述通信模块建立;所述通信模块包括以太网模块、WIFI模块、蓝牙模块。
7.一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法,其特征在于,其利用如权利要求6所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统,执行如下操作步骤:
步骤S10:所述云计算控制服务器的所述源端位置获取模块,首先获取源端系统的位置信息,然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据;
步骤S20:所述云计算控制服务器的所述气象监测模块根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据,并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线;
步骤S30:所述云计算控制服务器将所述气象数据变化曲线供给本地的所述智能控制系统供其下载保存;所述智能控制系统通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线;所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据;所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线;
步骤S40:所述智能控制系统根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略;
步骤S50:所述智能控制系统还应当实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据;所述智能控制系统还应当实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据;所述智能控制系统实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据;所述智能控制系统实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据;所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略;同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的差数是否超过所述高限阈值,如果判断为是,则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线,协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。
8.如权利要求7所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法,其特征在于,
在步骤S40中的具体技术方案中,步骤S40:所述智能控制系统根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线,协调所有的控制节点确定自主式控制策略,具体包括如下操作步骤:
步骤S410:所述智能控制系统遍历所述本地数据库内所有控制节点,所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线,确定所述源端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述能源转换系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述储能系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述末端系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;确定所述保温水箱系统内应当启动的控制节点,确定其启动量数值;
步骤S420:所述智能控制系统,根据当前时刻的所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息,整合汇编出所述当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图,最终按照时刻顺序汇编出未来所述时间周期内对应的预测时序逻辑控制图,确定其为全时序逻辑控制图,并确定所述全时序逻辑控制图为自主式控制策略;
在步骤S50中的具体技术方案中,所述云计算控制服务器的气象数据更新触发模块还包括预设高限阈值的操作,具体包括如下操作步骤;
步骤S510:所述气象数据更新触发模块接收云计算控制服务器的设置请求,然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置,并存储到本地数据库中,方便所述智能控制系统进行调取。
9.如权利要求8所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法,其特征在于,所述气象数据还包括风速指数预测数据;且所述气象数据变化曲线还包括风速指数预测变化曲线;
在执行步骤S40之后,所述智能控制系统还需要同时考虑根据所述风速指数预测变化曲线,协调所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的控制策略,具体包括如下操作步骤:
步骤S41:所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的风速指数预测变化曲线,确定所述源端系统内所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量;
具体比较未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值与所述冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为开启,且该时刻所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0;如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值,则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为关闭和所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度;整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图,从而形成所述展开角度控制节点的控制策略,将所述展开角度控制节点的控制策略更新到所述全时序逻辑控制图中。
10.如权利要求9所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧控制方法,其特征在于,
在步骤S50之后,还包括智能控制系统具体执行上述控制策略的操作步骤:
步骤S60:所述智能控制系统,通过管理模块实时对所述各个设备系统的所述控制节点进行管理分类和编号,根据所述全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的所述控制节点的编号,如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时,识别所述控制节点的编号,调取控制其执行相应控制操作;
步骤S70:所述智能控制系统,监测所述控制节点的运行状态,并根据运行状态结果分析判断所述控制节点的运行状态是否存在异常情况,如是则得到控制节点监测报告;
步骤S80:所述智能控制系统,将异常所述控制节点上传到本地数据库中予以剔除,并上报异常所述控制节点的编号到所述云计算控制服务器,供给所述云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010306865.6A CN111487939B (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
PCT/CN2020/110205 WO2021208313A1 (zh) | 2020-04-17 | 2020-08-20 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
AU2020442839A AU2020442839B2 (en) | 2020-04-17 | 2020-08-20 | Natural energy intelligent system integrating heating, power supply, and cooling functions, and control method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010306865.6A CN111487939B (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111487939A true CN111487939A (zh) | 2020-08-04 |
CN111487939B CN111487939B (zh) | 2023-03-10 |
Family
ID=71812903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010306865.6A Active CN111487939B (zh) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111487939B (zh) |
AU (1) | AU2020442839B2 (zh) |
WO (1) | WO2021208313A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021208313A1 (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-21 | 内蒙古润泰新能源科技有限公司 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
CN113867439A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-12-31 | 润泰新能源集团有限公司 | 四季智慧温室及控制方法 |
CN113867291A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-12-31 | 润泰新能源集团有限公司 | 一种储能换热优化调度方法 |
CN117083487A (zh) * | 2021-02-07 | 2023-11-17 | 八达通能源供暖有限公司 | 能量存储装置和设施 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114391378B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-08-04 | 航天信息股份有限公司 | 一种基于北斗定位与气象数据的粮库通风方法及系统 |
CN115183316B (zh) * | 2022-06-29 | 2023-10-20 | 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 | 采暖设备的控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN116428755A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-07-14 | 江苏如心智能科技有限公司 | 一种太阳能热水器控制调节系统 |
CN116465104A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-21 | 山东龙普太阳能股份有限公司 | 基于大数据的太阳能热水器温度监控方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005280533A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering Co Ltd | 帆装商船 |
CN101514686A (zh) * | 2009-02-19 | 2009-08-26 | 上海交通大学 | 风力发电机集风与保护系统 |
CN201319572Y (zh) * | 2008-12-18 | 2009-09-30 | 泰通(泰州)工业有限公司 | 自动跟踪太阳的光伏发电装置 |
US20120317164A1 (en) * | 2009-12-30 | 2012-12-13 | Zte Corporation | Services Cloud System and Service Realization Method |
CN104950720A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 天津大学 | 基于气象预报将需求响应和舒适度反馈结合的供能系统 |
JP2017093051A (ja) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 再生可能エネルギー発電システム、再生可能エネルギー発電システムの制御装置、及び再生可能エネルギー発電システムの制御方法 |
CN109356783A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-19 | 宁波锦锐能源科技有限公司 | 一种新能源开发用风力发电装置 |
WO2019094729A1 (en) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Strong Force Iot Portfolio 2016, Llc | Methods and systems for the industrial internet of things |
US20190265387A1 (en) * | 2017-03-20 | 2019-08-29 | Sunit Tyagi | Surface modification control stations and methods in a globally distributed array for dynamically adjusting the atmospheric, terrestrial and oceanic properties |
CN110266257A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 南京信息工程大学 | 一种水质检测的无人船扇形太阳能充电装置 |
CN110879547A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-03-13 | 上海航天智慧能源技术有限公司 | 一种多能互补的园区综合能源供能系统 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9292013B2 (en) * | 2012-01-12 | 2016-03-22 | Enerallies, Inc. | Energy management computer system |
US20140156583A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-05 | General Electric Company | Control system for determining a desired mission |
CN106292408A (zh) * | 2015-06-01 | 2017-01-04 | 南京索乐优节能科技有限公司 | 一种基于气象中心数据的多能源综合利用控制系统 |
CN106444658B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-05-07 | 山东华旗新能源科技有限公司 | 分布式智慧供暖制冷管理系统及方法 |
CN106444690A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-02-22 | 福建中金在线信息科技有限公司 | 一种智能家居系统及智能家居设备的控制方法 |
CN109932918A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-25 | 陕西科技大学 | 一种智能家居控制系统 |
CN111487939B (zh) * | 2020-04-17 | 2023-03-10 | 内蒙古润泰新能源科技有限公司 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
-
2020
- 2020-04-17 CN CN202010306865.6A patent/CN111487939B/zh active Active
- 2020-08-20 WO PCT/CN2020/110205 patent/WO2021208313A1/zh active Application Filing
- 2020-08-20 AU AU2020442839A patent/AU2020442839B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005280533A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering Co Ltd | 帆装商船 |
CN201319572Y (zh) * | 2008-12-18 | 2009-09-30 | 泰通(泰州)工业有限公司 | 自动跟踪太阳的光伏发电装置 |
CN101514686A (zh) * | 2009-02-19 | 2009-08-26 | 上海交通大学 | 风力发电机集风与保护系统 |
US20120317164A1 (en) * | 2009-12-30 | 2012-12-13 | Zte Corporation | Services Cloud System and Service Realization Method |
CN104950720A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 天津大学 | 基于气象预报将需求响应和舒适度反馈结合的供能系统 |
JP2017093051A (ja) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 再生可能エネルギー発電システム、再生可能エネルギー発電システムの制御装置、及び再生可能エネルギー発電システムの制御方法 |
US20190265387A1 (en) * | 2017-03-20 | 2019-08-29 | Sunit Tyagi | Surface modification control stations and methods in a globally distributed array for dynamically adjusting the atmospheric, terrestrial and oceanic properties |
WO2019094729A1 (en) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Strong Force Iot Portfolio 2016, Llc | Methods and systems for the industrial internet of things |
CN109356783A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-19 | 宁波锦锐能源科技有限公司 | 一种新能源开发用风力发电装置 |
CN110266257A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 南京信息工程大学 | 一种水质检测的无人船扇形太阳能充电装置 |
CN110879547A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-03-13 | 上海航天智慧能源技术有限公司 | 一种多能互补的园区综合能源供能系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021208313A1 (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-21 | 内蒙古润泰新能源科技有限公司 | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 |
CN117083487A (zh) * | 2021-02-07 | 2023-11-17 | 八达通能源供暖有限公司 | 能量存储装置和设施 |
CN113867439A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-12-31 | 润泰新能源集团有限公司 | 四季智慧温室及控制方法 |
CN113867291A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-12-31 | 润泰新能源集团有限公司 | 一种储能换热优化调度方法 |
CN113867291B (zh) * | 2021-10-08 | 2023-11-03 | 润泰新能源集团有限公司 | 一种储能换热优化调度方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021208313A1 (zh) | 2021-10-21 |
AU2020442839B2 (en) | 2024-01-25 |
AU2020442839A1 (en) | 2022-12-22 |
CN111487939B (zh) | 2023-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111487939B (zh) | 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法 | |
CN110426590A (zh) | 一种适用于综合能源系统的多能信息交互装置 | |
CN104238531B (zh) | 一种铁路车站能源管理系统和节能控制方法 | |
CN103345227A (zh) | 一种微电网监测与能量管理装置及方法 | |
CN106096772A (zh) | 基于智能用电的能量与负荷联合管理系统及实现方法 | |
JP3181656U (ja) | 太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム | |
CN104110782B (zh) | 一种水蓄冷中央空调节能管理系统 | |
CN115586800B (zh) | 一种综合能源管控系统 | |
CN109059195A (zh) | 用于削减电网负荷峰值的中央空调的控制方法及控制系统 | |
CN103178544A (zh) | 并联型多单元光伏并网逆变器系统的启停控制方法 | |
CN108562012A (zh) | 空调地暖一体化智能控制系统及方法 | |
CN105242649B (zh) | 一种用于通讯基站的能效监控及节能系统的实现方法 | |
Abarro et al. | Implementation of IoT-based low-delay smart streetlight monitoring system | |
CN115619136A (zh) | 楼宇管理方法和系统 | |
CN210839646U (zh) | 一种基于bim技术的智能数字化楼宇自控系统 | |
CN114992704B (zh) | 一种智慧供热用人机交互系统及方法 | |
CN106642594B (zh) | 一种用于数据中心空调节能控制系统及其方法 | |
CN104914839A (zh) | 一种智能家居环境控制方法及装置 | |
CN116050754A (zh) | 一种基于数字孪生的虚拟电厂协同管控方法及系统 | |
CN206094438U (zh) | 一种远程控制室温的楼栋集中器及远程楼栋温度控制系统 | |
CN211457471U (zh) | 一种用于市政工程的在线式路灯智能控制设备 | |
CN105864959B (zh) | 一种分集水器控制器 | |
CN105890438B (zh) | 一种冷却塔控制器 | |
CN114526537A (zh) | 一种设备节能控制方法和装置 | |
Wang et al. | Development of monitoring system for Thermal Energy consumption in Intelligent Home |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |