CN112330885A - 中央空调计费方法、系统、计费管理设备及存储介质 - Google Patents

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CN112330885A CN202011073624.8A CN202011073624A CN112330885A CN 112330885 A CN112330885 A CN 112330885A CN 202011073624 A CN202011073624 A CN 202011073624A CN 112330885 A CN112330885 A CN 112330885A
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阎杰
梁锐
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GD Midea Heating and Ventilating Equipment Co Ltd
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    • F24F2140/60—Energy consumption

Abstract

本发明涉及中央空调技术领域，尤其涉及一种中央空调计费方法、系统、计费管理设备及存储介质。所述方法包括：获取中央空调中空调末端的有效运行时间；根据所述有效运行时间确定空调能量值；获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。本发明通过上述方法获取能量修正系数，对末端运行工况的变化对冷/热量进行动态修正，从而提高冷/热量计量的准确性和空调计费的可靠性。

Description

中央空调计费方法、系统、计费管理设备及存储介质
技术领域
本发明涉及中央空调技术领域，尤其涉及一种中央空调计费方法、系统、计费管理设备及存储介质。
背景技术
传统的中央空调收费方式是根据面积分摊收费，该方法虽然简单易行，但不能反映用户的真实空调使用情况，不管用不用、用多少都要缴纳固定的费用，增加了物业成本，也容易造成能量的浪费。分户计量收费是目前推广的一种中央空调计费方法，分为直接计量和间接计量。直接计量的主要器具是能量表，能量表通过直接测中央空调介质(冷媒水)的流量和温差实现对空调末端能量变化的统计。虽然直接计量原理清晰，易于理解，但能量表的生产成本较高，对中央空调的水质有一定的要求，而且能量表的安装施工较复杂，一般要与空调系统的施工同步开展，因此应用受到一定限制。间接计量是通过计量空调末端的运行状态和热交换时间等信息，通过公式折算成当量时间，并作为费用分摊的依据。间接计量的优势在于成本低、施工和后期维护简单，缺点是要选取一个标准末端作为参考对象，将每个末端各档位的制冷量与标准盘管的制冷量对比，计算出的当量时间不准确，影响到用户的收费。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种中央空调计费方法、系统、计费管理设备及存储介质，旨在解决如何客观准确地统计用户的中央空调能量技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种中央空调计费方法，所述方法包括：
获取中央空调中空调末端的有效运行时间；
根据所述有效运行时间确定空调能量值；
获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；
根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；
基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
可选地，所述空调末端包括：末端风机和末端阀门；所述中央空调包括冷热源设备；
所述获取中央空调中空调末端的有效运行时间的步骤具体，包括：
检测中央空调中冷热源设备、末端风机和末端阀门的当前状态；
在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间。
可选地，所述在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间的步骤，具体包括：
在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，以获取总运行时间；
判断中央空调的当前工况，以获取工况判断结果；
获取末端风机的档位信号，根据所述工况判断结果、所述档位信号及所述总运行时间统计空调各档位的运行时间，并将所述各档位的运行时间作为有效运行时间。
可选地，所述判断中央空调的当前工况，以获取工况判断结果的步骤，具体包括：
在冷热源设备开机第一预设时间后，获取所述中央空调的当前回水温度与当前供水温度；
在所述当前回水温度大于等于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制冷工况；
在所述当前回水温度小于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制热工况。
可选地，所述根据所述有效运行时间确定空调能量值的步骤，具体包括：
获取中央空调总回水管的当前流量及供回水温度信息；
根据所述有效运行时间与所述当前流量、所述供回水温度信息确定空调能量值。
可选地，所述当前环境参数包括当前区域温度与当前区域湿度；
所述获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数的步骤，具体包括：
获取所述空调末端所在区域的当前区域温度与当前区域湿度，并获取进水温度；
根据所述当前区域温度、所述当前区域湿度及所述进水温度确定能量修正系数。
可选地，所述基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用的步骤之前，还包括：
接收用户输入的抄表指令，并根据所述抄表指令获取目标时间段；
所述基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用的步骤，具体包括：
获取所述目标时间段内累计的所述有效末端能量值作为目标能量值，并获取实时能量单价；
基于所述目标能量值与所述实时能量单价计算空调末端对应的空调费用。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种中央空调计费系统，所述系统包括：联网型温控器、能量表、计费管理设备；
所述联网型温控器，用于获取中央空调中空调末端的有效运行时间；
所述能量表，用于根据所述有效运行时间确定空调能量值；
所述计费管理设备，用于获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；
所述计费管理设备，还用于根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；
所述计费管理设备，还用于基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计费管理设备，所述计费管理设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的中央空调计费程序，所述中央空调计费程序配置为实现如上文所述的中央空调计费方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有中央空调计费程序，所述中央空调计费程序被处理器执行时实现如上文所述的中央空调计费方法的步骤。
本发明通过获取中央空调中空调末端的有效运行时间；根据所述有效运行时间确定空调能量值；获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。只需在总管安装少量能量表，末端通过既有联网温控器将计费所需参数传输给计费管理设备，无需对每个末端设备一一对应设置能量表，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。相对于传统间接计费系统，本发明的时间能量型计费算法可针对末端运行工况的变化对冷/热量进行动态修正，从而提高冷/热量计量的准确性和空调计费的可靠性。联网温控器采集数据分布式存放于智能网关内，当与上位机通讯中断时网关仍能单独运行，安全可靠。同时具备多终端访问功能，通过接入局域网的设备均可访问系统界面对计费结果进行查看与导出。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的计费管理设备的结构示意图；
图2为本发明中央空调计费方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明中央空调计费方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明中央空调计费方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明中央空调计费方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明中央空调计费方法第五实施例的流程示意图；
图7为本发明中央空调计费方法第六实施例的流程示意图；
图8为本发明中央空调计费系统第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的计费管理设备结构示意图。
如图1所示，该计费管理设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对计费管理设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及中央空调计费程序。
在图1所示的计费管理设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明计费管理设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在计费管理设备中，所述计费管理设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的中央空调计费程序，并执行本发明实施例提供的中央空调计费方法。
本发明实施例提供了一种中央空调计费方法，参照图2，图2为本发明一种中央空调计费方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述中央空调计费方法包括以下步骤：
步骤S10：获取中央空调中空调末端的有效运行时间。
需要说明的是，本发明实施例的执行主体为中央空调计费系统，所述中央空调计费系统包含联网型温控器(设置于每个中央空调的空调末端)、能量表(总能量表及多个分能量表)、计费管理设备，进一步地，还可以包含智能网关及路由器。
易于理解的是，空调末端设置在中央空调中，例如风机盘管、风柜、地暖盘管、暖气片等制冷或加热设备。能量表包括总能量表和多个分能量表，总能量表设置在所有计费区域的中央空调的总回水管和总供水管之间，分能量表安装在每个计费区域的供水管和回水管之间，每个计费区域对应一个分能量表，所有计费区域对应一个总能量表。本发明实施例中，无需所有空调末端都设置一个能量表，减少了能量表的设置，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。
需要说明的是，联网型温控器安装在各空调末端所在的房间，每个联网型温控器对应一个空调末端或者一个联网型温控器对应多个空调末端。用户可通过联网温控器实现对空调末端的运行模式、设定温度、设定风速、定时开关等控制。同时，联网温控器可采集室内温度、阀门开关信号、风机开关信号、以及风机档位信号，采集信号传输给计费管理设备；或者通过modbus协议传输给智能网关，由智能网关数据采集、数据运算、数据储存，并向计费管理设备上传数据等功能。智能网关具有强大的数据处理及通讯能力，并为计量仪表(能量表、联网型温控器等)提供电源保障。当与上位机通讯中断时网关仍能单独运行，数据安全可靠。所述计费管理设备可以为移动终端、远端计算机等，所述计费管理设备可以通过路由器与所述计费管理设备进行无线连接。
需要说明的是，在步骤S10之前，确定需要空调计费的区域及所有空调末端，统计末端的额定制冷量和额定制热量(空调末端的额定能量)，并将统计结果输入到计费管理设备，以使所述计费管理设备能够根据所述额定功率进行能量计算与费用计算。对联网型温控器的寄存器地址等参数进行预设，将所有联网温控器通过RS485总线与智能网关连接，或者将所有联网型温控器与计费管理设备之间建立通信连接。
所述空调末端包括：末端风机和末端阀门；所述中央空调包括冷热源设备，所述末端阀门具体可以为末端设备的电动二通阀。
进一步地，为了准确获取所述有效运行时间，步骤S10具体包括：检测中央空调中冷热源设备、末端风机和末端阀门的当前状态；在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间。
易于理解的是，中央空调运行过程中存在非有效运行时间，例如，使用空调进行室内换气时，仅开启风机而未开启空调中的冷热源设备。因而，为统计有效运行时间，需要对中央空调中的设备的运行状态进行检测。
本实施例中以系统中配备有智能网关为例进行说明，联网型温控器采集冷热源设备的运行状态信号、末端风机及末端阀门的运行状态信号，在检测到冷热源设备的开启信号、末端风机开启信号及末端阀门开启信号时，判断所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态。进一步地，所述末端风机的运行状态信号还包括末端风机档位信号。在上述三器件均开启时，说明中央空调处于有效运行状态，则从此时开始的冷热源设备的运行时间作为有效运行时间。所述智能网关根据联网型温控器传输的各信号，对中央空调的工况进行判断，同时统计有效运行时间。
步骤S20：根据所述有效运行时间确定空调能量值。
易于理解的是，基于空调当前运行状态和运行起止时间、计费管理设备中存储的额定能量，可以计算出中央空调在计费区域输出的能量值。
以风机盘管为例，时间能量型计费算法如下公式(1)：
在一定时间t内第i台风机盘管的制冷/热量：
Figure BDA0002715874570000071
式中，Qi，高，j为第j个时刻高档风下风机盘管消耗的冷/热量，Qi，中，j为第j个时刻中档风下风机盘管消耗的冷/热量，Qi，低，j为第j个时刻低档风下风机盘管消耗的冷/热量，Ti，高，j为第j个时刻高档风有效运行时间，Ti，中，j为第j个时刻中档风有效运行时间，Ti，低，j为第j个时刻低档风有效运行时间。
步骤S30：获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数。
易于理解的是，公式(1)得到的总能量(热量或冷量)是通过额定能量获取的，实际运行的工况条件不同，因而需要结合所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度获取能量修正系数，以得到有效的能量值。
步骤S40：根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值。
易于理解的是，通过所述能量修正系数对当前获取到的空调能量值进行修正可以得到有效末端能量值。
风机盘管在任意工况下消耗的冷/热量与额定冷/热量存在以下关系如公式(2)所示：
Qi＝αi×Qi,0
其中，αi为能量修正系数，Qi，0为风机盘管的额定冷/热量。
步骤S50：基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
具体实施中，风机盘管i的费用可以表示为如下公式(3)：
Pi＝c×Qi
应当理解的是，Pi为费用，c为能量单价。在获取到有效的末端能量值后，进一步根据计费管理设备中预设的能量单价可以获取对应的空调费用。具体实施中，机房总电费、管理费、物业费等，具体收费项由物业或者收费方确定，能量单价可以在计费管理设备中根据能量使用的高峰期、低峰期进行灵活设置。
本实施例提出一种时间能量型中央空调计费方法，只需在总管安装少量能量表，末端通过既有联网温控器将计费所需参数传输给计费管理设备，无需对每个末端设备一一对应设置能量表，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。相对于传统间接计费系统，本发明的时间能量型计费算法可针对末端运行工况的变化对冷/热量进行动态修正，从而提高冷/热量计量的准确性和空调计费的可靠性。联网温控器采集数据分布式存放于智能网关内，当与上位机通讯中断时网关仍能单独运行，安全可靠。同时具备多终端访问功能，通过接入局域网的设备均可访问系统界面对计费结果进行查看与导出。
参考图3，图3为本发明一种中央空调计费方法第三实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例中央空调计费方法在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间的步骤，具体包括：
步骤S11：在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，以获取总运行时间。
需要说明的是，智能网关通过联网型温控器采集冷热源设备的开关信号、末端风机的运行信号、阀门开关信号等。只有当冷热源设备开机时，说明机组开始供冷，智能网关才开始计时，否则不计时。当冷热源设备开机，且末端风机、阀门等同时打开，该末端的运行时间才作为有效时间进行统计，否则不计时。
步骤S12：判断中央空调的当前工况，以获取工况判断结果。
易于理解的是，工况判断主要是判断当前工况属于制冷还是制热，根据当前工况。
步骤S13：获取末端风机的档位信号，根据所述工况判断结果、所述档位信号及所述总运行时间统计空调各档位的运行时间，并将所述各档位的运行时间作为有效运行时间。
需要说明的是，智能网关根据工况判断结果、联网温控器传输的各台空调末端的阀门通断信号、风机档位运行信号，自动累计各档位的有效运行时间。
具体实施中，例如：某商场中某一区域的一台风机盘管高、中、低档的制冷量分别是：8545W\7520W\5896W，在上午十点钟商场开门，开启商场室内区域所有中央空调，当前的中央空调的所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态，接收到上述设备、器件的开启信号，开始进行工况判断，得到工况判断结果为制冷工况。将所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时的时刻作为有效时间的起始时刻进行有效时间计时，同时接受联网型温控器传输的档位信号，得到盘管一天内的有效运行时间为12h，其中高档运行2h，中档运行3h，低档运行7h，将上述各档运行时间作为有效运行时间。
本发明实施例通过上述方式，根据档位信息、工况判断更准确地获取到了中央空调的各档位下的有效运行时间，使得能量计算更加准确。
参考图4，图4为本发明一种中央空调计费方法第三实施例的流程示意图。基于上述第二实施例，本实施例中央空调计费方法在步骤S12，具体包括：
步骤S121：在冷热源设备开机第一预设时间后，获取所述中央空调的当前回水温度与当前供水温度。
易于理解的是，中央空调开机后需要一小段预热时间才会达到比较稳定的制冷/制热状态，所述第一预设时间可以设置为2分钟、5分钟或10分钟，在冷热源设备开机后，获取所述中央空调的回水管、进水管的当前回水温度与当前供水温度。
步骤S122：在所述当前回水温度大于等于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制冷工况。
易于理解的是，在所述当前回水温度大于等于所述当前供水温度时，说明在冷热源设备中，输入供水经过热交换温度上升，因而输出的回水变热，当前处于制冷工况。
步骤S123：在所述当前回水温度小于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制热工况。
易于理解的是，在所述当前回水温度小于所述当前供水温度时，说明在冷热源设备中，输入供水经过热交换温度下降，因而输出的回水变冷，当前处于制热工况。
应当理解的是，在具体实现中，由于室内环境内的温度不可能急速转变为高温或者低温，因而每次中央空调开启后，若用户没有对中央空调输入更改工况的指令，仅需要进行一次工况判断。若用户输入了更改工况的指令，则根据所述指令确认工况。例如：冬季第一次使用中央空调，空调开启时还保留着夏季制冷的设置，用户在开机后想起当前工况错误，重新设置工况，则根据用户重新设置的工况为工况判断结果。
本发明实施例通过上述方法，在冷热源设备开机一段时间后进行工况判断，在冷热源设备工作状态较为稳定时进行工况判断使得工况判断结果更加准确，最终得到的能量值也更为准确。
参考图5，图5为本发明一种中央空调计费方法第四实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例中央空调计费方法在步骤S20，具体包括：
步骤S201：获取中央空调总回水管的当前流量及供回水温度信息。
需要说明的是，能量表设置在中央空调的回水管上，总能量表设置在总回水管上，各分能量表一一对应地设置在各计费区域的回水管上。当水流经过能量表时，根据能量表的流量传感器测量当前流量和配对温度传感器的供回水温度信息，以及水流经的时间。
步骤S202：根据所述有效运行时间与所述当前流量、所述供回水温度信息确定空调能量值。
易于理解的是，所述有效运行时间是从所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时开始计时，所述末端阀门开启时，对应的所述供回水回路中开始进行供水、回水。记录当前流量、供回水温度可以确定当前能量值，进一步地根据当前能量值与有效运行时间，可以得到有效运行时间内累计的空调能量值。
本实施例通过上述方法，通过能量表获取到各区域的空调能量值及总区域的空调能量值，能量表通过自带积算仪计算并显示该区域所消耗的总冷、热量，无需对应每个末端安装对应的末端能量表，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。
参考图6，图6为本发明一种中央空调计费方法第五实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例中央空调计费方法在步骤S30具体包括：
所述当前环境参数包括当前区域温度与当前区域湿度；所述冷冻水供水温度包括进水温度。区域的温度、湿度及冷冻水回路(供回水回路)中的进水温度都是实际能量的影响因素。
步骤S301：获取所述空调末端所在区域的当前区域温度与当前区域湿度，并获取进水温度。
需要说明的是，所述进水温度为空调末端设备的进水口进水温度，包含实际进水温度，所述当前区域温度可以为所述空调末端所在房间的温度，所述当前区域湿度可以为所述空调末端所在房间的湿度。
步骤S302：根据所述当前区域温度、所述当前区域湿度及所述进水温度确定能量修正系数。
易于理解的是，αi为能量修正系数，可表示为：
αi＝f(Troom,i,RHroom,i,Tw,i,Ta,0,RHa,0,Tw,0)
式中，Troom，i为房间实际温度，RHroom，i为房间实际湿度，Tw，j为实际进水温度，Ta，0为额定工况下末端入口干球温度，RHa，0为额定工况下末端入口相对湿度，Tw，0为额定工况下进水温度。例如：某型号风机盘管的额定风量510m3/h，其额定工况为入口干球温度27℃、入口进水温度7℃，相应的额定冷量为3100W。得到αi＝f(Troom，i，RHroom，i，Tw，j，27℃，7℃)。
因此，一定时间t内第i台风机盘管的制冷/热量可表示为：
Figure BDA0002715874570000121
则可以得到各档位下的有效能量，从而得到总的有效能量。
本实施例通过上述时间能量型计费算法可针对末端运行工况的变化对冷/热量进行动态修正，从而提高冷/热量计量的准确性和空调计费的可靠性。
参考图7，图7为本发明一种中央空调计费方法第六实施例的流程示意图。基于上述第一实施例，本实施例中央空调计费方法在步骤S50之前，还包括：
步骤S501：接收用户输入的抄表指令，并根据所述抄表指令获取目标时间段。
易于理解的是，所述用户可以为个人用户，也可以为物业方；通过发送抄表指令，从而查询目标时间段对应的某一区域或多个区域的空调费用。
进一步地，为获取准确的中央空调费用，步骤S50具体包括：
步骤S502：获取所述目标时间段内累计的所述有效末端能量值作为目标能量值，并获取实时能量单价。
易于理解的是，选定抄表起止时间，则冷/热量单价计算公式为如下公式(4)：
Figure BDA0002715874570000122
式中，Qtot为抄表时间内总能量表累计的空调系统总冷/热量，Ptot为抄表时间内运行总费用，包括机房总电费、管理费、物业费等，具体收费项由物业确定。
步骤S503：基于所述目标能量值与所述实时能量单价计算空调末端对应的空调费用。
易于理解的是，具体实施中，用户在计费管理设备(所述计费管理设备可以为移动终端或计算机等)中输入抄表的起、止时间，并输入该时间段内空调系统的总运行费用(包括冷冻机房电费、管理费、物业费等)，计费管理系统自动统计出该时间段内的总冷量或总热量，以及相应的冷/热量单价。根据冷/热量单价及获取到的有效末端制冷量/制热量，计算出各风机盘管的冷/热量费用。例如，假设一台风机盘管高、中、低档的制冷量分别是：8545W\7520W\5896W，盘管一天内的有效运行时间为12h，其中高档运行2h，中档运行3h，低档运行7h，室内温度保持在25℃，相对湿度为60％，供水温度为8℃。
根据实际运行工况得到风机盘管的冷量修正系数α＝0.85，则该盘管在12h内消耗的总冷量为：(2×8.545+3×7.52+7×5.896)×0.85＝68.78kWh。假定这段时间的冷量单价为2.2元/kWh，则该盘管的冷量费用就为151.31元。
进一步地，所述计费管理设备包含打印机或与打印机建立无线/有线连接，能够在得到查询结果后，打印对应的收费单。
本实施例通过接收用户输入的查询指令，根据查询指令中包含的时间段信息，得到用户需要的空调费用，在实现对用户空调费用合理计价的同时，降低工程造价、方便施工维护。
参照图8，图8为本发明中央空调计费系统第一实施例的结构框图。
如图8所示，本发明实施例所述中央空调系统包括：
需要说明的是，所述中央空调计费系统包含联网型温控器10(设置于每个中央空调的空调末端)、能量表20(总能量表及多个分能量表)、计费管理设备30，进一步地，还包含智能网关40及路由器。
易于理解的是，空调末端设置在中央空调中，例如风机盘管、风柜、地暖盘管、暖气片等制冷或加热设备。能量表包括总能量表和多个分能量表，总能量表设置在所有计费区域的中央空调的总回水管和总供水管之间，分能量表安装在每个计费区域的供水管和回水管之间，每个计费区域对应一个分能量表，所有计费区域对应一个总能量表。本发明实施例中，无需所有空调末端都设置一个能量表，减少了能量表的设置，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。
需要说明的是，联网型温控器安装在各空调末端所在的房间，每个联网型温控器对应一个空调末端或者一个联网型温控器对应多个空调末端。用户可通过联网温控器实现对空调末端的运行模式、设定温度、设定风速、定时开关等控制。同时，联网温控器可采集室内温度、阀门开关信号、风机开关信号、以及风机档位信号，采集信号传输给计费管理设备；或者通过modbus协议传输给智能网关，由智能网关数据采集、数据运算、数据储存，并向计费管理设备上传数据等功能。智能网关具有强大的数据处理及通讯能力，并为计量仪表(能量表、联网型温控器等)提供电源保障。当与上位机通讯中断时网关仍能单独运行，数据安全可靠。所述计费管理设备可以为移动终端、远端计算机等，所述计费管理设备可以通过路由器与所述计费管理设备进行无线连接。
需要说明的是，确定需要空调计费的区域及所有空调末端，统计末端的额定制冷量和额定制热量(空调末端的额定能量)，并将统计结果输入到计费管理设备，以使所述计费管理设备能够根据所述额定功率进行能量计算与费用计算。对联网型温控器的寄存器地址等参数进行预设，将所有联网温控器通过RS485总线与智能网关连接，或者将所有联网型温控器与计费管理设备之间建立通信连接。
所述空调末端包括：末端风机和末端阀门；所述中央空调包括冷热源设备，所述末端阀门具体可以为末端设备的电动二通阀。
进一步地，为了准确获取所述有效运行时间，智能网关40可以用于检测中央空调中冷热源设备、末端风机和末端阀门的当前状态；在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间。
易于理解的是，中央空调运行过程中存在非有效运行时间，例如，使用空调进行室内换气时，仅开启风机而未开启空调中的冷热源设备。因而，为统计有效运行时间，需要对中央空调中的设备的运行状态进行检测。
本实施例中以系统中配备有智能网关为例进行说明，联网型温控器采集冷热源设备的运行状态信号、末端风机及末端阀门的运行状态信号，在检测到冷热源设备的开启信号、末端风机开启信号及末端阀门开启信号时，判断所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态。进一步地，所述末端风机的运行状态信号还包括末端风机档位信号。在上述三器件均开启时，说明中央空调处于有效运行状态，则从此时开始的冷热源设备的运行时间作为有效运行时间。所述智能网关根据联网型温控器传输的各信号，对中央空调的工况进行判断，同时统计有效运行时间。
能量表20用于根据所述有效运行时间确定空调能量值。
易于理解的是，基于空调当前运行状态和运行起止时间、计费管理设备中存储的额定能量，可以计算出中央空调在计费区域输出的能量值。
以风机盘管为例，时间能量型计费算法如下公式(1)：
在一定时间t内第i台风机盘管的制冷/热量：
Figure BDA0002715874570000151
式中，Qi，高，j为第j个时刻高档风下风机盘管消耗的冷/热量，Qi，中，j为第j个时刻中档风下风机盘管消耗的冷/热量，Qi，低，j为第j个时刻低档风下风机盘管消耗的冷/热量，Ti，高，j为第j个时刻高档风有效运行时间，Ti，中，j为第j个时刻中档风有效运行时间，Ti，低，j为第j个时刻低档风有效运行时间。
计费管理设备30用于获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数。
易于理解的是，公式(1)得到的总能量(热量或冷量)是通过额定能量获取的，实际运行的工况条件不同，因而需要结合所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度获取能量修正系数，以得到有效的能量值。
计费管理设备30用于根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值。
易于理解的是，通过所述能量修正系数对当前获取到的空调能量值进行修正可以得到有效末端能量值。
风机盘管在任意工况下消耗的冷/热量与额定冷/热量存在以下关系如公式(2)所示：
Qi＝αi×Qi,0
其中，αi为能量修正系数，Qi，0为风机盘管的额定冷/热量。
计费管理设备30用于基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
具体实施中，风机盘管i的费用可以表示为如下公式(3)：
Pi＝c×Qi
应当理解的是，Pi为费用，c为能量单价。在获取到有效的末端能量值后，进一步根据计费管理设备中预设的能量单价可以获取对应的空调费用。具体实施中，机房总电费、管理费、物业费等，具体收费项由物业或者收费方确定，能量单价可以在计费管理设备中根据能量使用的高峰期、低峰期进行灵活设置。
本实施例提出一种时间能量型中央空调计费系统，只需在总管安装少量能量表，末端通过既有联网温控器将计费所需参数传输给计费管理设备，无需对每个末端设备一一对应设置能量表，有效降低了工程投资费用，方便后期维护管理。相对于传统间接计费系统，本发明的时间能量型计费算法可针对末端运行工况的变化对冷/热量进行动态修正，从而提高冷/热量计量的准确性和空调计费的可靠性。联网温控器采集数据分布式存放于智能网关内，当与上位机通讯中断时网关仍能单独运行，安全可靠。同时具备多终端访问功能，通过接入局域网的设备均可访问系统界面对计费结果进行查看与导出。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有中央空调计费程序，所述中央空调计费程序被处理器执行如上文所述的中央空调计费方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的中央空调计费方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端计费管理设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络计费管理设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种中央空调计费方法，其特征在于，所述方法包括：
获取中央空调中空调末端的有效运行时间；
根据所述有效运行时间确定空调能量值；
获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；
根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；
基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
2.如权利要求1所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述空调末端包括：末端风机和末端阀门；所述中央空调包括冷热源设备；
所述获取中央空调中空调末端的有效运行时间的步骤具体，包括：
检测中央空调中冷热源设备、末端风机和末端阀门的当前状态；
在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间。
3.如权利要求2所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，并将统计结果作为有效运行时间的步骤，具体包括：
在所述冷热源设备为开机状态，并且末端风机与末端阀门均为开启状态时，对所述冷热源设备的运行时间进行统计，以获取总运行时间；
判断中央空调的当前工况，以获取工况判断结果；
获取末端风机的档位信号，根据所述工况判断结果、所述档位信号及所述总运行时间统计空调各档位的运行时间，并将所述各档位的运行时间作为有效运行时间。
4.如权利要求3所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述判断中央空调的当前工况，以获取工况判断结果的步骤，具体包括：
在冷热源设备开机第一预设时间后，获取所述中央空调的当前回水温度与当前供水温度；
在所述当前回水温度大于等于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制冷工况；
在所述当前回水温度小于所述当前供水温度时，判断所述当前工况为制热工况。
5.如权利要求1-4中任一项所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述根据所述有效运行时间确定空调能量值的步骤，具体包括：
获取中央空调总回水管的当前流量及供回水温度信息；
根据所述有效运行时间与所述当前流量、所述供回水温度信息确定空调能量值。
6.如权利要求1-4中任一项所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述当前环境参数包括当前区域温度与当前区域湿度；
所述获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数的步骤，具体包括：
获取所述空调末端所在区域的当前区域温度与当前区域湿度，并获取进水温度；
根据所述当前区域温度、所述当前区域湿度及所述进水温度确定能量修正系数。
7.如权利要求1-4中任一项所述的中央空调计费方法，其特征在于，所述基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用的步骤之前，还包括：
接收用户输入的抄表指令，并根据所述抄表指令获取目标时间段；
所述基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用的步骤，具体包括：
获取所述目标时间段内累计的所述有效末端能量值作为目标能量值，并获取实时能量单价；
基于所述目标能量值与所述实时能量单价计算空调末端对应的空调费用。
8.一种中央空调计费系统，其特征在于，所述系统包括：联网型温控器、能量表、计费管理设备；
所述联网型温控器，用于获取中央空调中空调末端的有效运行时间；
所述能量表，用于根据所述有效运行时间确定空调能量值；
所述计费管理设备，用于获取所述空调末端所在区域的当前环境参数及冷冻水供水温度，并根据所述当前环境参数及所述冷冻水供水温度确定能量修正系数；
所述计费管理设备，还用于根据所述空调能量值与所述能量修正系数确定有效末端能量值；
所述计费管理设备，还用于基于所述有效末端能量值计算空调末端对应的空调费用。
9.一种计费管理设备，其特征在于，所述计费管理设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的中央空调计费程序，所述中央空调计费程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的中央空调计费方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有中央空调计费程序，所述中央空调计费程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的中央空调计费方法的步骤。
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