CN114183890A

CN114183890A - 一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统

Info

Publication number: CN114183890A
Application number: CN202111559019.6A
Authority: CN
Inventors: 杨超; 唐俊杰; 王旭
Original assignee: Shanghai Zhuangsheng Mechatronics Engineering Equipment Co ltd
Current assignee: Shanghai Zhuangsheng Mechatronics Engineering Equipment Co ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2041-12-20
Also published as: CN114183890B

Abstract

本发明公开了一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统，系统包括现场设备、云边控制器、云平台和用户端，云边控制器通过标准协议集成现场设备的数据，并对现场数据进行二次加工处理，通过标准协议上传至云平台，用户端通过标准协议与云平台实现实时数据交互，进而控制现场末端设备的启闭。本发明的控制方法通过监测空调末端阀门的情况，统一调度阀门及空调主机，通过控制程序来代替压差旁通阀作为安全保障，节约设备成本，同时可以通过手机等进行远程控制，便于操作。

Description

一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及空调水系统技术领域，尤其涉及一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统。

背景技术

在当前空调水系统中，一般都会在冷冻水出水侧做压差旁通阀，用以维持系统在制冷主机运行时始终有适当的出水量，防止因为冷冻出水的用户端全部关闭时冷冻水停止流通，造成主机内部结冰的运行事故。

压差旁通阀会在冷冻水出水用户端减少时开启，冷冻水出水直接通过旁通管回到冷冻水回水侧，保持冷冻主机运行时有安全的冷冻水出水量。

而从控制方面来说，因为大型空调水系统中，末端用户众多，所以通常不会接入所有末端的控制信号，主机水泵的冷源侧有独立的控制系统，而末端纯粹只靠现场的温控器来控制现场的水阀的通断，其信号一般不上传至冷源控制系统的。所以对于冷源系统来说，是不可能知道当前末端的开启状况，因此必须有压差旁通阀作为物理上的安全保障。

目前，市场兴起了空调水系统微型化的浪潮，这些系统使用类似家用VRV大小的水冷主机作为制冷源，一般应用在别墅或办公室内。然而，由于系统体量很小，压差旁通阀的成本对于这类微型水系统则是一个很大的负担。

同时，在大型水系统中，主机的运行惯性非常大，正常停机需要数分钟的卸载过程，一旦出现内部结冰事故影响很大。而在这些微型水系统中，主机的启停则快速的多，压差旁通阀的必要性没那么高了。

同时，因为是微型系统，所以这类系统的末端地理分布很集中，点位很少，可以将末端信息全部收集，统一进冷源控制系统中。所以，本发明提出一种控制方法及系统，通过监测空调末端阀门的情况，统一调度阀门及空调主机，通过控制程序来代替压差旁通阀作为安全保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提供了一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，包括以下步骤：

S1、现场末末端设备定期向云边控制器中发送现场各个信息点位状态；

S2、云边控制器上的通讯协议模块接收现场末端设备的通讯协议包，并解码信息，将各个信息点位的最新状态刷新至云边控制器上的逻辑脚本模块中；

S3、逻辑脚本模块定期运行脚本，判断所有信息点位状态是否符合条件，如符合条件将执行特定动作，将指定的控制点设定为特定值，并发送给通讯协议模块；

S4、通讯协议模块接收到逻辑脚本模块的设定动作后，将其包装为标准协议的协议包，并发送给现场末端设备；

S5、现场末端设备接收到设定的协议包后，解码并将指定的控制点对应的继电器开关开启或关闭，以电路通断的形式控制现场末端设备。

进一步地，步骤S1中的现场末端设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。

进一步地，步骤S1中的现场信息点位包括末端控制器的开关点、阀门状态点、空调制冷主机开关点、运行状态点、水泵控制点和水泵状态点。

进一步地，步骤S3的逻辑脚本模块中设置的逻辑包括：

a)任意一个末端控制器开启，并且其相应的阀门开启时，开启水泵；

b)末端阀门开启数>0，并且水泵运行状态为开启时，开启主机；

c)所有末端控制器为关闭时，关闭主机；

d)所有末端控制器为关闭时，并且主机状态为关闭时，关闭水泵；

e)所有末端控制为关闭时，并且主机状态为关闭时，水泵运行状态为关闭时，关闭所有阀门；

f)当外界温度低于防冻温度时，强制开启所有阀门，再开启水泵，最后开启制冷主机。

进一步地，步骤S4中的标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。

本发明还提供了一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，包括现场设备、云边控制器、云平台和用户端，云边控制器通过标准协议集成现场设备的数据，并对现场数据进行二次加工处理，通过标准协议上传至云平台，用户端通过标准协议与云平台实现实时数据交互，以实现上述的控制方法。

进一步地，现场设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。

进一步地，云边控制器包括通讯协议模块和逻辑脚本模块，通讯协议模块负责编码/解码现场控制器协议，逻辑脚本模块负责运行本逻辑算法。

进一步地，用户端为用户APP或微信小程序。

进一步地，标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法及系统，通过监测空调末端阀门的情况，统一调度阀门及空调主机，通过控制程序来代替压差旁通阀作为安全保障，节约设备成本，同时可以通过手机等进行远程控制，便于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法的原理图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

本发明是微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，包括以下步骤：

S1、现场末末端设备定期向云边控制器中发送现场各个信息点位状态；其中，现场末端设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。现场信息点位包括末端控制器的开关点、阀门状态点、空调制冷主机开关点、运行状态点、水泵控制点和水泵状态点。

S2、云边控制器上的通讯协议模块接收现场末端设备的通讯协议包，并解码信息，将各个信息点位的最新状态刷新至云边控制器上的逻辑脚本模块中。

S3、逻辑脚本模块定期运行脚本，判断所有信息点位状态是否符合条件，如符合条件将执行特定动作，将指定的控制点设定为特定值，并发送给通讯协议模块。其中，逻辑脚本模块中设置的逻辑包括：

c)所有末端控制器为关闭时，关闭主机；

S4、通讯协议模块接收到逻辑脚本模块的设定动作后，将其包装为标准协议的协议包，并发送给现场末端设备；其中，标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。

例如，水泵有运行状态信息点，当水泵运行时，其所接末端控制设备将探测到水泵的供电开关是闭合状态，然后将这个状态编制为特定地址(比如说设备号1上的BV1点)上的true信号，编码为bacnet信息包发送给云边控制器。

云边控制器接收到信息包，解码后更新逻辑脚本包里对应地址变量的值(比如说设备号1上的BV1点)上的值为true。

其他设备都类似。

通过上述方法，即可实现一个不用压差旁通阀的微型水制冷空调系统。

逻辑脚本模块综合所有地址信息变量的值，得出结论需关泵时，会对通讯协议模块发出设定命令，设定水泵控制点对应的设备地址点(比如说设备号1上的BO2点)变量的值为false，通讯协议模块根据相关信息编码该命令，并将该包发送给指定设备(比如说设备号为1的设备)

指定设备(比如说设备号为1的设备)接收到通讯包后，解码后发现命令是设定自己上的某信息点(比如说BO2点)，则将自己的BO2点所对应的硬件端口的继电器开关断开。

该端口连接了对应水泵的空气开关，该继电器断开后，水泵的供电空气开关将断开，水泵将停止运行。

其他设备过程类似。

其中，现场设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。

云边控制器包括通讯协议模块和逻辑脚本模块，通讯协议模块负责编码/解码现场控制器协议，逻辑脚本模块负责运行本逻辑算法。

在一实施例中，云边控制器硬件要求如下：

CPU：根据功能要求自定；

内存：根据功能要求自定；

电源：AC/DC 12～35V；

串口：2个全隔离RS485工业级；

网口：1个10M/100M工业级；

无线：1个无线WIFI网口；

I/O通道：1个继电器输出(控制可能配套的新风机)。

云边控制器软件要求如下：

支持Modbus、BACNet协议，与现场设备实时数据交互；

支持不少于256个数据点位；

支持二次编程(最好JAVA语言)，现场数据在云边控制器进行连锁、逻辑判断等运算处理；

支持工程人员网页方式，根据每个项目的室内机数量，进行简单参数设置；

支持MQTT协议，通过有线或无线网络，与云平台实现实时数据交互；

支持远程配置文件更新。

用户端为用户APP或微信小程序。

标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。

如图1所示，微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统主要由现场设备(室外机、主卧温控器、次卧温控器、餐厅温控器)、云边控制器、云平台、用户APP这四大部分组成。云边控制器与云平台之间通过MQTT协议传输数据，云边控制和下层设备的通讯过程也是一样的，只是它还含有将自己的信息编码成MQTT协议上传的过程，然后云端也需要将MQTT信息编解码后转换为收集APP能用的格式的过程，控制过程也是该过程的逆过程，解决了家用水系统中央空调使用过程中的安全、管控、运维等问题。此外，使用MQTT协议，可以更方便云端程序转换为APP格式。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例、电子设备实施例、计算机可读存储介质实施例和计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特殊进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，其特征在于，步骤S1中的现场末端设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。

3.根据权利要求2所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，其特征在于，步骤S1中的现场信息点位包括末端控制器的开关点、阀门状态点、空调制冷主机开关点、运行状态点、水泵控制点和水泵状态点。

4.根据权利要求3所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，其特征在于，步骤S3的逻辑脚本模块中设置的逻辑包括：

c)所有末端控制器为关闭时，关闭主机；

5.根据权利要求1所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制方法，其特征在于，步骤S4中的标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。

6.根据权利要求1所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，其特征在于，包括现场设备、云边控制器、云平台和用户端，云边控制器通过标准协议集成现场设备的数据，并对现场数据进行二次加工处理，通过标准协议上传至云平台，用户端通过标准协议与云平台实现实时数据交互，以实现权利要求1-5中任一项的控制方法。

7.根据权利要求6所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，其特征在于，现场设备包括空调制冷主机、末端控制器和水泵。

8.根据权利要求6所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，其特征在于，云边控制器包括通讯协议模块和逻辑脚本模块，通讯协议模块负责编码/解码现场控制器协议，逻辑脚本模块负责运行本逻辑算法。

9.根据权利要求6所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，其特征在于，用户端为用户APP或微信小程序。

10.根据权利要求6所述的微型水系统中代替压差旁通阀的控制系统，其特征在于，标准协议包括Modbus、MQTT、Bacnet协议。