CN201803430U - 地铁站内空调节能控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种地铁站内空调节能控制器，包括一个主控制器、与主控制器通过通信接口双向连接的一个信号采集模块、与主控制器连接的一个温度设定器和一个电源电路，主控制器还通过一个变频控制模块与一个空调风机机组和一个井下潜水泵相连，并通过一个非变频模块控制空调管道中的二通阀和风机盘管，这种控制器将模糊控制理论与神经网络控制理论应用于空调节能控制算法中，利用主控制器强大运算能力的特点来处理所得到的数据，从而实现超前预测，提高系统的实时性，达到节能的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地铁站内空调节能控制器。
背景技术
地铁环控系统的主要作用之一，是在正常运行期间为乘客提供舒适的候车及乘车环境，但其运行能耗相当大。随着世界经济的飞速发展，能源危机与环境污染是当今社会的两大难题，节能技术逐渐成为社会关注的热点。因此，如何确定地铁车站公共区合理的运行控制温度、减少能耗，成为研究的方向之一。
同时，近年来地源热泵系统因其显著的节能与环保特点受到越来越多的重视并被广泛地应用到很多领域。
目前，对地源热泵系统的研究主要集中在系统集成和施工技术方面。实际上，系统中的机组运行管理也非常重要。由于地源空调系统为大滞后的非线性系统，传统的控制方式，如单机比例调节和模块化机组开停机等，控制精度很差、能效比低，不能很好地完成系统对节能、安全运行的要求。
实用新型内容：
本实用新型的发明目的是提供一种地铁站内空调节能控制器，其针对现有地源热泵空调的满负荷设计，存在的耗能严重问题，实现智能优化预测控制，能够提高地铁站内空调的控制精度和运行效率，实现地铁站内环境采暖与空调的节能以及环境保护和资源的再利用。
本实用新型的发明目的可以通过如下技术方案实现：一种地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述地铁站内空调节能控制器，包括一个主控制器、与所述主控制器通过通信接口双向连接的一个信号采集模块、与主控制器连接的一个温度设定器和一个电源电路，所述主控制器还通过一个变频控制模块与一个空调风机机组和一个井下潜水泵相连，并通过一个非变频模块控制所述地铁站内空调管道中的二通阀和风机盘管。
上述技术方案中的信号采集模块可以是一个温度传感器；
上述技术方案中通信接口采用RS-485接口；
上述技术方案中的主控制器可以采用TMS320C6000系列的DSP处理器；
上述技术方案中的变频控制模块可以采用西门子公司的水泵和风机专用MICROMASTER430变压器。
上述技术方案采用模糊神经网络与人工免疫相结合的智能优化控制方法，将所述的主控制器与空调风机机组、井下潜水泵联动；根据空调风机机组对井水的实际需求，通过所述的主控制器采用变频方式自动调节潜水泵的输入频率；所述的主控制器还根据所述的温度控制模块，通过非变频模块来控制二通电动阀和风机盘管的启/停，使末端系统的水流量随负荷自动调节，实现变流量控制和分时段设定系统的出水温度来实现系统的节能控制。
附图说明
图1是本实用新型的系统硬件框图；
图2是本实用新型的电源电路原理图；
图3是本实用新型的模糊免疫控制器设计原理图；
图4是本实用新型的节能控制系统的原理框图；
图5是本实用新型的主控制器的控制流程图。
具体实施方式
参见附图1至5，本实用新型实施例所述的地铁站内空调控制器中，主控制器采用的是TMS320C6000系列的DSP处理器，DSP主控制器主要是通过温度设定模块所输入的设定温度与信号采集模块所采集的实际站内温度之间的温差，采用模糊控制与人工免疫相结合的算法，实现对于实际所需送风量的计算，以及提前预测所需送风量，输出实际所需进而调节系统变频控制模块的工作状态，从而实现对井下潜水泵的控制和对风量调节器的控制。变频控制模块主要是接收来自主控制器的实时输出，实现对空调风机机组和井下潜水泵工作状态的控制。
本实用新型所选用的MICROMASTER430变压器可运行于节能运行方式，具有负载转矩监控、电动机的分级(多泵循环)控制等功能。
图2所示为电源电路图，主要是采用具有可靠性、稳定性和高效率的同步电压转换芯片TPS62050将系统提供的5V工作电源转换成为TMS320C6000系列芯片所需要的内核电压(1.9V)和接口电压(3.3V)，同时设计了电源复位功能和电源监控功能，保证电源供电系统稳定、高效的运行。
温度传感器主要是采集室内的实际温度，以输入给主控制器。温度设定器主要是根据人的实际需求设定温度值，并把此温度值传输给主控制器。风量调节器主要是根据来自主控制器的命令，时时调节空调末端对外输出的风量。
图3所示为模糊免疫控制器设计原理图，本思想结合模糊自适应算法和模糊免疫PID算法在大滞后、非线性控制系统中具有的自适应性和自学习性等优点，设计了模糊免疫控制器，在内部房间安装多个传感器组成的 室温传感回路，当人通过温度设定器设定理想温度时，控制器系统同时启动，温度传感器将房内实际温度传输给主控制器，此时设定理想温度与实际温度之间会产生一个温度偏差，此温度偏差通过主控制器的计算产生于预处理命令，修正风量设定值，在此系统中采用将运行机组联动的方式，即主控制器输出指令之后会下达到各个机组，井下潜水泵、主机、风机形成同步状态，以确保节能达到最佳状态，从而形成一种串级控制。
同理在空调控制系统正式运行之后，如图4所示，室内温度产生变化，主控制器通过传感器的采集信号对控制对象实现超前预测，进而达到节能的良好效果。本思想的主要实施调控细节在井下潜水泵的控制上，该潜水泵采用变频调节，得到主控制器的变频指令后，开始调节转速，从而实现水循环速度的变化，中间再经过热交换，最后才达到空调的客户末端，该空调末端采用压力无关型装置。
图5所示为实施例中主控制器的控制流程图，如果关机或者是掉电时，进入掉电保护子程序，把采集到的数据存储起来。如果不要掉电，进行数据处理与显示，并把数据上传到CAN网络，与此同时判断采集到的温度和剩余电流值是否达到声光报警及脱扣的动作值。若达到，则要进入相应的子程序；若没有达到，则进行下一次的数据采集，如此相应的循环。
Claims (5)
1.一种地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述地铁站内空调节能控制器，包括一个主控制器、与所述主控制器通过通信接口双向连接的一个信号采集模块、与所述主控制器连接的一个温度设定器和一个电源电路，所述主控制器还通过一个变频控制模块，与一个空调风机机组和一个井下潜水泵相连，并通过一个非变频模块控制所述地铁站内空调管道中的二通阀和风机盘管。
2.根据权利要求1所述的地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述信号采集模块为一个温度传感器。
3.根据权利要求1所述的地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述通信接口为RS-485接口。
4.根据权利要求1所述的地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述变频控制模块为MICROMASTER430变压器。
5.根据权利要求1至4所述的任一种地铁站内空调节能控制器，其特征在于：所述的主控制器采用TMS320C6000系列的DSP处理器。
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| CN2010202330677U CN201803430U (zh) | 2010-06-13 | 2010-06-13 | 地铁站内空调节能控制器 |
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| CN201803430U true CN201803430U (zh) | 2011-04-20 |
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2010
- 2010-06-13 CN CN2010202330677U patent/CN201803430U/zh not_active Expired - Lifetime
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