CN202649797U - 一体化建筑节能系统智能控制柜 - Google Patents

一体化建筑节能系统智能控制柜 Download PDF

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蒋海洋
胡竹林
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Abstract

本实用新型公开了一种一体化建筑节能系统智能控制柜，包括柜体，柜体内设置有主站和多个依次与主站连接的扩展从站；主站包括有中央处理器，与中央处理器连接的触摸屏、电源模块、通信模块、数字量输入模块和数字量输出模块；扩展从站包括有与主站的中央处理器连接的接口模块，与接口模块连接的电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。本实用新型根据实际需要对建筑物中的暖通空调、热水等设备实现了统一的管理和协调。首先，可根据建筑的实际需求调整现场设备的工作状态，其次，可显示现场设备的工作数据，诊断现场设备的故障，分析现场设备的能耗，第三，优化了现场设备的工作效率，延迟现场设备的使用寿命，最终实现建筑能耗和人员管理成本的降低。

Description

一体化建筑节能系统智能控制柜
技术领域
本实用新型涉及建筑暖通、空调及热水设备的控制领域，具体是一种一体化建筑节能系统智能控制柜。
背景技术
建筑中暖通、空调、热水等设备的控制方式，当前采用较为普遍的为单一控制方式，即采用单一控制柜控制单一具体设备，例如空调机组、热水锅炉、太阳能系统等都由各自的控制柜实现自我控制。但是当建筑物中需要设备台数较多时，即使是同一厂商的设备，一般也没有考虑多台设备彼此之间协调工作的情况，尤其不同厂商的设备在同一系统下工作时，彼此之间的协调就显得尤为重要。不同功能类别的设备之间也需要相互通信（例如热泵空调机组与系统循环水泵之间），多数情况下各厂商采用无源触点建立彼此之间的联系，接线数量多，不宜维护，没有数据通信功能，协调性差，在建筑节能方面难以实现优化控制。主要存在以下所述问题：1、各台设备的累计运行时间会不均衡，各台机组设备通常工作在不同的工作范围，实际运行工况是多变的，无法保证各温度区间在运行时间上是均等的，一台或多台设备故障时，需要重新设置其它所有设备的工作区范围。一台设备退出，则其余的设备需要覆盖退出设备的工作区间，多台亦是如此，需要重新调整各台设备的工作区范围，以便各台设备能按预定的优先级协调工作，不利于节能的控制策略的实现； 2、各台设备的运行数据均在各自的控制系统上记录、存储，不便于BA楼宇控制系统对系统数据集中采集、分析；3、高层BA(楼宇控制系统)需要单独与各设备通信，以获取各设备的实时运行状态、报警信息，BA需要专用的控制策略来协调各台设备的运行；4、各个系统级（BA、空调机组、热水设备、循环水泵、管路阀门、辅助控制）模块之间的通信，往往因具体通信协议的差异而导致系统的复杂程度增加，维护困难；5、建筑暖通空调、热水系统包含了空调机组、阀门、水泵、冷却塔、水箱等，涉及到较多的传感器、执行机构，是一个较为复杂的系统，若没有一个集中统一的控制系统来协调、控制各个子系统高效、协同工作，对系统节能十分不利（自我封闭的控制方式）；各设备之间可以共享的信号、状态数据（系统温度、流量、压力、压差、水流状态、电动阀门状态、液位等）通过集中控制系统共享，可减少布线、硬件投资，方便维护；6、自我封闭的各子控制系统，不便于统一的远程监控、快速故障诊断。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种一体化建筑节能系统智能控制柜，对建筑物中的多类设备进行集中控制，统一调度，可降低建筑能耗及人力成本。
本实用新型的技术方案为：
一体化建筑节能系统智能控制柜，包括柜体，柜体内设置有主站和多个依次与主站连接的扩展从站；所述的主站包括有中央处理器，与中央处理器连接的触摸屏、电源模块、通信模块、数字量输入模块和数字量输出模块；所述的扩展从站包括有与主站的中央处理器连接的接口模块，与接口模块连接的电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。
所述的主站还包括有与主站的中央处理器连接的交换机，所述的扩展从站的接口模块与主站的交换机连接。
所述的主站还包括有与主站的数字量输入模块连接的启动开关和按钮、与主站的数字量输出模块连接的指示灯和报警装置，所述的启动开关和按钮、指示灯和报警装置均设置于主站的控制面板上。
所述的扩展从站还包括有与扩展从站的数字量输出模块连接的继电器。
所述的主站的通信模块为两组，两组通信模块上均连接有RS-485 Modbus 通信总线。
所述的主站的交换机上连接有两路Profine/Ethernet通信总线。
本实用新型中所涉及的各类模块可根据实际需要进行数量的删减和增加。
本实用新型的优点：
本实用新型采用多个扩展从站采集建筑暖通空调、热水等主设备的模拟量、数字量信号，然后传递给主站，然后主站的中央处理器进行处理并将控制指令传递给扩展从站，扩展从站执行具体设备控制；本实用新型采用远程Web服务，实现统一的远程监控、数据共享、分析、归档、打印，快速故障诊断。
本实用新型根据实际需要对建筑物中的暖通空调、热水等设备实现了统一的管理和协调。首先，可根据建筑的实际需求调整现场设备的工作状态，其次，可显示现场设备的工作数据，诊断现场设备的故障，分析现场设备的能耗，第三，优化了现场设备的工作效率，延迟现场设备的使用寿命，最终实现建筑能耗和人员管理成本的降低。 
附图说明
图1是本实用新型的使用结构示意图。
图2是本实用新型主站的使用结构示意图。
图3是本实用新型扩展从站的使用结构示意图。
具体实施方式
见图1，一体化建筑节能系统智能控制柜，包括柜体，柜体内设置有主站1和三个依次与主站连接的扩展从站2；
见图2，主站1包括有中央处理器11，与中央处理器11连接的触摸屏12、电源模块13、两组通信模块14、数字量输入模块15、数字量输出模块16、交换机17，两路分别与两组通信模块14连接的RS-485 Modbus 通信总线18，两路与交换机17连接的Profine通信总线19，与数字量输入模块15连接的启动开关和按钮110，与数字量输出模块16连接的指示灯和报警装置111，且启动开关和按钮110、指示灯和报警装置111均设置于主站1的控制面板；
见图3，扩展从站2包括有与主站的中央处理器11连接的接口模块21，与接口模块21连接的电源模块22、数字量输入模块23、数字量输出模块24、模拟量输入模块25和模拟量输出模块26，与数字量输出模块24连接的继电器27。
主站的中央处理器11控制各模块的数据传输和通信；触摸屏12用于仿真画面，系统通信参数、系统工艺参数、报警信息、历史实时曲线、用户管理、权限分配等多种信息的显示，设置、归档、存储的控制输入；电源模块13负责给主站中央处理器和各模块供电；通信模块14通过两路RS-485 Modbus 通信总线18将中央处理器11与下一级设备控制柜、上一级BA楼宇控制系统之间连接，实现通信数据的传输；数字量输入模块15负责接收主站控制面板上的启动开关和按钮110的状态变化量，然后将开关状态量反馈给中央处理器11，作为程序运算处理的输入条件；数字量输出模块16负责将中央处理器11执行控制程序的结果输出，从而控制指示灯和报警装置111的启停；交换机17通过两路Profine通信总线19与远程WEB监控电脑、多个扩展从站连接。
扩展从站2的接口模块21负责与主站的中央处理器11连接通信，反馈扩展从站中各输入模块的实时状态，并将来自主站的中央处理器11的数字量、模拟量控制结果，实时写入相应的模块；数字量输入模块23采集现场设备的开关量；数字量输出模块24通过继电器27驱动现场设备开关的启停；模拟量输入模块25负责采集现场设备的模拟量（数值连续变化的信号），并通过接口模块21将所采集到的值反馈给主站的中央处理器11；模拟量输出模块26通过接口模块21接受主站的中央处理器11输出的模拟量运算的结果。

Claims (6)

1.一体化建筑节能系统智能控制柜，包括柜体，其特征在于：所述的柜体内设置有主站和多个依次与主站连接的扩展从站；所述的主站包括有中央处理器，与中央处理器连接的触摸屏、电源模块、通信模块、数字量输入模块和数字量输出模块；所述的扩展从站包括有与主站的中央处理器连接的接口模块，与接口模块连接的电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。
2.根据权利要求1所述的一体化建筑节能系统智能控制柜，其特征在于：所述的主站还包括有与主站的中央处理器连接的交换机，所述的扩展从站的接口模块与主站的交换机连接。
3.根据权利要求1所述的一体化建筑节能系统智能控制柜，其特征在于：所述的主站还包括有与主站的数字量输入模块连接的启动开关和按钮、与主站的数字量输出模块连接的指示灯和报警装置，所述的启动开关和按钮、指示灯和报警装置均设置于主站的控制面板上。
4.根据权利要求1所述的一体化建筑节能系统智能控制柜，其特征在于：所述的扩展从站还包括有与扩展从站的数字量输出模块连接的继电器。
5.根据权利要求1所述的一体化建筑节能系统智能控制柜，其特征在于：所述的主站的通信模块为两组，两组通信模块上均连接有RS-485 Modbus 通信总线。
6.根据权利要求2所述的一体化建筑节能系统智能控制柜，其特征在于：所述的主站的交换机上连接有两路Profine/Ethernet通信总线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692914A (zh) * 2012-06-14 2012-09-26 安徽日源环保能源科技有限公司 一体化建筑节能系统智能控制柜
CN103929115A (zh) * 2014-04-22 2014-07-16 武汉理工大学 并离网双模式船舶太阳能发电系统

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