CN207422558U - 基于云平台大数据群控节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于云平台大数据群控节能控制系统，包括：云平台服务器、通讯网关、集中控制器、若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件；所述云平台服务器与通讯网关通信连接；所述通讯网关与集中控制器RS485通信连接；所述集中控制器分别与若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件RS485通信连接；所述云平台服务器获取所有主机、水泵、变频器、控制组件、温度探头的运行参数，按照云平台服务器获取的节能策略，控制调节主机、水泵、变频器控制组件的运行。本实用新型通过基于云端服务器大数据计算，辅助现场集中群控器实现空调系统能效优化运行的目的。

Description

基于云平台大数据群控节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及节能领域，特别涉及一种基于云平台大数据群控节能控制系统。

背景技术

目前市场使用空调，包括中央空调，机房空调等大多运行在独立的单机模式，客户如果需要实时了解设备运行状态、报警信息，则需额外增加监控系统。部分监控系统为本地运行，没有实现Internet外网的访问，无法实现管理节能，部分系统可以数据传送到服务器，但缺少云计算功能，数据无法优化分析后指导本地运行。

另外目前监控系统很多停留在只监视，不控制的阶段，无法实现对设备的远程控制，缺少系统整体运行优化管理。同时目前的监视系统，对于设备的报警信息停留在本地，无法通过网络实时的通知设备管理人员，另外设备运行状况，无法通过监控数据，提起预防性维修，设备运行管理水平存在提高的空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于云平台大数据群控节能控制系统。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种基于云平台大数据群控节能控制系统，包括：云平台服务器、通讯网关、集中控制器、若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件；

所述云平台服务器与通讯网关通信连接；所述通讯网关与集中控制器RS485通信连接；

所述集中控制器分别与若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件RS485通信连接；

所述云平台服务器获取所有主机、水泵、变频器、控制组件、温度探头的运行参数，按照云平台服务器获取的节能策略，控制调节主机、水泵、变频器控制组件的运行。

优选地，所述控制组件包括电动调节阀、及电磁阀。

优选地，该控制系统还包括冷却塔，所述冷却塔与所述集中控制器RS485通信连接。

本实用新型通过基于云端服务器大数据计算，辅助现场集中群控器实现空调系统能效优化运行的目的。通过系统化的监控系统，收集运行数据，优化控制输出，最终达到降低整个系统的能耗，是本实用新型的主要目的。通过云群控的方案，可以实现数据的云端存储，云端分析，云端指挥，同时监控系统可以提供关键信息的实时监控，提前设定报警点，维护保养服务更加及时，准确，提升服务的速度，降低设备故障率。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步说明。

参照图1所示，本实用新型提供一种基于云平台大数据群控节能控制系统，包括：云平台服务器1、通讯网关2、集中控制器3、若干主机4、若干水泵5、若干变频器6、若干控制组件7、若干温度探头8；

所述云平台服务器1与通讯网关2通信连接；所述通讯网关2与集中控制器3RS485通信连接；

所述集中控制器3分别与若干主机4、若干水泵5、若干变频器6、若干控制组件7RS485通信连接；

所述云平台服务器1获取所有主机4、水泵5、变频器6、控制组件7、温度探头8的运行参数，按照云平台服务器1获取的节能策略，控制调节主机4、水泵5、变频器6控制组件的运行。

其中，所述控制组件7包括电动调节阀71、及电磁阀72。该控制系统还包括冷却塔9，所述冷却塔9与所述集中控制器3RS485通信连接。

上述主机4优选为空调设备。

继续参照图1所示，通过上述系统的搭建，可以获得该系统的流量、温度、压差、功率、转速、能效等性能参数，基于这些性能参数的控制，实现系统的节能控制。具体地，云平台服务器获取的节能策略详见一下阐述。

本实用新型中，云平台服务器1通过对空调设备以及附属设备、管路阀门等的联网群控，可以将任一设备的运行状态传输到云平台服务器1，通过云平台服务器1优化控制后，实时调节每一台设备，每一个阀门的运行状态。系统管理水平从关注空调设备的运行能效比，提升到关注整个机房系统运行最优能效比。云平台服务器1的目的就是确保系统运行最优能效比。

云平台服务器1中，其加载的云监控系统对历史数据的采集，以及基于智能学习的优化模拟运算，进行自我学习，拟合输出经过计算后的最优控制方案。

云平台可以对于连接到云平台的每一台设备的运行，实现自动调节，报警数据的自动采集，以及实现报警信息的实时推送，通过设定提前的预警点，可以显示提前的预防性保养，通过关键参数的趋势性分析，进行优化运行。通过查看历史运行数据，报警数据，技术人员可以更快更准确的判断故障原因。

当通讯出现异常时候，通过本地的集中控制器继续进行本地优化控制，避免网络断线等异常原因对云控系统的影响，当网络恢复以后，系统自动转入运控系统，接收来自云平台优化命令。

现场设备，包含不限于空调，节能设备，阀门等均可以通过485通讯口，连接到通讯网关，通讯网关将数据传送到云平台服务器，同时通讯网关将云平台服务器发送下来的指令转发给现场集中控制器，协调机房各设备高效运行。

1)系统搭建

云监控系统由云平台服务器，通讯网关，集中控制器，节能设备，空调设备，附属测量元件等组成。

2)数据采集

空调设备可以通过以下任一协议接入网关：webservice、modbus、tcp、can、RESTfil、MQTT、IIOTAP、flexem协议接入网关。通过modbustcp协议转换，将数据传送到服务器。

服务器基于设定好的采集频率对测点数据，报警信息，设备状态，系统信息进行采集。

3)项目实时显示，数据分析，实时显示，实时控制，报警设定，报警推送实时显示设备耗电量，设备运行信息。实时控制设备运行，可报警提示，通过APP消息、短信、邮件实时推送，及时提醒客户处理故障。

4)云监控系统节能

通过接入空调设备信息以及相关其他测点信息，例如水流量，环境温度，室内温度，进出水温度，阀门状态，电表等，可以对整个系统实施优化节能控制。

以中央空调水冷冷水主机应用为例。

机房整体能效比COP＝制冷量/(冷水主机功耗+冷却水泵功耗+冷冻水泵功耗+冷却塔功耗)

群控节能以COP最大化为原则进行控制

a)冷却塔控制

以冷水机组为例,冷水主机冷却水进水温度越低(设有下限值＝15℃可调)，主机相应的节能效果越显著。数据表明，主机冷却水进水温度每下降1℃，主机相应节能3％。因此在控制逻辑上，优先考虑降低冷却水温度。冷却塔风机的开启台数控制目标是冷却塔的出水温度Tecw，根据冷却塔总管的出水温度，与出水温度的设定值(设定值＝室外湿球温度+3℃可调)做比较，当冷却塔的出水温度高于设定值，持续5分钟(可设定)，增加开启冷却塔风机一台，逐台开启冷却塔风扇，并且通过变频控制实现冷塔风机做到无级调节变频节能。冷却塔的风扇采用轮流开启、自动排序、自动投入方式，避免单台风机开启时间过长。

对于冷水主机冷却水进水存在最低温度限制，通过群控优化控制，可以控制冷却水进水温度，避免过低的进水温度，同时避免冷却塔无谓的功率损耗。

冷却塔开启台数控制目标是冷却塔出水温度Ttower_out，根据冷却水总管的出水温度，与冷却塔出水温度设定值比较，当出水温度高于设定值，持续5分钟，开启一台冷却塔。每2℃设置一个梯度，逐台开启冷却塔风扇。

b)压差旁通阀,冷冻水泵变频控制

对于一次泵变流量系统，冷冻水旁通阀仅用于保证冷水机组的最小流量控制。即：仅一台冷水机组运行且只有一台冷冻水泵变频运行时，冷冻水泵在最小频率(30Hz)下运行，供回水压差仍大于设定值，为保证冷水机组的最小流量，开启并调节压差旁通阀的开度。

当有超过一台冷冻水泵运行，且冷冻水泵运行频率大于最小设定频率时，冷冻水旁通阀保持关闭。冷冻水供回水总管压差，由冷冻水泵变频调节控制。

对于一次泵定流量系统，其冷冻水供回水压差旁通阀，将根据冷冻水供回水总管压差进行PID调节，保证冷冻水供回水压差在设定范围内。

c)冷冻水出水温度控制

数据表明，主机冷冻水出水温度每上升1℃，主机相应节能3％，群控系统根据负荷需求，调节主机出水目标温度，实行节能。

传统的群控系统只是单纯的数据上传到服务器，或者数据停留在本地，群控系统无法不断更新自动迭代。本实用新型通过将云监控系统，实现对运行数据的分析，优化，进而不断指导机房运行。通过不同参数的导入，进行不同场景输出。最终通过增加基于云平台的群控系统，可以实现：

(1)、降低客户全年使用能耗，整体节能效率可以达到15％以上；

(2)、通过对设备的群控，可以实现设备的平均磨损，设备的自动备机紧急运行；

(3)、可以实现设备基于不同场景，计划运行，降低夜间或低负荷时间能耗；

(4)、服务人员数据分析更加智能，更加全面，提升服务处理速度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于云平台大数据群控节能控制系统，其特征在于，包括：云平台服务器、通讯网关、集中控制器、若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件；

所述云平台服务器与通讯网关通信连接；所述通讯网关与集中控制器RS485通信连接；

所述集中控制器分别与若干主机、若干水泵、若干变频器、若干控制组件RS485通信连接；

所述云平台服务器获取所有主机、水泵、变频器、控制组件、温度探头的运行参数，按照云平台服务器获取的节能策略，控制调节主机、水泵、变频器控制组件的运行。

2.根据权利要求1所述的基于云平台大数据群控节能控制系统，其特征在于，所述控制组件包括电动调节阀、及电磁阀。

3.根据权利要求1所述的基于云平台大数据群控节能控制系统，其特征在于，该控制系统还包括冷却塔，所述冷却塔与所述集中控制器RS485通信连接。