CN210691069U

CN210691069U - 智能冷热联供的控制系统

Info

Publication number: CN210691069U
Application number: CN201921324764.0U
Authority: CN
Inventors: 沈佳昱; 于洋; 朴龙�
Original assignee: Wuxi Evergreen Antai New Energy Equipment Technology Co Ltd
Current assignee: SHENYANG HENGJIU ANTAI ENVIRONMENTAL PROTECTION AND ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2029-08-15

Abstract

本实用新型公开了一种智能冷热联供的控制系统，包括：数据采集单元，用于采集温度数据和监测数据；数据通讯单元，与数据采集单元通讯连接，将温度数据和监测数据转换成可识别数据传输给控制单元；故障诊断单元，与数据通讯单元通讯连接，根据可识别数据中的监测数据生成各部件的工作数据，将工作数据传送至控制单元；控制单元，分别与数据通讯单元和故障诊断单元通讯连接，根据可识别数据的温度数据和工作数据控制执行元件的运行。有益效果：实现闭环蓄能控制；增加多重反馈，实现复合闭环冷热联供控制；利用自然热(冷)资源供热(冷)，更加节能；监控建筑物能耗趋势，预测室温变化；增加远程监控单元，便于集中控制。

Description

智能冷热联供的控制系统

技术领域

本实用新型涉及冷热联供技术领域，更具体地，涉及一种智能冷热联供的控制系统。

背景技术

能源是人类生存和发展的重要物质基础，目前我国的能源利用率相对较低，合理分配电能并利用环境温度调节室内温度是冷热联供和节约能源的主要发展方向。

一方面，现有的冷热联供控制系统一般都是通过对于导热介质的温度控制实现联供，虽然能够充分利用供电的峰、平、谷阶段以达到节能的效果，但是能量存储与释放因素还没有被充分考虑到，导致大量能量损耗，降低电能利用效率；另一方面，现有的控制系统仍为本地自动控制方式，主要数据来源为本地仪表，目标温度控制模型计算主要在PLC上完成，降低了数据的利用率，阻碍了数据的分析、判断、共享，从而不能实现智能控制及智能联供。

专利一种冷热电三联供机组控制系统(CN106597892A)公开了一种冷热电三联供机组控制系统，原理如图1所示，触摸显示单元11将数据传送至控制器单元12，控制器单元12根据数据对执行单元13发送指令，执行单元13将执行状况反馈给控制器单元12，控制器单元12再将执行状况反馈回触摸显示单元11，触摸显示单元11和控制器单元12实现数据交换。其存在的问题包括：仅限于本地仪表反馈，没有充分考虑未来气候因素；仅是对导热介质的温度控制，没有实现闭环控制；没有能耗分析，不能为生产管理提供依据；本地存储数据，空间有限，不能共享。

因此，有必要开发一种智能冷热联供的控制系统，能够提高冷热联供精度，达到闭环蓄能控制，利用自然热/冷资源，进行供热/冷补偿。

公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种智能冷热联供的控制系统，其能够通过增加多重反馈，提高冷热联供精度，利用数据采集单元，实现室温的闭环控制，还通过云控制器与天气预报相配合，实现闭环蓄能控制。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能冷热联供的控制系统，所述控制系统包括：

数据采集单元，用于采集温度数据和监测数据；

数据通讯单元，与所述数据采集单元通讯连接，将所述温度数据和所述监测数据转换成可识别数据传输给控制单元；

故障诊断单元，与所述数据通讯单元通讯连接，根据所述可识别数据中的所述监测数据生成各部件的工作数据，将所述工作数据传送至所述控制单元；

控制单元，分别与所述数据通讯单元和所述故障诊断单元通讯连接，根据所述可识别数据的所述温度数据和所述工作数据控制执行元件的运行。

优选地，所述所述控制系统还包括：

云处理器，用于接收天气预报平台的温度数据，所述云处理器与所述控制单元双向通讯连接，实现数据的相互传输；

远程监控单元，所述远程监控单元与所述云处理器双向通讯连接，实现数据的相互传输；

本地监控单元，所述本地监控单元与所述控制单元双向通讯连接，实现数据的相互传输。

优选地，所述所述控制系统还包括：

报警单元，与所述控制单元电连接。

优选地，数据采集单元包括：

室内采集模块，用于采集室内不同朝向的房间的温度数据；

室外采集模块，用于采集室外环境的温度数据；

建筑物墙体采集模块，用于采集建筑物墙体的温度数据；

管网采集模块，用于采集供回水管路的温度数据；

监测模块，用于监测并获取所述各部件的工作情况，获取所述监测数据；

滤波模块，用于过滤所述温度数据和所述监测数据，便于数据传输。

优选地，所述室内采集模块、所述室外采集模块和所述管网采集模块均为温度传感器和/或湿度传感器，所述建筑物墙体采集模块为温度监测仪。

优选地，监测模块包括距离传感器、压力传感器、温度传感器、泵监测仪和风机监测仪。

优选地，所述故障诊断单元内设有故障阈值，并将所述可识别数据中的所述监测数据与所述故障阈值比较后生成工作数据，传输给所述控制单元。

优选地，所述控制单元为PLC或单片机。

优选地，所述执行元件包括蓄热器和/或蓄冷器、风机、循环泵、补水泵。

本实用新型的有益效果：

1、通过天气预报平台与云处理器的配合，实现闭环蓄能控制；

2、通过增设本地监控单元和云处理器的双向数据传输，增加多重反馈，实现复合闭环冷热联供控制；

3、增加室外采集模块，采集自然数据，利用自然热(冷)资源供热(冷)，更加节能；

4、增加建筑物墙体采集模块，监控建筑物能耗趋势，预测室温变化；

5、增加远程监控单元，便于集中控制、便于终端客户直观了解温度变化情况及故障情况。

本实用新型的控制系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1示出了现有技术的冷热电三联供机组控制系统的示意图。

图2示出了本实用新型的一个示例性实施例的一种智能冷热联供的控制系统的示意图。

附图标记说明：

1、控制单元；2、云处理器；3、远程监控单元；4、本地监控单元；5、天气预报平台；6、故障诊断单元；7、数据采集单元；71、室内采集模块；72、室外采集模块；73、建筑物墙体采集模块；74、管网采集模块；75、监测模块；76、滤波模块；8、报警单元；

11、触摸显示单元；12、控制器单元；13、执行单元。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提出了一种智能冷热联供的控制系统，该控制系统包括：

数据采集单元，用于采集温度数据和监测数据；

数据通讯单元，与数据采集单元通讯连接，将温度数据和监测数据转换成可识别数据传输给控制单元；

故障诊断单元，与数据通讯单元通讯连接，根据可识别数据中的监测数据生成各部件的工作数据，将工作数据传送至控制单元；

控制单元，分别与数据通讯单元和故障诊断单元通讯连接，根据可识别数据的温度数据和工作数据控制执行元件的运行。

当控制系统运行时，会根据当地峰、谷、平供电时段集中于谷电时段蓄热(冷)，通过智慧分析，预知能耗需求，通过能耗反馈，再修正储能需求，实现闭环储能控制，适度储能，降低能耗。

作为优选方案，控制系统还包括：

云处理器，用于接收天气预报平台的温度数据，云处理器与控制单元双向通讯连接，实现数据的相互传输；

远程监控单元，远程监控单元与云处理器双向通讯连接，实现数据的相互传输；

本地监控单元，本地监控单元与控制单元双向通讯连接，实现数据的相互传输。

蓄热(冷)依据来源于云处理器接收到的天气预报信息，核算次日负荷，计算蓄热(冷)器蓄热(冷)时间，实现智能蓄热。

控制单元采集室内外环境温度，实时监控环境，及时修正全天各时段目标温度，充份利用大自然资源供热(冷)，其中，修正目标温度依据来源于历史数据分析，根据不同区间的环境温度对目标温度做相应调整。

通过天气预报平台与云处理器的配合，实现闭环蓄能控制；通过增设本地监控单元和云处理器的双向数据传输，增加多重反馈，实现复合闭环冷热联供控制；增加远程监控单元，便于集中控制、便于终端客户直观了解温度变化情况及故障情况。

进一步地，控制系统还包括：

报警单元，与控制单元电连接。

报警单元发出警报信号，其中，警报信号可以是蜂鸣、灯光和/或振动信号。

本地监控单元的上位机或触摸屏实时显示系统数据，实时报警，本地存储历史数据，可进行分时段目标温度设置，分段蓄热(冷)目标温度设置，风机、水泵频率上下限设置等，方便现场维护人员监视和管理。

远程监控平台，通过访问大数据云处理器，实现远程监控，存储设备运行记录和数据采集单元的数据，并显示趋势图和能耗分析图表；远程监控单元也可查询报警记录，以及进行相关参数设置。

所有数据存储于云处理器中，可开发第三方平台，通过智能终端访问联供智慧系统数据，便于用户知情，并适于产品推广。

其中，数据采集单元包括：

室内采集模块，用于采集室内不同朝向的房间的温度数据；

室外采集模块，用于采集室外环境的温度数据；

建筑物墙体采集模块，用于采集建筑物墙体的温度数据；

管网采集模块，用于采集供回水管路的温度数据；

监测模块，用于监测并获取各部件的工作情况，获取监测数据；

滤波模块，用于过滤温度数据和监测数据，便于数据传输。

通过室内采集模块和室外采集模块的设置，实时监控室内外的环境温度，传输至控制单元，继续修正各时段的目标温度。

增加室外采集模块，采集自然数据，利用自然热(冷)资源供热(冷)，更加节能；增加建筑物墙体采集模块，监控建筑物能耗趋势，预测室温变化。

其中，室外采集模块安装于不受阳光、大风和雨水干扰的位置，或者在室外采集模块外设有保护罩，室内采集模块安装于不同朝向的房间，便于综合分析室温变化，建筑物采集模块安装于建筑物各处内外墙上，及时反馈建筑物因外界环境变化而引起的温度变化趋势，提前预知室温变化趋势。

作为优选方案，室内采集模块、室外采集模块和管网采集模块均为温度传感器和/或湿度传感器，建筑物墙体采集模块为温度监测仪。

进一步地，通过温度监测仪获取建筑物墙体内外的温度，通过控制单元计算分析建筑物热量情况，依据墙体热量变化预测室温变化趋势，继续修正各时段的目标温度，增加多重反馈，提高冷热联供的精度。

通过温度传感器获得室内不同朝向的房间的温度、室外的环境温度和管网介质温度，通过温度监测仪监测建筑物墙体内外的温度，并将这些温度数据实时传输至控制单元。

控制系统分时段供热(冷)，自动调节变频器的频率，实现多方的温度数据的采集，实时修正目标温度，最大限度的降低能耗。

其中，因供热(冷)是通过控制热(冷)源的输出实现的，变频器安装在控制单元的控制柜内，通过变频器实现热(冷)源输出的调节。

进一步地，监测模块包括距离传感器、压力传感器、温度传感器、泵监测仪和风机监测仪。

距离传感器设置于补水箱内，用于监测补水箱内的水位值，压力传感器和温度传感器设置于供水管道和回水管道上，用于监测供回水管路上的压力值，温度传感器用于监测供回水管路上的温度值，泵监测仪与循环泵电连接，用于监测循环泵的工作数据，风机监测仪与风机电连接，用于监测风机的工作数据。

作为优选方案，故障诊断单元内设有故障阈值，并将可识别数据中的监测数据与故障阈值比较后生成工作数据，传输给控制单元。

将监测模块采集到的各个数据传输至故障诊断单元内，分别与故障诊断单元内设置的故障阈值进行比较，在故障阈值范围内的则表示执行件工作正常，如果不在故障阈值内，则表示执行件出现了故障，此时将故障信号传输至控制单元，控制单元将故障信号分别传输至本地监控单元，云处理器和报警单元，报警单元发出警报，本地监控单元根据故障信号和警报可以进行维修，云处理器将故障信号输送至远程监控单元和/或第三方平台，便于远程控制该控制系统和/或便于用户了解控制系统的具体工作情况。

其中，控制单元为PLC或单片机。

进一步控制单元优选为PLC。

PLC为可编程逻辑控制器，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的执行元件工作的过程。

作为优选方案，执行元件包括蓄热器和/或蓄冷器、风机、循环泵、补水泵。

当补水箱内的液位降低，通过距离传感器监测到的数据低于故障诊断单元内的故障阈值时，控制单元控制补水泵向补水箱内补水，直至距离传感器监测到高液位诊断，补水泵停车；风机监测仪监测风机的实时性能参数，将这些参数与故障诊断单元内的故障阈值进行比较，当参数不在故障阈值范围内时，控制单元控制风机关机；泵监测仪监测循环泵的实时性能参数，将这些参数与故障诊断单元内的故障阈值进行比较，当参数不在故障阈值范围内时，控制单元控制循环泵停止工作。

大量数据的采集(多重反馈)，给目标温度靶式控制提供有利条件，不管以何种目标温度进行控制，都会以人体感受作为终极方向，为了降低室温大幅波动，及时响应室外温度突变，利用建筑物温度变化预测室温未来趋势，通过复合闭环控制，实现目标温度精准调节。

通过实时监控室内外温度变化，充分利用大自然热(冷)资源，用大自然热(冷)资源补偿供热(冷)，充分节能。

实施例1

如图2所示，本实施例的一种智能冷热联供的控制系统，该控制系统包括：

数据采集单元7，用于采集温度数据和监测数据；

数据通讯单元(未示出)，与数据采集单元7通讯连接，将温度数据和监测数据转换成可识别数据传输给控制单元1；

故障诊断单元6，与数据通讯单元通讯连接，根据可识别数据中的监测数据生成各部件的工作数据，将工作数据传送至控制单元1；

控制单元1，分别与数据通讯单元和故障诊断单元6通讯连接，根据可识别数据的温度数据和工作数据控制执行元件的运行。

本实施例中，控制系统还包括：

云处理器2，用于接收天气预报平台5的温度数据，云处理器2与控制单元1双向通讯连接，实现数据的相互传输；

远程监控单元3，远程监控单元3与云处理器2双向通讯连接，实现数据的相互传输；

本地监控单元4，本地监控单元4与控制单元1双向通讯连接，实现数据的相互传输。

进一步地，还包括：报警单元8，与控制单元1电连接。

本实施例中，报警单元8采用蜂鸣和灯光作为警报警示。

本实施例中，数据采集单元7包括：

室内采集模块71，用于采集室内不同朝向的房间的温度数据；

室外采集模块72，用于采集室外环境的温度数据；

建筑物墙体采集模块73，用于采集建筑物墙体的温度数据；

管网采集模块74，用于采集供回水管路的温度数据；

监测模块75，用于监测并获取各部件的工作情况，获取监测数据；

滤波模块76，用于过滤温度数据和监测数据，便于数据传输。

本实施例中，室内采集模块71、室外采集模块72和管网采集模块74均为温度传感器，建筑物墙体采集模块73为温度监测仪。

本实施例中，监测模块75包括距离传感器、压力传感器、温度传感器、泵监测仪和风机监测仪。

其中，故障诊断单元6内设有故障阈值，并将可识别数据中的监测数据与故障阈值比较后生成工作数据，传输给控制单元。

将监测模块75采集到的各个数据传输至故障诊断单元6内，分别与故障诊断单元6内设置的故障阈值进行比较，在故障阈值范围内的则表示执行件工作正常，如果不在故障阈值内，则表示执行件出现了故障，此时将故障信号传输至控制单元1，控制单元1将故障信号分别传输至本地监控单元4，云处理器2和报警单元8，报警单元8发出警报，本地监控单元4根据故障信号和警报可以进行维修，云处理器2将故障信号输送至远程监控单元3，便于用户了解控制系统的具体情况。

本实施例中，控制单元1采用PLC控制。

本实施例中，执行元件包括蓄热器、风机、循环泵、补水泵。

当补水箱内的液位降低，通过距离传感器监测到的数据低于故障诊断单元内的故障阈值时，控制单元1控制补水泵向补水箱内补水，直至距离传感器监测到高液位诊断，补水泵停车；风机监测仪监测风机的实时性能参数，将这些参数与故障诊断单元6内的故障阈值进行比较，当参数不在故障阈值范围内时，控制单元1控制风机关机；泵监测仪监测循环泵的实时性能参数，将这些参数与故障诊断单元6内的故障阈值进行比较，当参数不在故障阈值范围内时，控制单元1控制循环泵停止工作。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims

1.一种智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

数据采集单元，用于采集温度数据和监测数据；

2.根据权利要求1所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

3.根据权利要求1所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

报警单元，与所述控制单元电连接。

4.根据权利要求1所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，数据采集单元包括：

室内采集模块，用于采集室内不同朝向的房间的温度数据；

室外采集模块，用于采集室外环境的温度数据；

建筑物墙体采集模块，用于采集建筑物墙体的温度数据；

管网采集模块，用于采集供回水管路的温度数据；

5.根据权利要求4所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述室内采集模块、所述室外采集模块和所述管网采集模块均为温度传感器和/或湿度传感器，所述建筑物墙体采集模块为温度监测仪。

6.根据权利要求4所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述监测模块包括距离传感器、压力传感器、温度传感器、泵监测仪和风机监测仪。

7.根据权利要求1或3所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述故障诊断单元内设有故障阈值，并将所述可识别数据中的所述监测数据与所述故障阈值比较后生成工作数据，传输给所述控制单元。

8.根据权利要求1所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述控制单元为PLC或单片机。

9.根据权利要求1所述的智能冷热联供的控制系统，其特征在于，所述执行元件包括蓄热器和/或蓄冷器、风机、循环泵、补水泵。