CN211823002U - 一种中央空调能效控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种中央空调能效控制系统，包括云计算服务器、边缘计算网关、冷却塔、冷却泵、冷水机、冷冻泵、用冷建筑，所述冷却水进管、冷却水出管、冷冻水进管和冷冻水出管上均安装有与温度传感器；以及边缘计算网关监测及控制各设备的运行频率。该实用新型结构简单，云计算服务器收集存储机房的控制过程参数和控制结果，通过大数据分析进一步优化机房的控制模型，下发控制模型至边缘计算网关进行控制冷却泵、冷却塔、冷冻泵和冷水机的运行台数和运行频率，实现低成本高集中化的云计算机房能源管理，大幅度降低中央空调机房综合能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及中央空调的控制系统，特别是中央空调能效控制系统。
背景技术
现有中央空调机房的能效控制，其基本上都是基于本地设备的自动化控制和本地的能效数据采集管理。其控制系统基本采用PC机（也有工控机）、PLC或DDC控制器及末端的传感器，将机房的冷水机、泵组、冷却塔和各种仪表组成设备监测控制和能源管理系统。其存在的主要问题是其运算与控制完全通过本地设备，计算资源有限，数据分散孤立，控制模式更新升级复杂，无法实现集群控制，在能效优化数据分析功能方面，能效对标管理方面，较为落后。
实用新型内容
本实用新型旨提供一种能够实现中央空调机房能效集群控制的中央空调能效控制系统，以优化及简化中央空调机房能效的集群控制、降低成本。
本实用新型的中央空调能效控制系统，包括：
云计算服务器，通过无线网络连接多个边缘计算网关，实时接收并存储各边缘计算网关发送来的各中央空调机房内设备的运行参数数据，更新控制模型，并下发控制模型至边缘计算网关；
多个边缘计算网关，各边缘计算网关通过本地网络与中央空调机房内的各设备运行参数监测装置进行连接，接收各监测装置采集的机房各设备的运行参数数据，并将其上传至云端计算服务器；接收云计算服务器下发的控制模型；边缘计算网关还通过本地网络连接各执行装置，依据控制模型调控各执行装置；
所述设备运行参数监测装置，包括：安装在中央空调系统的冷却水进管、冷却水出管、冷冻水进管和冷冻水出管上的温度传感器；安装在中央空调系统的冷却泵出口和冷冻泵出口的压力传感器；
所述执行装置，包括：中央空调系统的冷却塔风扇电机变频器、冷却塔进水电动阀、冷却塔出水电动阀、冷却水泵电机变频器和冷冻水泵电机变频器。
本实用新型所述的中央空调能效控制系统，边缘计算网关通过本地网络连接本地的设备运行参数监测装置采集本地中央空调系统的冷却水进出温度、冷冻水进出温度、冷却水泵出口压力、冷冻泵出口压力等运行参数数据。边缘计算网关按照其内存储的云计算服务器下发的控制模型计算出最佳运行参数，根据该最佳运行参数去控制各执行装置工作，包括冷却泵、冷却塔风机、冷冻泵的变频器的运行频率。同时，边缘计算网关还通过网络实时将监测的本地运行参数上传至云计算服务器存储以及方便远端实时管理查询。云计算服务器具有海量的存储数据和快速计算优化的能力，可同时接收和管理多个机房的运行参数，依据监测的运行参数，对控制模型进行优化，并将优化更新的控制模型下发给边缘网关，从而使其下联的多个中央空调系统均能够始终保持在优化的能效状态下运行，实现中央空调系统能效的低成本高集中化集群控制。该实用新型结构简单，云计算服务器收集存储机房的控制过程参数和控制结果，通过大数据分析进一步优化机房的控制模型，下发控制模型至本地边缘计算网关进行控制中央空调系统的运行，实现低成本高集中化的云计算机房能源管理，大幅度降低中央空调机房综合能耗，环保性能极佳。同时，其可实现无人网络化机房管理，也大量节省单个机房的群控系统投资建设成本和维护运营成本。
附图说明
图1为一种中央空调能效控制系统结构框图；
图中标记为：1，云计算服务器；2，边缘计算网关；3，冷却塔；4，冷却泵；5，冷水机；6，冷冻泵；7，用冷建筑；8，冷却水进管；9，冷却水出管；10，冷冻水进管； 11，冷冻水出管；12，温度传感器；13，冷却塔风扇电机变频器；14，冷却塔进水电动阀；15，冷却塔出水电动阀；16，冷却水泵电机变频器；17，压力传感器；18，冷冻水泵电机变频器； 19，环境温湿度监测气象站。
具体实施方式
如图1所示，一种中央空调能效控制系统，包括：
云计算服务器1，通过无线网络连接多个边缘计算网关2，实时接收并存储各边缘计算网关发送来的各中央空调机房内设备的运行参数数据，更新控制模型，并下发控制模型至边缘计算网关2；
多个边缘计算网关2，各边缘计算网关2通过本地网络与中央空调机房内的各设备运行参数监测装置进行连接，接收各监测装置采集的机房各设备的运行参数数据，并将其上传至云端计算服务器1；接收云计算服务器下发的控制模型；边缘计算网关还通过本地网络连接各执行装置，依据控制模型调控各执行装置；
所述设备运行参数监测装置，包括：安装在中央空调系统的冷却水进管8、冷却水出管9、冷冻水进管10和冷冻水出管11上的温度传感器12；安装在中央空调系统的冷却泵4出口和冷冻泵6出口的压力传感器17；
所述执行装置，包括：中央空调系统的冷却塔风扇电机变频器13、冷却塔进水电动阀14、冷却塔出水电动阀15、冷却水泵电机变频器16和冷冻水泵电机变频器18。
本实用新型所述的中央空调能效控制系统，边缘计算网关通过本地网络连接本地的设备运行参数监测装置采集本地中央空调系统的冷却水进出温度、冷冻水进出温度、冷却水泵出口压力、冷冻泵出口压力等运行参数数据。边缘计算网关按照其内存储的云计算服务器下发的控制模型计算出最佳运行参数，根据该最佳运行参数去控制各执行装置工作，包括冷却泵、冷却塔风机、冷冻泵的变频器的运行频率。同时，边缘计算网关还通过网络实时将监测的本地运行参数上传至云计算服务器存储以及方便远端实时管理查询。云计算服务器具有海量的存储数据和快速计算优化的能力，可同时接收和管理多个机房的运行参数，依据监测的运行参数，对控制模型进行优化，并将优化更新的控制模型下发给边缘网关，从而使其下联的多个中央空调系统均能够始终保持在优化的能效状态下运行，实现中央空调系统能效的低成本高集中化集群控制。该实用新型结构简单，云计算服务器收集存储机房的控制过程参数和控制结果，通过大数据分析进一步优化机房的控制模型，下发控制模型至本地边缘计算网关进行控制中央空调系统的运行，实现低成本高集中化的云计算机房能源管理，大幅度降低中央空调机房综合能耗，环保性能极佳。同时，其可实现无人网络化机房管理，也大量节省单个机房的群控系统投资建设成本和维护运营成本。
所述的中央空调能效控制系统，所述边缘计算网关还与环境温湿度监测气象站19进行实时数据传送连接。通过环境温湿度监测气象站将中央空调机房周围的环境温度实时传送至边缘计算网关，边缘计算网关再将采集到的环境温度传送至云计算服务器，云计算服务器根据环境温度进行优化更新控制模型，更加有效降低中央空调机房的能源消耗。
所述中央空调能效控制系统包括两个以上的冷却塔3。通过边缘计算网关可对冷却塔的开启台数进行调控，在单台冷却塔达到最大冷却幅值时，可通过边缘计算网关开启多台冷却塔进行工作，缓解冷却塔的工作压力，并且通过对多台冷却塔进行轮流开启，可延长冷却塔的工作寿命。
所述中央空调能效控制系统包括两个以上的冷却泵4。通过边缘计算网关可对冷却泵的开启台数进行调控，在单台冷却泵达到最大冷冻幅值时，可通过边缘计算网关开启多台冷却泵进行工作，缓解冷却泵的工作压力，并且通过对多台冷却泵进行轮流开启，可延长冷却泵的工作寿命。
所述中央空调能效控制系统包括两个以上的冷水机5。通过边缘计算网关可对冷水机的开启台数进行调控，在单台冷水机达到最大冷却幅值时，可通过边缘计算网关开启多台冷水机进行工作，缓解冷水机的工作压力，并且通过对多台冷水机进行轮流开启，可延长冷水机的工作寿命。
所述中央空调能效控制系统包括两个以上的冷冻泵6。通过边缘计算网关可对冷冻泵的开启台数进行调控，在单台冷冻泵达到最大冷却幅值时，可通过边缘计算网关开启多台冷冻泵进行工作，缓解冷冻泵的工作压力，并且通过对多台冷冻泵进行轮流开启，可延长冷冻泵的工作寿命。
边缘计算网关通过温度传感器监测冷却水进出温度差值小于5度和环境温度时，边缘计算网关根据控制模型自动计算冷却泵的和冷却塔风扇电机的降低频率的幅度，以及减少开启冷冻泵台数和风扇台数，以节约系统散热的综合能耗。
边缘计算网关通过温度传感器监测冷冻水进出温度小于5度时，边缘计算网关根据控制模型自动计算用户冷负荷需求，从而自动调减冷水机冷量输出和冷冻泵循环频率，在满足用户当前冷负荷需求前提下，减低冷水机冷量输出和冷冻泵合理频率，节省冷冻水生产及输送电量。
Claims (6)
1.一种中央空调能效控制系统，其特征在于，包括：
云计算服务器，通过无线网络连接多个边缘计算网关，实时接收并存储各边缘计算网关发送来的各中央空调机房内设备的运行参数数据，更新控制模型，并下发控制模型至边缘计算网关；
多个边缘计算网关，各边缘计算网关通过本地网络与中央空调机房内的各设备运行参数监测装置进行连接，接收各监测装置采集的机房各设备的运行参数数据，并将其上传至云端计算服务器；接收云计算服务器下发的控制模型；边缘计算网关还通过本地网络连接各执行装置，依据控制模型调控各执行装置；
所述设备运行参数监测装置，包括：安装在中央空调系统的冷却水进管、冷却水出管、冷冻水进管和冷冻水出管上的温度传感器；安装在中央空调系统的冷却泵出口和冷冻泵出口的压力传感器；
所述执行装置，包括：中央空调系统的冷却塔风扇电机变频器、冷却塔进水电动阀、冷却塔出水电动阀、冷却水泵电机变频器和冷冻水泵电机变频器。
2.根据权利要求1所述的一种中央空调能效控制系统，其特征在于，所述边缘计算网关还与环境温湿度监测气象站进行实时数据传送连接。
3.根据权利要求1所述的一种中央空调能效控制系统，其特征在于，所述中央空调机房冷却控制系统包括两个以上的冷却塔。
4.根据权利要求1所述的一种中央空调能效控制系统，其特征在于，所述中央空调机房冷却控制系统包括两个以上的冷却泵。
5.根据权利要求1所述的一种中央空调能效控制系统，其特征在于，所述中央空调机房冷却控制系统包括两个以上的冷水机。
6.根据权利要求1所述的一种中央空调能效控制系统，其特征在于，所述中央空调机房冷却控制系统包括两个以上的冷冻泵。
Priority Applications (1)
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| CN202020466676.0U CN211823002U (zh) | 2020-04-02 | 2020-04-02 | 一种中央空调能效控制系统 |
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| CN202020466676.0U CN211823002U (zh) | 2020-04-02 | 2020-04-02 | 一种中央空调能效控制系统 |
Publications (1)
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| CN211823002U true CN211823002U (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=73142759
Family Applications (1)
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| CN202020466676.0U Active CN211823002U (zh) | 2020-04-02 | 2020-04-02 | 一种中央空调能效控制系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211823002U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113587188A (zh) * | 2021-08-14 | 2021-11-02 | 山东佐耀智能装备股份有限公司 | 多台空气源热泵集中供热站智能控制系统 |
| CN114352503A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-15 | 北京博瑞翔伦科技发展有限公司 | 边缘计算装置内置气动气泵进气防护结构 |
| CN115235052A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 广州市铭汉科技股份有限公司 | 一种冷水机自动调节控制系统 |
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