一种办公楼节能管理系统的制作方法

本发明涉及一种节能管理系统，具体的说，涉及了一种办公楼节能管理系统。

背景技术：

办公楼作为办公室一族工作的重要场所，需要大量的能源消耗，若不加以节约，将会导致几何等级增长的损失，因此，从空调、电力、水源等方面，都要采取一些节能手段，来降低办公楼的消耗。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、全面节能、缓解办公楼负载的一种办公楼节能管理系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种办公楼节能管理系统，包括电梯节能管理子系统、水处理子系统、照明灯节能管理子系统、空调节能管理子系统和总处理器，各子系统内均设有处理器单元，所述总处理器连接各子系统的处理器单元以便统计耗电情况。

基上所述，电梯节能管理子系统包括电梯井道、电梯、称重传感器、第一子处理器、钢索、顶部配重滑轮、配重架、配重块和安装在各层电梯口的配重装载装置，所述电梯的顶部连接钢索的一端，所述钢索的另一端绕过所述顶部配重滑轮后连接所述配重架，所述配重架包括主架、第一驱动电机、离合器、变速箱、旋转架和挂钩，所述主架连接所述钢索的另一端，所述旋转架与所述主架旋转配合，所述挂钩沿所述旋转架一周均布，所述挂钩用于悬挂所述配重块，所述第一驱动电机通过所述离合器和所述变速箱驱动所述旋转架的旋转，所述电梯井道内针对所述主架设有竖向的滑道，所述主架滑动安装在所述滑道内，所述旋转架相对于所述滑道倾斜设置以便有配重块悬挂在所述挂钩上后，所述旋转架旋转至平衡状态使得配重块始终在旋转架的下端；所述配重装载装置包括转臂、驱动该转臂水平转动的第二驱动电机、悬挂在所述转臂末端的配重块，所述转臂末端对应所述挂钩设置有凹槽，当所述转臂转动至配重位置时，所述挂钩可自下而上穿过所述凹槽并带走所述配重块或自上而下穿过所述凹槽并留下所述配重块，所述称重传感器、所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述离合器均连接所述第一子处理器，所述称重传感器安装在所述电梯上用于称取载重并将数据发送给第一子处理器，根据载重信息，所述第一子处理器控制所述第一驱动电机、所述离合器和所述第二驱动电机的工作状态，所述第一子处理器连接所述总处理器。

基上所述，所述水处理子系统包括设于各楼层中并连通各楼层公共卫生间的中水箱、通过提升泵连通所述中水箱的冲水箱、污水处理设备、废水循环管网和第二子处理器，所述中水箱连通公共卫生间内的洗手台排水管、冲洗池排水管和小便池排水管，所述中水箱包括原水室和存水室，所述存水式与所述原水室之间设置有过滤网，所述存水室位于所述原水室的下方，所述提升泵连通所述存水室，所述冲水箱的出水口连通大便池的冲水箱，所述大便池的排水口连通所述污水处理设备，所述污水处理设备的废水出口通过循环管网连通至各楼层中的中水箱的原水室，所述第二子处理器用于控制所述提升泵、所述废水循环管网和所述污水处理设备的工作状态。

基上所述，所述废水循环管网包括主管道和若干子管道，所述主管道连通所述污水处理设备的废水排出口，各所述子管道连通所述主管道和所述中水箱的原水室，所述子管道和所述主管道上分别设有水泵。

基上所述，所述照明灯节能管理子系统包括第三处理器、走廊灯、办公室灯、卫生间灯、声控传感器、光感传感器和红外传感器，其中，所述声控传感器安装在走廊中，所述走廊灯包括间隔设置的常亮灯和声控灯，所述常亮灯具有两个亮度级别，所述声控传感器配合所述第三子处理器用于控制所述常亮灯的亮度级别；所述卫生间灯关联所述红外传感器，所述红外传感器安装在卫生间的各隔间内和所述小便池的正中位置，根据所述红外传感器的感应信号，所述第三子处理器控制所述卫生间灯的启闭；所述光感传感器安装在办公室的窗户外部，办公室内安装一短时报警装置，根据所述光感传感器的感应信号，所述第三子处理器控制所述短时报警装置的报警，所述短时报警装置包括一主动取消报警按钮，根据所述短时报警装置的报警时长，所述第三子处理器控制所述办公室灯的启闭。

基上所述，所述空调节能管理子系统包括空调系统、地下换热系统和第四子处理器，所述地下换热系统包括埋设于地面以下的换热管路、安装在地面上的泵体和气液换热器；所述空调系统包括空调机和空调管网，所述空调管网具有两个进口，其中一进口连接所述空调机的出风口，另一进口连接所述气液换热器的气体出口，所述气液换热器的气体入口通过抽风机连通地下室，所述气液换热器的气体进出口连通所述换热管路的进出口，所述换热管路上安装有一换水设备，所述换水设备用于更换换热管路内的水源，所述换水设备的水源来自自来水管网，它还包括一连通地下水的地下水管网，所述地下水管网铺满各个楼层，所述第四子处理器连接所述空调系统和所述地下换热系统的电表设备统计用电信息。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明中，电梯节能管理子系统根据称重数据，实时的调整配重重量，然后调整配重块的数量，使得滑轮两侧的重量始终相当，减少动力机构拉动电梯的消耗，实现节能减排的目的。

进一步的，所述水处理子系统将废水回收利用，其中，小便池的水、洗手台用水和冲洗池用水收集起来，进行冲厕，节约部分水资源，大便池的水流入到污水处理设备中进行污水处理，分解，将废水与废物分隔开，废水再次进入中水箱，进行冲厕使用，大大提升了水资源的利用率，达到节能环保的目的。

进一步的，所述照明灯节能管理子系统在楼道内安装声控灯和声控传感器，声控传感器控制常亮灯的亮度切换，声控灯则根据声音触发启动，保证楼道内无人时的亮度需求，同时又降低消耗；办公室内则安装光感传感器，当室外光线充足，足以照亮办公室时，控制短时报警装置启动，提示该关闭灯光了，而工作人员则可以通过主动取消报警按钮取消报警，处理器只在完整的报警时长之后才关闭办公室灯；卫生间内安装红外传感器，用于测试是否有人存在，若无人，则可以关闭对应位置的灯光，避免电力浪费。

进一步的，所述空调节能管理子系统利用地热作为空调预热的能源，减少了空调的能源消耗，达到节能目的。具体的，在地下埋设换热管路，通过泵实现换热介质的循环流动，再通过气液换热器将热量转移到气体管路中，通过气体出口进入空调管网，对空调系统进行预热，然后再开启空调系统进行制冷或制热，降低了能源消耗。

附图说明

图1是本发明中电梯节能管理子系统的结构示意图。

图2是本发明中配重装载装置的结构示意图。

图3是本发明中水处理子系统的结构示意图。

图4是本发明中照明灯节能管理子系统的结构示意图。

图5是本发明中空调节能管理子系统的结构示意图。

图中：1.电梯井道；2.电梯；3.钢索；4.顶部配重滑轮；5.配重架；6.配重块；7.配重装载装置；8.滑道；5-1.主架；5-2.第一驱动电机；5-3.变速箱；5-4.旋转架；5-5.挂钩；7-1.转臂；7-2.第二驱动电机；7-3.凹槽。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

一种办公楼节能管理系统，包括电梯节能管理子系统、水处理子系统、照明灯节能管理子系统、空调节能管理子系统和总处理器，各子系统内均设有处理器单元，所述总处理器连接各子系统的处理器单元以便统计耗电情况。

具体的，如图1和图2所示，电梯节能管理子系统，包括电梯井道1、电梯2、称重传感器、第一子处理器、钢索3、顶部配重滑轮4、配重架5、配重块6和安装在各层电梯口的配重装载装置7，所述电梯2的顶部连接钢索3的一端，所述钢索3的另一端绕过所述顶部配重滑轮4后连接所述配重架5，所述配重架5包括主架5-1、第一驱动电机5-2、离合器（图中未画出）、变速箱5-3、旋转架5-4和挂钩5-5，所述主架5-1连接所述钢索3的另一端，所述旋转架5-4与所述主架5-1旋转配合，所述挂钩5-5沿所述旋转架5-4一周均布，所述挂钩5-5用于悬挂所述配重块6，所述第一驱动电机5-2通过所述离合器和所述变速箱5-3驱动所述旋转架5-4的旋转，所述电梯井道1内针对所述主架5-1设有竖向的滑道8，所述主架5-1滑动安装在所述滑道内，所述旋转架5-4相对于所述滑道倾斜设置以便有配重块6悬挂在所述挂钩5-5上后，所述旋转架5-4旋转至平衡状态使得配重块6始终在旋转架5-4的下端；所述配重装载装置7包括转臂7-1、驱动该转臂7-1水平转动的第二驱动电机7-2、悬挂在所述转臂7-1末端的配重块6，所述转臂6末端对应所述挂钩5-5设置有凹槽7-3，当所述转臂7-1转动至配重位置时，所述挂钩5-5可自下而上穿过所述凹槽并带走所述配重块6或自上而下穿过所述凹槽并留下所述配重块6，所述称重传感器、所述第一驱动电机5-2、所述第二驱动电机7-2、所述离合器均连接所述第一子处理器，所述称重传感器安装在所述电梯上用于称取载重并将数据发送给第一子处理器，根据载重信息，所述第一子处理器控制所述第一驱动电机、所述离合器和所述第二驱动电机的工作状态。所述配重块包括配重块主体和吊环。

工作过程：旋转架5-4上始终保持安装有一定数量的配重块，该配重重量可根据电梯载重的平均数进行设置，当上下班高峰期，电梯载重持续高涨时，该系统起作用。

首先，上升过程中，称重传感器将载重信息发送给第一子处理器，第一子处理器根据载重信息的级别确定需要多少块配重块，本实施例中，满载情况下需要5-6块配重块，空载情况下，需要1-2块配重块即可。

确定好配重块的数量后，控制最接近的几层楼层所安装的配重装载装置7启动，将转臂6转动至对接位置，在电梯爬升的过程中，挂钩5-5穿过凹槽7-3，将配重块6取走，此时不需要启动第一驱动电机5-2，旋转架5-4在配重块的作用下自行旋转至平衡状态，配重块6上安装的吊环横跨凹槽7-3，满足取走需求即可，随着配重块6的增加，电梯所需的动力减少，电机负载降低，节约了部分能源消耗。

下降过程中，还是根据称重传感器的采集信息，确定配重块6的数量，若仍满载，则不需要将上升过程中的配重块取下，若空载，需要取下配重块时，控制空闲的配重装载装置将转臂6转动到对接位置，第一子处理器控制第一驱动电机5-2每下降一层转动固定角度，通过转臂6和挂钩5-5的对接，跟悬挂有配重块的挂钩交接，取下配重块，直到配重重量达标。

配重块是否达标，根据配重装载装置7收到的配重块数量进行确定。

配重装载装置7上装有重量传感器，用于感测自己是否空载。

驱动电机采用步进电机，可以精确转动角度。第一驱动电机空载时，离合器分离，旋转架与主架的转动采用关节式的转动配合关系，每次转动相同角度，保证最外侧的挂钩位置能够始终能够与转臂配合。

如不采用关节式结构，需通过第一驱动电机控制其转动固定角度，此时离合器可以取消或者始终吸合。

如图3所示，水处理子系统，包括设于各楼层中并连通各楼层公共卫生间的中水箱、通过提升泵连通所述中水箱的冲水箱、污水处理设备、废水循环管网和第二子处理器，所述中水箱连通公共卫生间内的洗手台排水管、冲洗池排水管和小便池排水管，所述中水箱包括原水室和存水室，所述存水式与所述原水室之间设置有过滤网，所述存水室位于所述原水室的下方，所述提升泵连通所述存水室，所述冲水箱的出水口连通大便池的冲水箱，所述大便池的排水口连通所述污水处理设备，所述污水处理设备的废水出口通过循环管网连通至各楼层中的中水箱的原水室，所述第二子处理器用于控制所述提升泵、所述废水循环管网和所述污水处理设备的工作状态。

所述废水循环管网包括主管道和若干子管道，所述主管道连通所述污水处理设备的废水排出口，各所述子管道连通所述主管道和所述中水箱的原水室，所述子管道和所述主管道上分别设有水泵。

由于在办公楼内的洗手台和冲洗池常常处于打开状态，浪费水的情况很多，小便池的冲洗用水持续排出，这就导致了大量的水资源浪费，将其收集到中水箱中后，通过过滤网的过滤，略微排出其中杂物，将水用到大便池的冲洗中，而经过大便池冲洗后的水，流入到污水处理设备中，对其中的主要废弃物-大便进行分解和处理，过滤出相对干净的废水和废弃的污物，废水再次回到中水箱中进行回收利用，而污物则打包由清理车统一清理带走。

其中，污水处理设备可采用二级水处理工艺进行，达到一般废水的排放标准，用于冲洗便池绰绰有余。

这些水并非重复利用，因为污水处理过程中，会有大量的水流失，随污物一同排出，因此，该系统可长久有效的持续运行。

如图4所示，照明灯节能管理子系统包括第三子处理器、走廊灯、办公室灯、卫生间灯、声控传感器、光感传感器和红外传感器，其中，所述声控传感器安装在走廊中，所述走廊灯包括间隔设置的常亮灯和声控灯，所述常亮灯具有两个亮度级别，所述声控传感器配合所述第三子处理器用于控制所述常亮灯的亮度级别；正常状态下，常亮灯在较暗的亮度下工作，声控灯不启动，当有人走动造成响声后，常亮灯点亮到更亮的亮度，而声控灯启动点亮。常亮灯的亮度保持和声控灯的点亮保持都通过延时开关等延时技术控制，在经过一段时间后恢复原状。

所述卫生间灯关联所述红外传感器，所述红外传感器安装在卫生间的各隔间内和所述小便池的正中位置，根据所述红外传感器的感应信号，所述第三子处理器控制所述卫生间灯的启闭；当卫生间的隔间和小便池处有人，红外传感器感测到人的存在，则保持卫生间灯的点亮，若感测不到人时，控制卫生间灯熄灭。为了保证卫生间内不会漆黑一片，可以安装一颗常亮灯来保持亮度。

所述光感传感器安装在办公室的窗户外部，办公室内安装一短时报警装置，根据所述光感传感器的感应信号，所述第三子处理器控制所述短时报警装置的报警，所述短时报警装置包括一主动取消报警按钮，根据所述短时报警装置的报警时长，所述第三子处理器控制所述办公室灯的启闭。当光感传感器感应到光线强度足够，证明室外光线足以照亮办公室，然后触发短时报警装置的报警，提示工作人员该关闭灯光了，若短时报警装置无人理睬，则在报警时长达标后，第三子处理器控制关闭办公室灯光，若有人主动取消了报警器的报警，证明灯光由于某种原因仍需常亮，不关闭灯光。

如图5所示，空调节能管理子系统，包括空调系统和地下换热系统，所述地下换热系统包括埋设于地面以下的换热管路、安装在地面上的泵体和气液换热器；所述空调系统包括空调机和空调管网，所述空调管网具有两个进口，其中一进口连接所述空调机的出风口，另一进口连接所述气液换热器的气体出口，所述气液换热器的气体入口通过抽风机连通地下室，所述气液换热器的气体进出口连通所述换热管路的进出口，地下室的温度较为稳定，冬暖夏凉，避免换热的热量消耗过大。

通过换热管路将地下水的热量换出，再通过空调管网将热量分散到楼层中去，将空调系统预热或预冷，最后再打开空调机，进行加热或制冷，实现了减少能量损耗的目的。

为避免换热管路中的水长期不更换出现锈蚀、发臭的情况，所述换热管路上安装有一换水设备，所述换水设备用于更换换热管路内的水源，所述换水设备的水源来自自来水管网，用于更换换热管路中的水。

为了进一步节约空调消耗，它还包括一连通地下水的地下水管网，所述地下水管网铺满各个楼层，使得楼层内的温度与地下水温度实现交换，达到进一步节省热量的目的。

第四子处理器连接所述空调系统和所述地下换热系统的电表设备统计用电信息。

总处理器连接各子处理器，用于统计各子系统的用电信息，以便管理人员对比这些信息进行进一步的优化。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。