本发明涉及中央空调控制技术领域，尤其涉及一种中央空调连续调优系统及方法。
背景技术
近年来，随着建筑能耗占全部能耗比例的不断提高，人们对建筑节能的关注越来越多，而中央空调又占据了建筑能耗的大部分，因此，如何降低中央空调的能量消耗，且在中央空调运营期内也能进行系统优化是中央空调重点研究的技术之一，但是，现有的用于优化中央空调的系统在实际使用过程中存在如下问题：
1、目前对于中央空调系统的调优，国外多采用rc空调调优方法，即对建筑物内既有空调系统进行改造施工优化，然而，rc空调调优方法仅着眼于施工改造期间优化，其在设备运营期内不能实现中央空调系统的持续改进和节能优化。
2、国内传统的空调调优方法，往往是对中央空调的水、风系统，采用控制阀门或风门开度的方式来调节水量和风量，还有部分中央空调系统采用变频器控制泵或其转速的方式来调节水量和风量，这些调控方式中，控制系统仅是进行局部改造，存在局限性大，控制模式单一，以及未能考虑空气湿度、风压等对系统的影响，故而，传统调优方法中未做到系统运行的精细化管理，使得设备运行方式不能全面优化，也难以实现最大限度地节约电能。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够在中央空调系统的运营期内，根据各方面的实际运行环境情况，进行中央空调系统的持续改进和最大限度地节能优化，并不断地调整控制策略，优化运行模式，以实现系统的精细化管理，降低整体设备能耗，且延长设备使用寿命的中央空调连续调优系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种中央空调连续调优系统，其中所述中央空调连续调优系统包括数据采集模块、数据存储模块、通讯模块、动态模拟模块、持续调优控制模块、执行调整模块和人机界面模块，所述数据采集模块设置为通过所述通讯模块连接所述数据存储模块、所述动态模拟模块、所述持续调优控制模块与所述人机界面模块，所述数据存储模块与所述动态模拟模块均设置为通过所述通讯模块连接所述人机界面模块，所述持续调优控制模块设置为通过所述通讯模块连接所述数据存储模块、所述执行调整模块与所述人机界面模块；
所述数据采集模块用于实时采集中央空调系统运行过程中以及其所处环境的相关数据参数，且该数据采集模块设置为包括工艺数据单元、室内环境参数单元和室外环境参数单元；
所述动态模拟模块用于根据所述数据采集模块的采集数据，以及结合所述人机界面模块输入的建筑物本身参数进行动态模拟，以获取中央空调系统运行的理想模式和实际运行参数；
所述持续调优控制模块用于对所述数据采集模块、所述数据存储模块与所述人机界面模块用户输入的理想数据进行分析计算，从而提供最优控制策略；
所述执行调整模块用于在所述持续调优控制模块的控制下高效节能运行，且该执行调整模块设置为包括水(风)量控制单元、冷温水控制单元、冷却水控制单元、冷却风机控制单元和空调主机；
所述人机界面模块用于实现采集数据信息和优化数据信息的可视化，且为用户提供控制端口和相关参数输入端口。
进一步地，所述工艺数据单元设置为包括水(风)量工况检测装置、冷温水工况检测装置和冷却水工况检测装置。
进一步地，所述室内环境参数单元与所述室外环境参数单元均设置为包括温度检测装置、湿度检测装置、气压检测装置和空气质量检测装置，所述温度检测装置、所述湿度检测装置、所述气压检测装置与所述空气质量检测装置均设置于中央空调系统管道上的检测节点。
进一步地，所述水(风)量工况检测装置设置为包括空调供回水温度传感器、空调供回水压力传感器、空调供回水流量传感器、风口风量传感器和风口风压传感器，所述空调供回水温度传感器、所述空调供回水压力传感器与所述空调供回水流量传感器均设置于所述水(风)量控制单元的供回水管道检测节点，所述风口风量传感器与所述风口风压传感器均设置于所述水(风)量控制单元的进出口风道检测节点。
进一步地，所述冷温水工况检测装置与所述冷却水工况检测装置均设置为包括供回水温度传感器、供回水压力传感器和供回水流量传感器，所述冷温水控制单元的管道检测节点与所述冷却水控制单元的管道检测节点上均设置所述供回水温度传感器、所述供回水压力传感器与所述供回水流量传感器。
进一步地，所述水(风)量控制单元上连接阀执行机构，所述冷温水控制单元上连接冷温泵，所述冷却水控制单元上连接冷却泵，所述冷却风机控制单元上连接冷却塔风机。
进一步地，所述冷温水控制单元设置为包括执行器、冷温泵和电参数采集器，所述执行器的输入端设置为通过所述通讯模块连接所述持续调优控制模块，且该执行器的输出端设置为通过所述通讯模块连接所述冷温泵，所述冷温泵上通过所述通讯模块连接所述电参数采集器，所述电参数采集器的输出端连接所述动态模拟模块。
进一步地，所述建筑物本身参数设置为包括建筑面积、内部分区情况、室内照明和人员活动情况。
一种中央空调连续调优方法，其中所述中央空调连续调优方法包括以下步骤：
步骤一，由人机界面模块输入建筑物本身参数信息，包括建筑面积、内部分区情况、室内照明和人员活动情况；
步骤二，通过人机界面模块启动数据采集模块与电参数采集器工作，数据采集模块中的工艺数据单元、室内环境参数单元和室外环境参数单元进行数据信息的采集，电参数采集器采集冷温泵的电参数，采集的数据信息经通讯模块传递至动态模拟模块和持续调优控制模块，同时将该数据信息在数据存储模块中进行存储备份；
步骤三，数据采集模块与电参数采集器完成数据信息采集后，在人机界面模块中启动动态模拟模块工作，此时，动态模拟模块根据数据采集模块采集的数据、电参数采集器采集的数据与建筑物本身参数信息进行动态模拟，分别获取中央空调系统的理想工作模式和实际运行参数；
步骤四，依据步骤三获取的结果由人机界面模块输入执行调整模块中各单元运行的理想数据，从而完成系统的初步改造；
步骤五，初步改造完成后，由人机界面模块启动持续调优控制模块工作，持续调优控制模块根据实时数据采集模块、电参数采集器与数据存储模块的信息，以及建筑物本身参数信息，分析计算出空调主机冷凝器的最佳换热转换温度、冷却水的最佳出口温度、冷却水的最佳入口温度与冷温泵的最佳运行参数；
步骤六，根据步骤五的计算结果，持续调优控制模块控制阀执行机构的工作情况、冷却泵变频器与冷却塔风机变频器的输出频率以及冷温泵的工作情况，以实现对阀门开度、冷却泵、冷却塔风机与冷温泵转速的控制，从而保证调节后的水(风)量控制单元、冷却水控制单元、冷却风机控制单元与冷温水控制单元的实际运行参数逐步逼近动态模拟模块的理想工作模式；
步骤七，重复步骤五与步骤六，直至中央空调系统的实际运行模式最接近动态模拟模块的理想工作模式，从而完成对中央空调系统的调优处理，使得中央空调系统高效节能运行；
步骤八，在运营期内，数据采集模块实时采集中央空调系统运行过程中以及其所处环境的相关数据参数，并在数据存储模块的配合下，由持续调优控制模块自动进行中央空调系统的不断优化，以保证建筑内部舒适程度的同时，最大限度地实现中央空调系统的高效运行且节约能源。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)通过数据采集模块将采集的数据信息由通讯模块传递至动态模拟模块与持续调优控制模块，且将该数据信息存储备份至数据存储模块，同时，人机界面模块输入的数据也能在数据存储模块中进行存储记忆，而通讯模块还能实现人机界面模块与动态模拟模块、人机界面模块与持续调优控制模块以及执行调整模块与持续调优控制模块之间的沟通。
(2)通过空调供回水温度传感器、空调供回水压力传感器与空调供回水流量传感器进行水(风)量控制单元的供回水管道上水温、水压和流量的检测，而风口风量传感器和风口风压传感器则可进行水(风)量控制单元的进出口风道上风量和风压的检测，从而使得持续调优控制模块在根据以上数据信息及数据采集模块采集的其他信息、数据存储模块的历史数据信息、以及人机界面模块输入的数据信息进行分析计算后，实现对水(风)量控制单元的调控，以保证中央空调系统的最优运行。
(3)通过阀执行机构的开度实现水(风)量控制单元中水量和风量的调节，而冷温泵、冷却泵与冷却风机的转速变化，则可完成对冷温水控制单元、冷却水控制单元与冷却风机控制单元的良好调控。
(4)通过电参数采集器将对采集的冷温泵的电参数反馈至动态模拟模块，并由动态模拟模块根据数据采集模块的采集数据，以及结合人机界面模块输入的建筑物本身参数进行动态模拟，获取中央空调系统中冷温水控制单元运行的理想模式和实际运行参数，根据该结果再由人机界面模块输入冷温水控制单元运行的理想数据，以完成冷温水控制单元的初步改造，然后持续调优控制模块依据实时数据采集模块与数据存储模块的信息进行分析计算，逐步优化冷温水控制单元的运行，使其舒适度更佳。
(5)通过建筑物本身参数的输入，使得持续调优控制模块能够综合考虑各方面因素对中央空调系统运行的影响，进一步实现中央空调系统最大限度地节能优化，以降低整体设备能耗，且延长设备使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构框图示意图。
图2是图1中冷温水控制单元部分的结构框图示意图。
图中：10-数据采集模块，101-工艺数据单元，1011-水(风)量工况检测装置，1012-冷温水工况检测装置，1013-冷却水工况检测装置，102-室内环境参数单元，1021-温度检测装置，1022-湿度检测装置，1023-气压检测装置，1024-空气质量检测装置，103-室外环境参数单元，20-数据存储模块，30-通讯模块，40-动态模拟模块，50-持续调优控制模块，60-执行调整模块，601-水(风)量控制单元，602-冷温水控制单元，6021-执行器，6022-冷温泵，6023-电参数采集器，603-冷却水控制单元，604-冷却风机控制单元，605-空调主机，70-人机界面模块。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
如图1和图2所示，一种中央空调连续调优系统，包括数据采集模块10、数据存储模块20、通讯模块30、动态模拟模块40、持续调优控制模块50、执行调整模块60和人机界面模块70，数据采集模块10设置为通过通讯模块30连接数据存储模块20、动态模拟模块40、持续调优控制模块50与人机界面模块70，数据存储模块20与动态模拟模块40均设置为通过通讯模块30连接人机界面模块70，持续调优控制模块50设置为通过通讯模块30连接数据存储模块20、执行调整模块60与人机界面模块70，动态模拟模块40采用hvacsim+进行动态模拟，数据采集模块10将采集的数据信息通过通讯模块30传递至动态模拟模块40与持续调优控制模块50，且将该数据信息存储备份至数据存储模块20，同时，人机界面模块70输入的数据也能在数据存储模块20中进行存储记忆，而通讯模块30还能实现人机界面模块70与动态模拟模块40、人机界面模块70与持续调优控制模块50以及执行调整模块60与持续调优控制模块50之间的沟通。
数据采集模块10用于实时采集中央空调系统运行过程中以及其所处环境的相关数据参数，且该数据采集模块10设置为包括工艺数据单元101、室内环境参数单元102和室外环境参数单元103。
动态模拟模块40用于根据数据采集模块10的采集数据，以及结合人机界面模块70输入的建筑物本身参数进行动态模拟，以获取中央空调系统运行的理想模式和实际运行参数。
持续调优控制模块50用于对数据采集模块10、数据存储模块20与人机界面模块70用户输入的理想数据进行分析计算，从而提供最优控制策略。
执行调整模块60用于在持续调优控制模块50的控制下高效节能运行，且该执行调整模块60设置为包括水(风)量控制单元601、冷温水控制单元602、冷却水控制单元603、冷却风机控制单元604和空调主机605。
人机界面模块70用于实现采集数据信息和优化数据信息的可视化，且为用户提供控制端口和相关参数输入端口。
工艺数据单元101设置为包括水(风)量工况检测装置1011、冷温水工况检测装置1012和冷却水工况检测装置1013。
室内环境参数单元102与室外环境参数单元103均设置为包括温度检测装置1021、湿度检测装置1022、气压检测装置1023和空气质量检测装置1024，温度检测装置1021、湿度检测装置1022、气压检测装置1023与空气质量检测装置1024均设置于中央空调系统管道上的检测节点，通过温度检测装置1021、湿度检测装置1022、气压检测装置1023与空气质量检测装置1024实时监测室内外环境的温度、湿度、气压以及空气质量情况，从而综合考虑环境参数对中央空调系统的影响，以提高持续调优控制模块50对中央空调系统的改造优化性能，实现中央空调系统更精细化的管理，使得在保证中央空调系统良好运行的同时，也能最大限度地节约电能。
水(风)量工况检测装置1011设置为包括空调供回水温度传感器、空调供回水压力传感器、空调供回水流量传感器、风口风量传感器和风口风压传感器，空调供回水温度传感器、空调供回水压力传感器与空调供回水流量传感器均设置于水(风)量控制单元601的供回水管道检测节点，风口风量传感器与风口风压传感器均设置于水(风)量控制单元601的进出口风道检测节点，通过空调供回水温度传感器、空调供回水压力传感器与空调供回水流量传感器进行水(风)量控制单元601的供回水管道上水温、水压和流量的检测，而风口风量传感器和风口风压传感器则可进行水(风)量控制单元601的进出口风道上风量和风压的检测，从而使得持续调优控制模块50在根据以上数据信息及数据采集模块10采集的其他信息、数据存储模块20的历史数据信息、以及人机界面模块70输入的数据信息进行分析计算后，实现对水(风)量控制单元601的调控，以保证中央空调系统的最优运行。
冷温水工况检测装置1012和冷却水工况检测装置1013均设置为包括供回水温度传感器、供回水压力传感器和供回水流量传感器，冷温水控制单元602的管道检测节点与冷却水控制单元603的管道检测节点上均设置所述供回水温度传感器、所述供回水压力传感器与所述供回水流量传感器，通过供回水温度传感器、供回水压力传感器和供回水流量传感器的设置，实时监测冷温水控制单元602与冷却水控制单元603的循环水信息，从而使得持续调优控制模块50在根据以上数据信息及数据采集模块10采集的其他信息、数据存储模块20的历史数据信息、以及人机界面模块70输入的数据信息进行分析计算后，实现对冷温水控制单元602与冷却水控制单元603的调控，以保证中央空调系统的最优运行。
水(风)量控制单元601上连接阀执行机构，冷温水控制单元602上连接冷温泵6022，冷却水控制单元603上连接冷却泵，冷却风机控制单元604上连接冷却塔风机，通过阀执行机构的开度实现水(风)量控制单元601中水量和风量的调节，而冷温泵6022、冷却泵与冷却风机的转速变化，则可完成对冷温水控制单元602、冷却水控制单元603与冷却风机控制单元604的良好调控。
冷温水控制单元602设置为包括执行器6021、冷温泵6022和电参数采集器6023，执行器6023的输入端设置为通过通讯模块30连接持续调优控制模块，且该执行器的输出端设置为通过通讯模块30连接冷温泵6022，冷温泵6022上通过通讯模块30连接电参数采集器6023，电参数采集器6023的输出端连接动态模拟模块40，冷温泵6022设置为由多组循环水泵组成，电参数采集器6023将对采集的冷温泵6022的电参数反馈至动态模拟模块40，并由动态模拟模块40根据数据采集模块10的采集数据，以及结合人机界面模块70输入的建筑物本身参数进行动态模拟，获取中央空调系统中冷温水控制单元602运行的理想模式和实际运行参数，根据该结果再由人机界面模块70输入冷温水控制单元602运行的理想数据，以完成冷温水控制单元602的初步改造，然后持续调优控制模块50依据实时数据采集模块10与数据存储模块20的信息进行分析计算，逐步优化冷温水控制单元602的运行，使其舒适度更佳。
建筑物本身参数设置为包括建筑面积、内部分区情况、室内照明和人员活动情况，由建筑物本身参数的输入，使得持续调优控制模块50能够综合考虑各方面因素对中央空调系统运行的影响，进一步实现中央空调系统最大限度地节能优化，以降低整体设备能耗，且延长设备使用寿命。
一种中央空调连续调优方法，包括以下步骤：
步骤一，由人机界面模块70输入建筑物本身参数信息，包括建筑面积、内部分区情况、室内照明和人员活动情况；
步骤二，通过人机界面模块70启动数据采集模块10与电参数采集器6023工作，数据采集模块10中的工艺数据单元101、室内环境参数单元102和室外环境参数单元103进行数据信息的采集，电参数采集器6023采集冷温泵6022的电参数，采集的数据信息经通讯模块30传递至动态模拟模块40和持续调优控制模块50，同时将该数据信息在数据存储模块20中进行存储备份；
步骤三，数据采集模块10与电参数采集器6023完成数据信息采集后，在人机界面模块70中启动动态模拟模块40工作，此时，动态模拟模块40根据数据采集模块10采集的数据、电参数采集器6023采集的数据与建筑物本身参数信息进行动态模拟，分别获取中央空调系统的理想工作模式和实际运行参数；
步骤四，依据步骤三获取的结果由人机界面模块70输入执行调整模块60中各单元运行的理想数据，从而完成系统的初步改造；
步骤五，初步改造完成后，由人机界面模块70启动持续调优控制模块50工作，持续调优控制模块50根据实时数据采集模块10、电参数采集器6023与数据存储模块20的信息，以及建筑物本身参数信息，分析计算出空调主机605冷凝器的最佳换热转换温度、冷却水的最佳出口温度、冷却水的最佳入口温度与冷温泵6022的最佳运行参数，空调主机605冷凝器的最佳换热转换温度的计算，是通过实际采集的环境温度(即室内外温度)与用户设定温度的差值乘以管路中水的流量，求出热需求量，然后再根据1.2倍的热需求量的结果，调节控制冷温水的出水温度，最后由冷温水的出水温度与用户设定温度的差值，控制冷温泵6022的运行频率，从而基于热平衡原理，并结合当前中央空调系统的实时负荷需求，以及运行的不同的空调主机的台数组合，保证每台空调主机605均在其最佳效率点附近运行，同时，控制冷温泵6022、冷却泵和冷却塔风机，使系统的综合效率趋于最佳状态；
步骤六，根据步骤五的计算结果，持续调优控制模块50控制阀执行机构的工作情况、冷却泵变频器与冷却塔风机变频器的输出频率以及冷温泵6022的工作情况，以实现对阀门开度、冷却泵、冷却塔风机与冷温泵6022转速的控制，从而保证调节后的水(风)量控制单元601、冷却水控制单元603、冷却风机控制单元604和冷温水控制单元602的实际运行参数逐步逼近动态模拟模块的理想工作模式；
步骤七，重复步骤五与步骤六，直至中央空调系统的实际运行模式最接近动态模拟模块40的理想工作模式，从而完成对中央空调系统的调优处理，使得中央空调系统高效节能运行；
步骤八，在运营期内，数据采集模块10实时采集中央空调系统运行过程中以及其所处环境的相关数据参数，并在数据存储模块20的配合下，由持续调优控制模块50自动进行中央空调系统的不断优化，以保证建筑内部舒适程度的同时，最大限度地实现中央空调系统的高效运行且节约能源。
使用本发明提供的中央空调连续调优系统及方法，能够在中央空调系统的运营期内，根据各方面的实际运行环境情况，进行中央空调系统的持续改进和最大限度地节能优化，并不断地调整控制策略，优化运行模式，以实现系统的精细化管理，降低整体设备能耗，且延长设备使用寿命。当该中央空调系统安装初期或运行后进行改造时，由建筑物本身参数信息、数据采集模块10与电参数采集器6023采集的数据信息，将该数据信息在数据存储模块20中进行存储备份，同时进行动态模拟模块40的动态模拟，获取中央空调系统的理想工作模式和实际运行参数，根据该结果找出中央空调系统运行中存在的问题，然后由人机界面模块70输入控制执行调整模块60中各单元运行的理想数据，从而完成系统的初步改造，再根据系统运行结果，由持续调优控制模块50在数据采集模块10、电参数采集器6023与数据存储模块20的实时跟踪系统运行中各单元信息，结合建筑物本身参数信息下，分析计算出空调主机605冷凝器的最佳换热转换温度、冷却水的最佳出口温度、冷却水的最佳入口温度与冷温泵6022的最佳运行参数，从而控制阀执行机构、冷却泵变频器与冷却塔风机变频器以及冷温泵6022的工作情况，以实现对阀门开度、冷却泵、冷却塔风机与冷温泵6022转速的控制，从而保证调节后的水(风)量控制单元601、冷却水控制单元603、冷却风机控制单元604和冷温水控制单元602的实际运行参数逐步逼近动态模拟模块40的理想工作模式，以优化调整空调主机605的运行周期，对系统各个环节实现运行能效的全面控制，使系统始终保持在高能效比的工况下运行，而在系统运营期，持续调优控制模块50根据数据采集模块10实时采集中央空调系统运行过程中以及其所处环境的相关数据参数，并在数据存储模块20的配合下，由自动进行中央空调系统的不断优化，以保证建筑内部舒适程度的同时，最大限度地实现中央空调系统的高效运行且节约能源。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。