一种基于智能节能控制的空调监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于智能节能控制的空调监控系统，其包括空调机组、控制器以及远程控制中心，所述空调机组与所述控制器一一对应，所述多个控制器通过远传装置与远程控制中心进行数据通讯，所述空调机组包括空气调节组件、温度传感器以及湿度传感器，所述控制器内部设置有温度阈值t、湿度阈值tl、浮动温度Δts以及浮动湿度Δtls。本发明能够将室内的温度、湿度、洁净度和空气流速控制在高精度范围内，以满足人员工作环境的要求。并且能够根据工况自动同时调节温湿度，空气调节稳定，达到节能环保的目的，并且能够及时监测空调故障，在空调机组出现故障时及时报警。
【专利说明】
一种基于智能节能控制的空调监控系统
技术领域
[0001]本发明涉及智能监控领域，具体地涉及一种基于智能节能控制的空调监控系统。
【背景技术】
[0002]空调兼具调节温度和调节湿度的作用，一般情况下是以温度控制为主，湿度调节为辅，和温度控制直接相关的功能段为“表冷段”和“加热段”，和湿度控制直接相关的功能段为“表冷段”和“加湿段”。所以，要控制室内空气的温湿度，关键就是对表冷、加热、加湿三个功能段的控制。空调的表冷器是降温和凝露除湿两种功能的统一。若是将温度和湿度调节分开来看，温度的降低是同相态变化，变化速度快;而凝露除湿是气态到液态两相之间的变化，变化速度缓慢。在湿度较高的空气温湿度调节中，常规的控制方法通常是以温度为优先控制，先将空气在表冷器处降低至目标值，而后根据室内工况需要，再对空气进行加热回温。经过一段时间的运行，若是检测到回风工况的相对湿度较低，则再需要用加湿段进行补充。在冷却、除湿、加热、加湿几个功能段的反复作用下，空气状态在震荡调节中最终达到室内温湿目标。
[0003]由此可见，常规的空气调节具有以下两个缺点:
[0004]1、表冷器为了除湿，可能会使空气达到过冷状态，而后再进行回温加湿。而不论是加热回温还是加湿都是对空气过冷和除湿过量的补偿，冷热能量的抵消会产生能量的浪费。
[0005]2、震荡式的调节方法不但会使得空气调节的时间加长，而且也会容易造成空气状态的不稳定。
[0006]因此，现有的空气调节方法耗能较大，空气调节不稳定，容易产生故障，造成资源浪费，不利于环境保护。
【发明内容】
[0007]本发明为了解决上述提到的现有的空气调节存在的耗能较大，空气调节不稳定，容易产生故障，造成资源浪费，不利于环境保护等缺点，提供一种基于智能节能控制的空调监控系统，能够将室内的温度、湿度、洁净度和空气流速控制在高精度范围内，以满足人员工作环境的要求。并且能够根据工况自动同时调节温湿度，空气调节稳定，达到节能环保的目的，并且能够及时监测空调故障，在空调机组出现故障时及时报警。
[0008]具体地，本发明提供一种基于智能节能控制的空调监控系统，其包括空调机组、控制器以及远程控制中心，所述空调机组与所述控制器一一对应，所述多个控制器通过远传装置与远程控制中心进行数据通讯，所述空调机组包括空气调节组件、温度传感器以及湿度传感器，所述温度传感器以及湿度传感器的输出端连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述空气调节组件的输入端，
[0009]所述温度传感器采集所述空调机组出风口的温度ts并上传至所述控制器，所述湿度传感器采集所述空调机组出风口的湿度tls并上传至所述控制器，所述控制器内部设置有温度阈值t、湿度阈值11、浮动温度AtsW及浮动湿度A 11S，
[0010]当t>ts+Ats且tlHls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出降温并且除湿的指令；
[0011]当t>ts+Ats且tl〈tls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出降温并且加湿的指令；
[0012]当t〈ts+Ats且tl〈tls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出升温并且加湿的指令；以及
[0013]当t〈ts+Ats且tlHls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出升温并且除湿的指令。
[0014]优选地，所述空调机组包括进风段、过滤段、表冷段、加热段、加湿段、风机段以及出风段，所述进风段设置有新风阀，所述过滤段设置有压差传感器，所述表冷段设置有冷水阀门，所述加热段设置有加热器，所述加湿段设置有加湿器，所述风机段设置有风机以及风机变频器，所述出风段设置有温度传感器、湿度传感器以及压力传感器，所述压差传感器、温度传感器、湿度传感器以及压力传感器的输出端连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述新风阀、冷水阀门、加热器、加湿器以及风机变频器的输入端。
[0015]优选地，所述控制器内部设置有相对湿度曲线，所述相对湿度曲线对应的湿度随温度的增加而呈非线性增加。
[0016]优选地，所述控制器通过对冷水阀门以及加湿器的共同控制实现相对湿度曲线的变化。
[0017]优选地，所述控制器内部设置有压差阈值，当压差传感器得到的过滤器的终阻力与处阻力的压差小于压差阈值时，控制器向所述空调机组发出报警信号。
[0018]优选地，所述空调机组在接收到报警信号后通过声光报警装置进行报警。
[0019]优选地，所述压差阈值为0.7-2。
[0020]优选地，所述远传装置设置有RS485数据通讯端口，所述空调机组通过远传装置将空调机组的运行状况上传至远程控制中心，所述远程控制中心对多个空调机组的运行进行监控。
[0021 ] 优选地，当至少一个空调机组的新风阀的阀位处于100%时，远程控制中心向多个控制器发出提高风机转速的指令，当各个空调机组的新风阀的阀位均低于85%时，远程控制中心向多个控制器发出降低风机转速的指令，当至少一个空调机组的新风阀的阀位处于85%_100%时，远程控制中心向多个控制器发出维持原有风机转速的指令，所述控制器通过向所述风机变频器发送指令以改变风机的转速。
[0022]优选地，所述空调机组的回风管中设置有空气质量检测仪，所述空气质量检测仪通过信号转换器连接控制器，所述信号转换器将空气质量检测仪获得的实时空气质量参数转换成电信号传送给控制器，当实时空气质量参数低于预设空气参数时，控制器向新风阀发送增加新风量的指令。
[0023]本发明的优点如下所述:
[0024]1、本发明提供的基于智能节能控制的空调监控系统，通过远程控制中心对多个空调机组的控制器的统一控制，能够将室内的温度、湿度、洁净度和空气流速控制在高精度范围内，以满足人员工作环境的要求；
[0025]2、控制器能够根据多种工况自动同时调节温湿度，在最低能耗的情况下，达到最优的空气调节目的，空气调节稳定，达到节能环保的目的；
[0026]3、控制器在调节温度的同时，对空气中的湿度进行调节，减少空调各个部件的损耗，同时达到节能的目的；
[0027]4、远程控制中心能够及时监测空调故障，在空调机组出现故障时及时报警，保障空调机组的安全运行。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的结构不意图；
[0029]图2为本发明的空调机组的结构示意图；
[0030]图3为本发明的结构示意框图；以及
[0031]图4为本发明的相对湿度曲线的示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明的结构及工作原理做进一步解释:
[0033]本发明提供一种基于智能节能控制的空调监控系统，如图1所示，其包括空调机组
1、控制器2以及远程控制中心3，空调机组I与控制器2—一对应，控制器2对空调机组I进行
控制。
[0034]多个控制器2通过远传装置4与远程控制中心3进行数据通讯，将空调机组的运行情况发送给远程控制中心3，远程控制中心3对多个空调机组进行统一管理与监测。
[0035]空调机组I包括空气调节组件5、温度传感器6以及湿度传感器7，温度传感器6以及湿度传感器7的输出端连接控制器2的输入端，用于将监测到的空调机组I出风口处的实时温度以及实时湿度上传至控制器2。控制器2的输出端连接空气调节组件5的输入端，用于向空气调节组件5发送控制指令。
[0036]如图2及图3所示，空调机组I的功能段包括进风段、过滤段、表冷段、加热段、加湿段、风机段以及出风段，进风段设置有新风阀8，过滤段设置有压差传感器9，表冷段设置有冷水阀门10，加热段设置有加热器11，加湿段设置有加湿器12，风机段设置有风机以及风机变频器13，出风段设置有温度传感器6、湿度传感器7以及压力传感器14。
[0037]压差传感器9、温度传感器6、湿度传感器7以及压力传感器14的输出端连接控制器2的输入端，控制器2的输出端连接新风阀8、冷水阀门10、加热器11、加湿器12以及风机变频器13的输入端，用于向新风阀8、冷水阀门10、加热器11、加湿器12以及风机变频器13发送指令。
[0038]在实际工作中，温度传感器6采集空调机组出风口的温度ts并上传至控制器2，湿度传感器7采集空调机组出风口的湿度tls并上传至控制器2，控制器2内部设置有温度阈值七、湿度阈值〖1、浮动温度Δ ts以及浮动湿度Δ tls，
[0039]当t>ts+Ats且tlHls+Atls时，控制器2向空调机组发出降温并且除湿的指令，表冷段的冷水阀门10打开进行降温除湿。
[0040]当t>ts+Ats且tl〈tls+Atls时，控制器2向所述空调机组发出降温并且加湿的指令，表冷段的冷水阀门10打开进行降温，加湿器12进行加湿。
[0041]当t〈ts+Ats且tl〈tls+Atls时，控制器2向所述空调机组发出升温并且加湿的指令，加热器11进行加热，加湿器12进行加湿。
[0042]当t〈ts+Ats且tlHls+Atls时，控制器2向所述空调机组发出升温并且除湿的指令，加热器11进行加热，表冷段进行除湿。
[0043]控制器2内部设置温度以及湿度阈值，从而实现实现上述四个公开的自动控制切换，达到智能节能的目的。
[0044]为了实现温度和湿度的同时调节，控制器2内部设置有相对湿度曲线，如图4所示，横坐标代表湿度d，纵坐标代表温度t，相对湿度曲线20对应的湿度随温度的增加而呈非线性增加。图4中，Cl为高温高湿区，C2为高温低湿区，C3为低温低湿区，C4为低温高湿区。
[0045]控制器2通过对冷水阀门以及加湿器的温湿度解耦控制实现相对湿度曲线的变化。降低温度会使空气凝露，除湿的过程也是温度降低的过程，而升温又会使空气的相对湿度减小，若是使用干蒸汽加湿，也会使温度有微量的提升。因此空气的温度和相对湿度是两个息息相关的参量。而温湿度解耦控制功能会在两个状态点相比较后，以趋势判断曲线对设备及状态进行调整，直指目标值，以最快的速度达到目标状态，并保持精度上的稳定性。
[0046]由于新风机组本身对空气的洁净度都具备处理功能，而且随着空气污染的日益严重，更使得空气洁净度处理越来越重要。要想保证空气的洁净度，就要做到三个方面:除尘、除菌、杀菌和保证室内的新风量及换气次数。在过滤器除菌方面主要重点关注的是过滤器两侧的压差值(即风阻压差)，以压差值的大小来判断过滤器的脏堵情况，从而指导工作人员是否清洗还是更换过滤器。
[0047]在本实施例中，控制器2内部设置有压差阈值，当压差传感器得到的过滤器的终阻力与处阻力的压差小于压差阈值时，控制器2向所述空调机组发出报警信号，空调机组在接收到报警信号后通过声光报警装置进行报警，工作人员根据需要更换过滤器。
[0048]在实际实施例中，压差阈值为0.7-2。初次使用的过滤器，终阻力是初阻力的2倍时，提示压差超限，脏堵报警；
[0049]—次清洗后由于过滤器的损耗，远程控制中心3将控制器2的压差阈值降低至初阻力的1.8倍;
[0050]二次清洗后，远程控制中心3将控制器2的压差阈值降低至初阻力的1.5倍;二次清洗后，再次超过1.5倍初阻力报警，则提示更换新过滤器；
[0051]当压差值低于初阻力的0.7倍时，则判断过滤器可能已破损，需要更换过滤器。
[0052]控制器2的壳体上设置有液晶显示屏、工作按键、指示灯以及蜂鸣器。远传装置4设置有RS485数据通讯端口，空调机组I通过远传装置4将空调机组的运行状况上传至远程控制中心3，远程控制中心3对多个空调机组的运行进行监控，当空调机组出现故障时，进行报警提示，保证空调机组的使用寿命。
[0053]优选地，在实施例中，为了节约能量，当至少一个空调机组I的新风阀的阀位处于100%时，说明风量不足，远程控制中心3向多个控制器2发出提高风机转速的指令，当各个空调机组I的新风阀的阀位均低于85%时，说明风量过大，远程控制中心3向多个控制器2发出降低风机转速的指令，当至少一个空调机组I的新风阀的阀位处于85%-100%时，说明风量正常，远程控制中心3向多个控制器2发出维持原有风机转速的指令，这样可以尽量降低风机运行的静余压，节约风机运行能耗。控制器2在接收到调节指令后，通过向风机变频器发送指令以改变风机的转速。
[0054]优选地，空调机组的回风管中设置有空气质量检测仪15，空气质量检测仪15通过信号转换器16连接控制器2，信号转换器16将空气质量检测仪15获得的实时空气质量参数转换成电信号传送给控制器2，当实时空气质量参数低于预设空气参数时，控制器2向新风阀发送增加新风量的指令，调节新风阀开度，以保持所需的最小新风量。
[0055]远程控制中心3还能通过通讯端口连接风机水系统，从而达到节约用水的目的。
[0056]本发明的优点如下所述:
[0057]本发明提供的基于智能节能控制的空调监控系统，通过远程控制中心对多个空调机组的控制器的统一控制，能够将室内的温度、湿度、洁净度和空气流速控制在高精度范围内，以满足人员工作环境的要求；
[0058]控制器能够根据多种工况自动同时调节温湿度，在最低能耗的情况下，达到最优的空气调节目的，空气调节稳定，达到节能环保的目的；
[0059]控制器在调节温度的同时，对空气中的湿度进行调节，减少空调各个部件的损耗，同时达到节能的目的；
[0060]远程控制中心能够及时监测空调故障，在空调机组出现故障时及时报警，保障空调机组的安全运行。
[0061]最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种基于智能节能控制的空调监控系统，其包括空调机组、控制器以及远程控制中心，其特征在于:所述空调机组与所述控制器一一对应，所述多个控制器通过远传装置与远程控制中心进行数据通讯，所述空调机组包括空气调节组件、温度传感器以及湿度传感器，所述温度传感器以及湿度传感器的输出端连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述空气调节组件的输入端， 所述温度传感器采集所述空调机组出风口的温度ts并上传至所述控制器，所述湿度传感器采集所述空调机组出风口的湿度tls并上传至所述控制器，所述控制器内部设置有温度阈值t、湿度阈值11、浮动温度Δ ts以及浮动湿度Δ 11S， 当t>ts+Ats且tl>tls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出降温并且除湿的指令； 当t>ts+Ats且tl〈tls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出降温并且加湿的指令； 当t〈ts+Ats且tl〈tls+Atls时，所述控制器向所述空调机组发出升温并且加湿的指令；以及 当t〈ts+Δ ts且tlHls+Δ tls时，所述控制器向所述空调机组发出升温并且除湿的指令。2.根据权利要求1所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述空调机组包括进风段、过滤段、表冷段、加热段、加湿段、风机段以及出风段，所述进风段设置有新风阀，所述过滤段设置有压差传感器，所述表冷段设置有冷水阀门，所述加热段设置有加热器，所述加湿段设置有加湿器，所述风机段设置有风机以及风机变频器，所述出风段设置有温度传感器、湿度传感器以及压力传感器， 所述压差传感器、温度传感器、湿度传感器以及压力传感器的输出端连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述新风阀、冷水阀门、加热器、加湿器以及风机变频器的输入端。3.根据权利要求1所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述控制器内部设置有相对湿度曲线，所述相对湿度曲线对应的湿度随温度的增加而呈非线性增加。4.根据权利要求3所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述控制器通过对冷水阀门以及加湿器的共同控制实现相对湿度曲线的变化。5.根据权利要求1所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述控制器内部设置有压差阈值，当压差传感器得到的过滤器的终阻力与处阻力的压差小于压差阈值时，控制器向所述空调机组发出报警信号。6.根据权利要求5所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述空调机组在接收到报警信号后通过声光报警装置进行报警。7.根据权利要求5所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述压差阈值为0.7-2。8.根据权利要求1所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述远传装置设置有RS485数据通讯端口，所述空调机组通过远传装置将空调机组的运行状况上传至远程控制中心，所述远程控制中心对多个空调机组的运行进行监控。9.根据权利要求8所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:当至少一个空调机组的新风阀的阀位处于100%时，远程控制中心向多个控制器发出提高风机转速的指令，当各个空调机组的新风阀的阀位均低于85%时，远程控制中心向多个控制器发出降低风机转速的指令，当至少一个空调机组的新风阀的阀位处于85%-100%时，远程控制中心向多个控制器发出维持原有风机转速的指令，所述控制器通过向所述风机变频器发送指令以改变风机的转速。10.根据权利要求1所述的基于智能节能控制的空调监控系统，其特征在于:所述空调机组的回风管中设置有空气质量检测仪，所述空气质量检测仪通过信号转换器连接控制器，所述信号转换器将空气质量检测仪获得的实时空气质量参数转换成电信号传送给控制器，当实时空气质量参数低于预设空气参数时，控制器向新风阀发送增加新风量的指令。
【文档编号】F24F11/00GK106091277SQ201610465881
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】贺惠民, 贾清霞, 魏巍
【申请人】国网冀北节能服务有限公司, 国家电网公司