专利名称：数字化动态跟踪节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节电设备，特别是一种利用模糊神经控制和 人工网络以及相关工控电力构成的智能变频控制设备，该设备使各种 系统中的电动机在最佳节能状态下运行。
背景技术：
提髙能源利用效率，是节约能源的最有效措施。在夏季，许多城 市都出现了由于用电紧张，严重影响了居民的正常生活和企业的生产
经营。PID调节是当前主要闭环自动控制方法，它能满足一般要求不 高的场所，例如中国专利CN2670983Y，公开了一种智能化节电设备， 但其使用的是变频器厂家提供的通用设置以及变送器厂家的成品，所 组建的电路用于工业设备驱动装置，只形成初级的闭环反馈自控系 统，更无程序控制，其数学模型不精确，控制效果仍然不佳，节能效 果也不理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种节电设备，该设备克服了现有技术 中设备低效运行所造成的能源浪费问题。
为达上述目的，本实用新型提供了一种利用模糊神经控制和人工 网络以及相关工控电路构成的智能变频控制设备，该设备能使各种系统中的电动机在最佳节能状态下运行。
模糊控制是基于规则的一种智能控制方式，它不依赖于被控对象 的精确数学模型，适宜处理无模型和模型不确定的被控对象，能够直 接从专家和操作者的控制经验归纳、优化而得到对被控对象的控制方 案，并具有较好的控制效果，达到节能的目的。人工神经元网络可以 模仿人脑的思维方式，通过反复的"学习训练"过程，将控制的方法 和效果结合进行对比记忆，从而找到更优化的控制方法。
模糊神经控制策略有效地结合模糊控制和人工神经网络的优点， 可依据环境与负荷的变化，自动择优调节系统的优化运行参数，确保 空调各个循环泵系统始终运行在最佳工况，可保障空调系统在任何负 荷条件下，都能高效率地运行，从而最大限度地降低空调系统电动机 的能耗，从而达到节能目的。
本实用新型智能化节电设备，包括模糊神经控制和人工网络以及 相关工控电路构成的智能控制器，变频器及相关电器元件等组成的节 电设备。智能控制器还连接现场采集的温度、压力、流量、流速等信 号。
其技术方案是包括中央空调变频控制器、中央空调节能监测控制 器；工控电路，中央空调变频控制器根据中心频率和送、回水温度来 改变V-F工作点，通过降低送水温度进行调度的调节；所述的中央空
调节能监测控制器为基于BlackFin-537控制板并加载uclimix使得 以太网通讯得以实现的控制器，BlackFin-537控制板通过RS232/485 转接口与中央空调变频控制器连接，BlackFin-537控制板设有RS232/485、 CAN、以太网和模糊神经控制接口。
所述的中央变频空调节能监测控制器可以接通用监控摄像头所 采用的3端数据线，连接工控现场、终端设备现场的监控。
所述的中央空调节能监测控制器为基于BlackFin-537控制板的 控制器，其连接笔记本电脑或者是工控机。
本实用新型数字化动态跟踪节电装置能使各种系统中的电动机 在最佳节能状态下运行。例如，可依据环境与负荷的变化，自动择优 调节系统的优化运行参数，确保空调各个循环泵系统始终运行在最佳 工况，可保障空调系统在任何负荷条件下，都能高效率地运行，从而 最大限度地降低空调系统电动机的能耗，从而达到节能目的。
图l为节能系统架构图，图中
l为楼层热交换器；2为室内通风口； 3为工控现场监视摄像头; 4为3端AV数据线；5为本实用新型所设计的基于BlackFin-537和 模糊神经控制的大型楼宇中央空调节能监测控制器；6为送水口及温 度便送器；7为回水口及温度便送器；8和9都为现场监控设备；10 为远程现场监控设备；ll为中央空调变频控制器主机。
图2为节能系统硬件实现图3为变频控制器方框图。
具体实施方式
如图1所示，图1中央为中央空调变频控制器主机11，在本实
施例中，该中央空调变频控制器为西门子SC430中央空调变频控制 器。左上的部分为各个楼层、房间的热交换设备。中央空调变频控制 器右上的装置，即为本实用新型所设计的基于BlackFin-537和模糊 神经控制的大型楼宇中央空调节能监测控制器5。
中央变频空调系统由中央空调变频控制器主机11进行设定和简 单(正常)的控制，主要根据中心频率和送、回水温度来改变V-F工 作点，从而通过降低送水温度进行温度调节。各层热交换设备把室内 传来的热风与冷水经过热交换器1进行热交换，通过各个室内的通风 口2将冷风吹出，从而实现降温的过程。
本实用新型所设计的中央空调节能监测控制器5连接于中央空 调变频控制器主机11,并与工控现场监视摄像头3、现场监控设备8、 9及互联网相连。中央空调节能监测控制器5可以接若干通用监控摄 像头所采用的3端数据线4，从而实现工控现场、终端设备现场的监 控；同时，工程师可以通过笔记本电脑的串口或者是工控机、集散系 统、现场总线系统，通过CAN总线直接监控和控制中央空调系统的运 行。
模糊神经控制算法运行于在由送水、回水变送器和中央变频控制 器组成的闭环系统中，根据送水、回水甚至是各个楼层、室内的温度 变送信号，采取相应的算法进行优化调节，使空调系统工作在最效能 耗状态。此外，由于模糊神经网络本身具有"预测和经验"能力，可 实现控制量提前，避免了过度制冷造成的能源的浪费。
如图2所示，图2下部虚线组成的小方框内是中央空调变频控制 器，上部虚线组成的大方框内是本实用新型所设计的基于 BlackFin-537和模糊神经控制的大型楼宇中央空调节能监测控制器, 其中，BlackFin-537需要美国模拟器件公司(Analog Devices, Inc., ADI)提供。本实用新型设计的中央空调节能监测控制器具有 RS232/485转接口，与中央空调变频控制器连接；具有Ethernet接口， 与互联网连接；具有CAN总线接口，与CAN接口卡连接；具有RS232 接口，与RS232转接口连接。
通过布图
(1) 、 BlackFin-537加载uclinux使得以太网通讯得以实现，由 于TCP/IP协议栈的支持，网络通讯功能实现起来也十分简单。同时， 多任务的切换和并存得到了实现；
(2) 、由于BlackFin-537具有丰富的接口，使得源自于工控机 和集散系统、现场总线的工控CAN总线得到了实现，同时便捷、稳定 的RS485通讯实现起来也很方便；
(3) 、控制算法运行在优先级最高的进程中，保证了控制系统的 实时性；
(4) 、由于加入了视频监控功能，使得BF537资源得到了最大限 度的发挥和充分利用。
如图3所示，虚线组成的方框内为本实用新型提供的中央空调节 能监测控制器，其外挂在中央空调变频控制器周边，通过485通信口 与中央空调变频控制器连接。
通过与中央空调变频控制器的通讯和模糊神经控制算法，使中央 空调变频控制器增加了节能功能，通常可以节能50%左右。同时，本 设备支持RS232/485、 CAN、以太网，工程师可以将笔记本的串口接 入控制器，从而实现监控；工程师可以将控制器接入工控机、集散控 制系统设备、现场总线设备进行监控；工程师可用在远程通过互联网 络对控制器监控；可以通过摄像装置进行现场视频信息采集，使得即 使在不同的工作间，甚至是远在另一个城市的操作者也可以有身临其 境进行现场控制。
权利要求1、一种数字化动态跟踪电装置，包括中央空调变频控制器、中央空调节能监测控制器；工控电路，中央空调变频控制器根据中心频率和送、回水温度来改变V-F工作点，通过降低送水温度进行温度的调节；其特征在于所述的中央空调节能监测控制器为基于BlackFin-537控制板并加载uclinux使得以太网通讯得以实现的控制器，BlackFin-537控制板通过RS232/485转接口与中央空调变频控制器连接，BlackFin-537控制板设有RS232/485、CAN、以太网和模糊神经控制接口。
2、 根据权利要求1所述的数字化动态跟踪电装置，其特征在于 所述的中央变频空调节能监测控制器可以接通用监控摄像头所 采用的3端数据线，连接工控现场、终端设备现场的监控。
3、 根据权利要求1所述的数字化动态跟踪电装置，其特征在于所 述的中央空调节能监测控制器为的BlackFin-537控制板，其连接笔 记本电脑或者是工控机。
专利摘要本实用新型公开了一种数字化动态跟踪节电装置，特别是一种利用模糊神经控制和人工网络以及相关工控电力构成的智能变频控制设备，该设备能使各种系统中的电动机在最佳节能状态下运行。其技术方案是包括中央空调变频控制器、中央空调节能监测控制器；工控电路，中央空调变频控制器根据中心频率和送、回水温度来改变V-F工作点，通过降低送水温度进行调度的调节；所述的中央空调节能监测控制器为基于BlackFin-537控制板并加载uclinux使得以太网通讯得以实现的控制器，BlackFin-537控制板通过RS232/485转接口与中央空调变频控制器连接，BlackFin-537控制板设有RS232/485、CAN、以太网和模糊神经控制接口。
文档编号G05B19/418GK201188190SQ20082010148
公开日2009年1月28日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者朱剑辉, 柯永星, 刚 程 申请人:厦门拓达节能技术有限公司