一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备的制作方法

本实用新型涉及暖通空调领域，具体是一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备。

背景技术：

随着社会的发展，国内建筑能耗占社会总能耗的比重已达30%,且仍处于一个增长的过程。研究表明，中央空调的能耗约占建筑总能耗的45%，是建筑能耗的重要组成部分。一次对中央空调系统的节能措施，有助于降低社会能耗节约社会资源。

由于现有中央空调系统，不具备分户或设备或设备末端流量统计功能，现有的中央空调收费体系采用按面积分摊调费。这种收费方式存在一系列的不合理性，例如场所所使用的功能及营业时间段及热负荷量都存在着差异，而且现有的中央空调系统如果想达到精确计量，需要在各分户入口安装流量计或热量表，这种做法其一初期投入成本高，而且系统组件增加必然造成故障率增加。其二各分户计量表需要人工定期抄表统计，耗费大量的人力物力。从长远发展来看，现有的中央空调收费体系已无法满足市场的需求。

技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备，以解决现有技术因空调末端设备无法具体分户统计能耗，而采用按面积分摊调费的不合理收费体系的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备，其特征在于：包括空调主机，以及用于计量空调主机能耗的总端能耗计量表，空调主机通过泵组附属设备连接有系统管道，系统管道通过多个支管与多个末端设备一一对应连接，每个支管中分别安装有数字调节阀，还包括配置于每个末端设备的无线计量温控器、安装在各个支管中的流速测量模块，以及数据网关，所述无线计量温控器通过无线方式分别与对应的数字调节阀、末端设备控制连接，所述流速测量模块与对应的无线计量温控器无线通讯连接，所述数据网关通过无线方式分别与总端能耗计量表、无线计量温控器通讯连接，数据网关还通过互联网与云端服务器通讯连接。

所述的一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备，其特征在于：所述总端能耗计量表为具有无线通讯功能的智能能耗表。

所述的一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备，其特征在于：所述流速测量模块具有无线通讯功能。

本实用新型中，无线计量温控器获取每个数字调节阀状态改变所持续的时间t、阀门开启度a以及支管中的支路流速V，并将时间t、阀门开启度a及支路流速数据v通过数据网关传送至云端服务器，同时总端能耗计量表将总能耗数据通过数据网关传送至云端服务器，云端服务器根据每个数字调节阀状态改变所持续的时间t、阀门开启度a及支管中的支路流速V，结合已知的支管截面积S，计算得到各个支路的流量G，G=a×S×V×t，并根据各个支路的流量G可获得总流量，最后云端服务器根据各个支路流量G占总流量的比例，用比例乘以总能耗即可得到每个支路的能耗，进而可得到每个支路的能耗费用。

本实用新型能够避免流量计、热量表的使用，通过空调原有末端设备将数据无线传至大数据中心进行对各末端冷量的精确计量，从而能够实现分户分设备收费的可能，节省了原有分户计量装置的费用；同时通过无线技术的运用，可以集中管理统计各末端设备的流量使用情况。通过无线技术实时传输记录末端装置数据，建立数据库分析大型公共建筑的节能潜力，从而可进一步实施建筑节能改造。同时又可倡导用户合理使用空调，主动节能避免能源的浪费。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

图2为本实用新型网络拓扑结构图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种具有分户计量功能的大数据智能空调设备，包括空调主机1，以及用于计量空调主机能耗的总端能耗计量表7，空调主机1通过泵组附属设备连接有系统管道2，系统管道2通过多个支管与多个末端设备3一一对应连接，每个支管中分别安装有数字调节阀4，还包括配置于每个末端设备3的无线计量温控器5、安装在各个支管中的流速测量模块，以及数据网关8，无线计量温控器5通过无线方式分别与对应的数字调节阀4、末端设备3控制连接，流速测量模块与对应的无线计量温控器5无线通讯连接，数据网关8通过无线方式分别与总端能耗计量表7、无线计量温控器5通讯连接，数据网关8还通过互联网9与云端服务器10通讯连接。

总端能耗计量表7为具有无线通讯功能的智能能耗表。

流速测量模块具有无线通讯功能。

本实用新型是在整个中央空调系统中安装有数字调节阀4、无线计量温控器5、能耗计量表7、数据网关8以及远端设有云端服务器10。将数字调节阀4安装在末端设备3的回水管路上，无线计量温控器5可无线控制数字调节阀4的开启关闭以及开启角度和时间，并且也同时控制末端设备3的开启关闭及高中低档风速调节。无线计量温控器5与末端设备3和数字调节阀4之间采用无线传输信号方式控制，在总端安装智能能耗表7并定期将能耗通过智能网关将能耗值传输至云端服务器。待整个中央空调系统安装完成，系统设备全部打开，阀门全部开启调试运行合格后，将各末端设备支路的管段阀门全部打开至最大流量Q的状态下，各支路循环介质流速通过外置流速测量工具进行测量，并将各支路循环介质流速数值和末端管道管径数值输入在无线计量温控器5上，即完成末端系统支路流速匹配和标定。

当系统正常运行时，无线计量温控器根据设定温度自动控制数字调节阀阀门的开关及开启程度，并实时的将不同工况下的数据通过无线计量温控器传输至数据网关，再通过数据网关传送至云端服务器。在云端服务器中记录存储并进行数据计算分析、形成各参数的曲线图。云端服务器根据各数据网关支路进行分块数据处理，将数据网关中各无线计量温控器传输的数据进行记录和累加及数据计算分析。

各无线计量温控器某一状态下支路流量计算根据如下公式：

G=a×S×V×t

a：阀门开启度

G：支路流量

S：管路截面积

V：支路流速

t：阀门状态改变所持续的时间

各支路流量通过不断变化的阀门运作状态，分别计算各变更节点时间段的流量数值，并定时、定日、定月汇总各支路流量数据G。

末端设备1支路的流量数据为G1，末端设备2支路的流量数据为G2……，末端设备n的流量数据为Gn。

Q总=G1+G2+G3+G4+......+Gn

根据智能能耗表传输的总能耗数值E总，按各支路流量占百分比计算出各末端设备能耗：

末端设备一能耗计算，末端设备一流量数值为G1，总流量数值为Q总，末端设备1流量占比为X1（X1+X2+ X3+ X4+……+Xn=100%）。

X1=G1/Q总×100%

X2=G2/Q总×100%……

末端设备一能耗E1=X1×E总，末端设备二能耗E1=X2×E总……，以此类推。

空调末端测流量系统利用计算机和无线通讯技术，组成一个综合的计量收费系统。每个单独的末端设备测流量系统，通过无线计量温控器将各末端设备及数字调节阀的运行工况实时数据通过无线通讯方式传输到云端服务器上，云端服务器对数据进行记录、分析处理，根据各个末端支路所通过的水流量计算数值、耗能占比、动态监测、历史数据查询、综合分析。能自动生成耗能报表为能源合理调配提供数据支撑，为能源自动化管理提供手段。