一种公共建筑的环境控制系统和方法与流程

本发明涉及节能控制，特别是一种公共建筑的环境控制系统和方法。

背景技术：

1、公共建筑（例如地铁站）的环境控制是非常重要的，然而，目前公共建筑的环境控制系统（例如风水管理系统）普遍存在严重的能源浪费。这主要是因为在设备选型的时候，通常都按照最大负荷设计，在实际验收时，忽略了动态调节、按需供给的要求，在运行的时候，设备都工作在最大负荷状态。

2、随着节能需求的增长，对公共建筑，特别是地铁站的节能改造变得日益迫切。但是，这种节能改造都是在验收完成，公共建筑已经进入正常运行以后进行的，必须要求不要破坏原有的环控系统，从而能随时切换回到原有的控制模式。现有的公共建筑的节能环控方案大多都是通过将节能控制部分与原有的环控部分集成为一个整体的环控系统来实现的，这需要对原有的环控系统和环控柜进行相应的改造，这并不适用于前述的对公共建筑进行节能改造的应用场景。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种公共建筑的环境控制系统和方法。

2、本发明的一个目的是提供一种适用于对公共建筑进行节能改造场景的公共建筑的环境控制系统和方法。

3、本发明一个进一步的目的是实现节能模式和非节能模式的无缝切换。

4、本发明另一个进一步的目的是保证从节能模式切换到非节能模式时建筑自动化系统的控制命令的可靠执行。

5、特别地，根据本发明的一方面，提供了一种公共建筑的环境控制系统，包括：

6、环控柜，用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境；以及

7、建筑自动化系统，被配置为获取所述环控柜所采集的第一环境状态数据，并基于所述第一环境状态数据向所述环控柜发送控制命令，以使所述环控柜执行所述控制命令来控制所述机电设备的运行；其中

8、所述环境控制系统还包括：独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统，以及分别与所述建筑自动化系统、所述节能控制系统和所述环控柜相连接并双向交互的选择器，其中

9、所述选择器被配置为：

10、根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

11、在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的控制命令转发至所述环控柜；以及

12、在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

13、可选地，所述预设的节能配置包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息；

14、所述环控柜采用寄存器用于存储和输出控制命令；

15、所述在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点、所述控制点所在的寄存器的地址、以及所述控制点所在的寄存器的数量。

16、可选地，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

17、所述选择器还被配置为：

18、当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时确定退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

19、可选地，所述选择器还被配置为：

20、当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

21、可选地，所述节能控制系统还被配置为：

22、在所述节能模式下定期向所述选择器发送心跳信号；

23、所述选择器还被配置为：

24、接收所述心跳信号；

25、若自上一次接收到所述心跳信号后超过第二预设时长仍未收到所述心跳信号，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

26、可选地，所述节能控制系统包括：

27、传感装置，设置在所述公共建筑现场，用于检测所述公共建筑的第二环境状态数据；

28、调控装置，设置在所述公共建筑现场，用于在所述节能模式下受控地调控所述机电设备的运行；以及

29、节能控制中心，分别与所述建筑自动化系统和所述选择器连接以实现所述节能控制系统与所述建筑自动化系统之间的信号传输以及与所述选择器之间的双向交互，并且还与所述传感装置和所述调控装置通信连接，用于获取所述传感装置检测到的第二环境状态数据，并在节能模式下基于所述第一环境状态数据和所述第二环境状态数据控制所述调控装置调控所述机电设备的运行。

30、根据本发明的另一方面，还提供了一种公共建筑的环境控制方法，应用于选择器，所述选择器分别与建筑自动化系统、独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统、以及环控柜通信连接，所述环控柜用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境，所述方法包括：

31、根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

32、在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的用于控制所述机电设备的运行的控制命令转发至所述环控柜；以及

33、在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

34、可选地，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

35、根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式的步骤包括：

36、当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时确定退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

37、可选地，该环境控制方法还包括：

38、当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

39、可选地，该环境控制方法还包括：

40、在所述节能模式下接收所述节能控制系统定期发送的心跳信号；

41、判断自上一次接收到所述心跳信号后第二预设时长内是否再次收到所述心跳信号；

42、若否，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

43、本发明提出的公共建筑的环境控制系统和方法中，设置了独立于建筑自动化系统且与其连接的节能控制系统，并设置了分别与建筑自动化系统、节能控制系统和环控柜相连接并双向交互的选择器。通过选择器对模式切换的识别，以及在非节能模式和节能模式下对建筑自动化系统和节能控制系统的命令的响应和转发配置，实现了环控柜的特定控制点（即在节能模式下受节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点）的控制权在建筑自动化系统和节能控制系统之间的切换（具体地，在非节能模式下，该特定控制点由建筑自动化系统控制，在节能模式下，该特定控制点由节能控制系统控制）。本方案提供的公共建筑的环境控制系统和方法特别适用于对公共建筑（例如地铁站）进行节能改造的场景，无需改变原有的建筑自动化系统和环控柜的结构和控制逻辑，由选择器承担原有的建筑自动化系统、环控柜与新增的节能控制系统融合和协调的关键作用，可随时切换回由建筑自动化系统完全控制的原有的控制模式。

44、进一步地，在本发明的公共建筑的环境控制系统和方法中，无论在节能模式还是非节能模式下，选择器均可以响应建筑自动化系统和节能控制系统的环境状态数据获取命令，在节能模式下选择器只转发建筑自动化系统发送的控制命令至环控柜执行，在非节能模式下选择器根据预设的节能配置转发节能控制系统发送的控制命令和建筑自动化系统发送的部分控制命令（即，与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令）至环控柜执行。这使得无论在节能模式还是非节能模式下，建筑自动化系统原来的工作状态保持依旧，数据获取命令和控制命令都有正常应答，且环控柜也可以与作为主机的建筑自动化系统和节能控制系统正常地通信，上传数据并执行命令，从而实现了节能模式和非节能模式的无缝切换。

45、进一步地，在本发明的公共建筑的环境控制系统和方法中，当选择器确定退出节能模式而进入非节能模式（即，识别出从节能模式切换为非节能模式）时，立即接收并转发建筑自动化系统发送的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的这些控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态。在从节能模式切换为非节能模式时，建筑自动化系统会向节能控制系统发送退出节能模式命令，并向选择器发送针对原本由节能控制系统控制的某个或某些目标机电设备的控制指令（如控制该目标机电设备进行动作的使能信号，如值为1的使能脉冲），但由于节能控制系统收到退出节能模式命令切换为非节能模式之后，再通知选择器，所以选择器识别出从节能模式切换为非节能模式，并转发建筑自动化系统的针对该某个或某些目标机电设备的控制指令（如具体可以为，向环控柜发出值为1的使能脉冲）的开始时刻，相对于建筑自动化系统发出该控制命令的时刻，必然存在一个时间上的延迟。以使能脉冲为例，选择器发出的使能脉冲的上升沿落后于建筑自动化系统发出的使能脉冲的上升沿，这样，如果选择器转发的信号的使能结束时间与建筑自动化系统发出的信号一致，将导致环控柜接收的使能脉冲的脉冲宽度变窄，从而不能有效触发目标机电设备的动作。本发明方案中通过选择器在识别出从节能模式切换为非节能模式时，使转发的这些控制命令自计时起的第一预设时长（第一预设时长大于或等于该控制指令有效触发目标机电设备动作所需的使能时长）内保持使能状态，避免了由于上述的时间延迟而导致选择器转发的控制信号的使能时长不够从而不能有效触发目标机电设备动作的难题，保证了从节能模式切换到非节能模式时建筑自动化系统的控制命令的可靠执行。

46、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

47、根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。