一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统的制作方法

本技术涉及空调运维，尤其涉及一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统。

背景技术：

1、大型交通枢纽环控系统能耗较高，常年运行于较低能效水平工况，且运行维护方式多为基于现场运维人员经验的非智能控制，导致其需求供给匹配失调及能源浪费等问题。提升大型交通枢纽环控系统的运行维护水平对提升系统能效、降低运行碳排放，具有重要意义。

2、目前地铁车站空调系统运维上存在的问题，一是传统的空气温度监测不能真实反映交通建筑的人员热环境需求。现行的交通站点建筑热环境设计参数沿用于常规办公建筑设计体系，但与办公建筑的长期停留不同，交通站点是非常典型的短暂过渡空间，乘员对于热环境的需求不同于办公建筑。二是交通站点负荷分布具有分布不均匀且阶跃变动的特征。大型交通枢纽的人流量具有峰值高，变化大的特点，人流分布具有明显的不确定性。现有环控系统供应侧按照是基于峰值人流量和极端天气来进行设计和设备容量选型，末端侧按照“均匀热环境空间”进行设计。由于缺乏对实际负荷需求的有效感知及相应的运行策略指导，环控机组的核心部件及输配系统绝大多数时间处于低负荷低效运行工况。三是交通枢纽环控系统属于典型的大时滞系统，传统的基于温湿度监测的反馈控制存在明显的响应延迟特性，严重限制了空调系统的节能。如何精确感知室内人员需求变化并落实到空调系统运维，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，解决现有空调无法根据环境进行智能控制的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，所述多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统设置在地铁车站中央空调系统上，为所述地铁车站中央空调系统的附加系统，所述地铁车站空调智慧运维系统包括中央总控制器、信号集中模块、负荷预测模块、设备控制模块和设备模块，所述负荷预测模块对多源数据进行收集并输出预测结果，所述负荷预测模块的输出端与所述中央总控制器连接，所述信号集中模块的数据采集端与设备模块连接用于采集设备模块的运行情况，所述信号集中模块的数据输出端与所述中央总控制器连接，所述中央总控制器的控制信号端与所述设备控制模块连接，所述设备控制模块的控制端与所述设备模块连接并用于控制所述设备模块的运行状态，所述信号集中模块获取来自设备的运行情况信号并将其集中传递至所述中央总控制器，所述中央总控制器基于所述负荷预测模块的结果与设备的运行情况给出实时控制指令，并将控制指令传递给所述设备控制模块，由设备控制模块给出指令控制所述设备模块的运行状态。

3、进一步地，所述多源数据包括：闸机数据记录单元、人流分布视频记录单元、行车数据记录单元反应的人流数据及车站运行情况、地铁车站人员活动区及车站外部设有的温度传感器和湿度传感器反应的环境热湿参数。

4、进一步地，所述信号集中模块收集设备运行中的信号，信号来源包括：空气处理机组送风口、分水器、集水器回水管、冷水机组冷冻水进出水管或者冷却塔上设有的温度传感器，分水器、冷水机组冷冻水进出水管上设有的压力传感器，空气处理机组送风口上设有的湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器及压力传感器收集设备运行中的信号，并将所述信号传入信号集中模块，信号集中模块实时地将所有的传感器信号进行采集、转换，通过网络传入所述的中央总控制器。

5、进一步地，所述中央总控制器包括1台或多台可编程控制器。

6、进一步地，所述设备控制模块包括末端控制单元、冷冻水泵控制单元、冷水机组控制单元、冷却水泵控制单元和冷却塔控制单元，所述末端控制单元、冷冻水泵控制单元、冷水机组控制单元、冷却水泵控制单元、冷却塔控制单元分别对末端单元、冷冻水泵单元、冷水机组单元、冷却水泵单元、冷却塔单元进行控制。

7、进一步地，所述设备模块包括末端单元、冷冻水泵单元、冷水机组单元、冷却水泵单元和冷却塔单元。

8、进一步地，所述末端单元包括分水器、空气处理机组和集水器，所述分水器一端连接分水器进水管，分水器另一端连接所述空气处理机组，空气处理机组通过集水器回水管连接集水器。

9、进一步地，所述冷冻水泵单元包括冷冻水泵，所述冷水机组单元包括冷水机组，所述冷却水泵单元包括冷却水泵，所述冷却塔单元包括冷却塔，各设备单元通过管路互相连接。

10、进一步地，所述中央总控制器、负荷预测模块、信号集中模块、设备控制模块和设备模块彼此之间通过网络进行数据通信；

11、负荷预测模块接收到的多源数据由网络进行传输，信号集中模块接收到的设备运行信号为有线方式传输或无线方式传输。

12、区别于现有技术，上述技术方案具有如下有益效果：

13、1、本实用新型通过中央总控制器、信号集中模块、设备控制模块和设备模块能够基于多源数据对地铁车站中央空调系统进行全面智能控制，而非单纯的针对地铁车站温湿度进行机械调控，使中央空调系统真正成为一个有机的整体。

14、2、本实用新型通过收集多源数据并输出预测结果，基于预测结果与现有设备信号进行预先控制，相比于传统的空调系统基于室内温湿度情况的滞后运行策略，可以更好地切合实际负荷需求，减轻由空调系统调节滞后带来的不舒适影响。

15、3、本实用新型是原有地铁车站中央空调控制系统的附加控制系统，仅需额外安装外置原件即可完成系统设置，它不改变原有中央空调的控制系统，也不破坏任何原有电力线路和水路管道，可方便地切换工作状态。

技术特征：

1.一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，所述多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统设置在地铁车站中央空调系统上，为所述地铁车站中央空调系统的附加系统，其特征在于：所述地铁车站空调智慧运维系统包括中央总控制器(1)、信号集中模块(2)、负荷预测模块(5)、设备控制模块(3)和设备模块(4)，所述负荷预测模块(5)对多源数据进行收集并输出预测结果，所述负荷预测模块(5)的输出端与所述中央总控制器(1)连接，所述信号集中模块(2)的数据采集端与设备模块(4)连接用于采集设备模块(4)的运行情况，所述信号集中模块(2)的数据输出端与所述中央总控制器(1)连接，所述中央总控制器(1)的控制信号端与所述设备控制模块(3)连接，所述设备控制模块(3)的控制端与所述设备模块(4)连接并用于控制所述设备模块(4)的运行状态，所述信号集中模块(2)获取来自设备的运行情况信号并将其集中传递至所述中央总控制器(1)，所述中央总控制器(1)基于所述负荷预测模块(5)的结果与设备的运行情况给出实时控制指令，并将控制指令传递给所述设备控制模块(3)，由设备控制模块(3)给出指令控制所述设备模块(4)的运行状态。

2.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述多源数据包括：闸机数据记录单元(23)、人流分布视频记录单元(24)、行车数据记录单元(25)反应的人流数据及车站运行情况、地铁车站人员活动区(27)及车站外部(28)设有的温度传感器(29)和湿度传感器(30)反应的环境热湿参数。

3.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述信号集中模块收集设备运行中的信号，信号来源包括：空气处理机组(17)送风口、分水器(16)进水管、集水器(18)回水管、冷水机组(20)冷冻水进出水管或者冷却塔(22)上设有的温度传感器(29)，分水器(16)、冷水机组(20)冷冻水进出水管上设有的压力传感器(31)，空气处理机组(17)送风口上设有的湿度传感器，所述温度传感器(29)、湿度传感器(30)及压力传感器(31)收集设备运行中的信号，并将所述信号传入信号集中模块(2)，信号集中模块(2)实时地将所有的传感器信号进行采集、转换，通过网络传入所述的中央总控制器(1)。

4.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述中央总控制器(1)包括1台或多台可编程控制器。

5.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述设备控制模块(3)包括末端控制单元(11)、冷冻水泵控制单元(12)、冷水机组控制单元(13)、冷却水泵控制单元(14)和冷却塔控制单元(15)，所述末端控制单元(11)、冷冻水泵控制单元(12)、冷水机组控制单元(13)、冷却水泵控制单元(14)、冷却塔控制单元(15)分别对末端单元(6)、冷冻水泵单元(7)、冷水机组单元(8)、冷却水泵单元(9)、冷却塔单元(10)进行控制。

6.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述设备模块(4)包括末端单元(6)、冷冻水泵单元(7)、冷水机组单元(8)、冷却水泵单元(9)和冷却塔单元(10)。

7.根据权利要求5或6所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述末端单元(6)包括分水器(16)、空气处理机组(17)和集水器(18)，所述分水器(16)一端连接分水器进水管，分水器另一端连接所述空气处理机组(17)，空气处理机组(17)通过集水器回水管连接集水器(18)。

8.根据权利要求5或6所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述冷冻水泵单元(7)包括冷冻水泵(19)，所述冷水机组单元(8)包括冷水机组(20)，所述冷却水泵单元(9)包括冷却水泵(21)，所述冷却塔单元(10)包括冷却塔(22)，各设备单元通过管路互相连接。

9.根据权利要求1所述的多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，其特征在于：所述中央总控制器(1)、负荷预测模块(5)、信号集中模块(2)、设备控制模块(3)和设备模块(4)彼此之间通过网络进行数据通信；

技术总结
本技术提供一种多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统，设置在地铁车站中央空调系统上，是中央空调系统的附加系统，所述多源数据融合的地铁车站空调智慧运维系统包括中央总控制器、信号集中模块、负荷预测模块、设备控制模块和设备模块，所述负荷预测模块对多源数据进行收集，形成负荷预测结果并传入所述中央总控制器，所述信号集中模块集中来自设备的运行情况信号并将其传递至所述中央总控制器，中央总控制器基于负荷预测结果与当前设备运行状况给出实时控制策略，并将控制策略传递给所述设备控制模块，由设备控制模块给出指令控制所述设备模块的运行状态。这样形成前馈控制系统，可实现空调系统的无人化、智慧化运维管理。

技术研发人员：杨建国,姚崇武,王倩,刘墨云,苏醒,唐志华,赖永久,魏珍珍
受保护的技术使用者：福州地铁集团有限公司
技术研发日：20230817
技术公布日：2024/3/5