建筑物能源智能化中央控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种建筑物能源智能化中央控制系统，包括空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元、电器控制单元和能源管理系统，空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和电器控制单元分别将空调消耗能源数据、供暖消耗能源数据、照明消耗能源数据和电器消耗能源数据发送至能源管理系统，能源管理系统对消耗能源归档，对未消耗能源进行分配及调度。本发明将建筑物内的能源消耗进行分类监控，而且针对能源消耗的异常情况进行监控和处理。
【专利说明】
建筑物能源智能化中央控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及建筑物能源控制技术领域，特别是指一种建筑物能源智能化中央控制系统。
【背景技术】
[0002]国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10?20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5?2倍。北京的大型公共建筑每单位平方米年耗电量在50度到300度之间，这个数字较普通建筑要高出3到5倍。
[0003]针对能源浪费现象，国家出台了相关文件。建质〔2006〕277号文《全国民用建筑工程设计技术措施一一节能专篇电气分册》提出电气回路要加装电能计量装置。江苏、上海分别推出苏建科〔2007〕217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交〔2008〕828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》，进一步明确提出对主要用电设施分项计量，对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元;对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量等等，并纳入审图和竣工验收标准之中，并提出从2009年I月I日起，建筑面积大于2万平方米的大型公共建筑、市(区)两级国家机关办公建筑、申请国家和本市的建筑节能示范项目，应当设置能耗监测系统。
[0004]现有的建筑物能源监控系统通常只是对建筑物内消耗的能源进行整体的监控，而且通常不会针对能源消耗的异常情况进行监控和处理。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种建筑物能源智能化中央控制系统，将建筑物内的能源消耗进行分类监控，而且针对能源消耗的异常情况进行监控和处理。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]—种建筑物能源智能化中央控制系统，包括空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元、电器控制单元和能源管理系统，所述空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和所述电器控制单元分别将空调消耗能源数据、供暖消耗能源数据、照明消耗能源数据和电器消耗能源数据发送至所述能源管理系统，所述能源管理系统对消耗能源归档，对未消耗能源进行分配及调度；
[0008]所述空调控制单元包括中央空调、空调数据采集模块、空调参数控制模块以及异常警告处理模块，所述中央空调用于发出冷气，降低建筑物内的温度，所述空调数据采集模块用于采集建筑物内的温度、湿度以及所述中央空调的电流和电压，将采集到的数据发送至所述能源管理系统;所述空调参数控制模块用于接收所述能源管理系统的控制命令，调整所述中央空调的各项参数，并对所述中央空调的各项参数进行自定义设定;所述异常警告处理模块用于检测是否存在导致空调消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告塾目ο
[0009]进一步的，所述供暖控制单元包括集中供暖系统、供暖数据采集模块、供暖参数控制模块和供暖异常警告处理模块，所述集中供暖系统安装通断时间面积法进行供暖，所述供暖数据采集模块用于采集建筑物内的温度、湿度以及所述集中供暖系统消耗的电量，将采集到的数据发送至所述能源管理系统;所述供暖参数控制模块用于接收所述能源管理系统的控制命令，调整所述集中供暖系统的供暖参数，并对供暖参数进行自定义设定;所述供暖异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述集中供暖系统消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0010]进一步的，所述照明控制单元包括照明设备、照明数据采集模块、照明设备控制模块以及照明异常警告处理模块，所述照明设备的个数为N，N大于等于I，N为整数，所述照明数据采集模块用于采集工作的照明设备的个数，工作的照明设备的电流和电压，并发送至所述能源管理系统;所述照明设备控制模块用于接收人机交互指令及所述能源管理系统发送的控制指令，所述照明异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述照明设备消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0011 ]进一步的，所述电器控制单元包括电器设备、电器数据采集模块、电器控制模块以及电器异常警告处理模块，所述电器设备的个数为M，M大于等于I，M为整数，所述电器数据采集模块用于采集所述电器设备的电流和电压，并发送至所述能源管理系统，所述电器控制模块用于接收人机交互指令及所述能源管理系统发送的控制指令，所述电器异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述电器设备消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0012]进一步的，所述能源管理系统包括UPS电源、监控主机、监控从机和网络通信模块；所述UPS电源用于为所述监控主机和所述监控从机提供电量，所述监控主机和所述监控从机通过所述网络通信模块分别与所述空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和所述电器控制单元连接;所述监控主机用于对接收到的数据进行计算、分析和处理，以图形、数显和声音反映能源消耗情况;所述监控主机还用于数据转发，为系统内部或外部提供数据接口。
[0013]进一步的，所述网络通信模块包括通讯管理机、以太网设备和总线网络，所述以太网设备包括以太网交换机。
[0014]本发明的有益效果在于:将建筑物内能源消耗控制分为空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和电器控制单元四类，然后将分别采集的能源消耗数据发送至能源管理系统进行集中控制和处理，空调控制单元对可能造成能源浪费的异常情况进行监控，若发现异常情况后，发出警告，能够避免资源的浪费。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明建筑物能源智能化中央控制系统的原理框图；
[0017]图2为图1中空调控制单元的原理框图；
[0018]图3为图1中供暖控制单元的原理框图；
[0019]图4为图1中照明控制单元的原理框图；
[0020]图5为图1中电器控制单元的原理框图；
[0021]图6为图1中能源管理系统的原理框图。
[0022]图中，1-空调控制单元、2-供暖控制单元、3-照明控制单元、4-电器控制单元、5-能源管理系统、6-中央空调、7-空调数据采集模块、8-空调参数控制模块、9-异常警告处理模块、10-集中供暖系统、11-供暖数据采集模块、12-供暖参数控制模块、13-供暖异常警告处理模块、14-照明设备、15-照明数据采集模块、16-照明设备控制模块、17-照明异常警告处理模块、18-电器设备、19-电器数据采集模块、20-电器控制模块、21-电器异常警告处理模块;22-UPS电源、23-监控主机、24-监控从机、25-网络通信模块。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]如图1-图6所示，本发明提出了一种建筑物能源智能化中央控制系统，包括空调控制单元1、供暖控制单元2、照明控制单元3、电器控制单元4和能源管理系统5，空调控制单元
1、供暖控制单元2、照明控制单元3和电器控制单元4分别将空调消耗能源数据、供暖消耗能源数据、照明消耗能源数据和电器消耗能源数据发送至能源管理系统5，能源管理系统5对消耗能源归档，对未消耗能源进行分配及调度；
[0025]空调控制单元I包括中央空调6、空调数据采集模块7、空调参数控制模块8以及异常警告处理模块9，中央空调6用于发出冷气，降低建筑物内的温度，空调数据采集模块7用于采集建筑物内的温度、湿度以及中央空调6的电流和电压，将采集到的数据发送至能源管理系统5;空调参数控制模块8用于接收能源管理系统5的控制命令，调整中央空调6的各项参数，并对中央空调6的各项参数进行自定义设定;异常警告处理模块9用于检测是否存在导致空调消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警。
[0026]具体的，异常情况指的是能源消耗无效，比如中央空调6消耗的能源主要用于降低建筑物内的温度，若建筑物内有一部分的门窗是打开的，那么可以判定，此时中央空调6消耗的部分能量肯定是无效的，是浪费的，算是异常情况。
[0027]异常警告处理模块9可包括门窗检测模块，判断门窗是否打开，若门窗打开，则判断存在空调消耗能源的异常情况。
[0028]在其他实施例中，还可建立数据模型，采集中央空调6将建筑物内的温度下降到指定温度消耗的能源具体为多少，当然，在一天的不同时间，中央空调6消耗的能源可能会随时变化，随着外界天气的变化，比如在阴天、下雨天、多云天和晴天的情况下，中央空调6消耗的能源值范围不同，为中央空调6的能源消耗建立标准后，以此标准判断当前中央空调6消耗的能源是否符合标准，若不符合，则发出告警。
[0029]本发明将建筑物内能源消耗控制分为空调控制单元1、供暖控制单元2、照明控制单元3和电器控制单元4四类，然后将分别采集的能源消耗数据发送至能源管理系统5进行集中控制和处理，空调控制单元I对可能造成能源浪费的异常情况进行监控，若发现异常情况后，发出警告，能够避免资源的浪费。
[0030]供暖控制单元2包括集中供暖系统10、供暖数据采集模块11、供暖参数控制模块12和供暖异常警告处理模块13，集中供暖系统10安装通断时间面积法进行供暖，供暖数据采集模块11用于采集建筑物内的温度、湿度以及集中供暖系统10消耗的电量，将采集到的数据发送至能源管理系统5;供暖参数控制模块12用于接收能源管理系统5的控制命令，调整集中供暖系统10的供暖参数，并对供暖参数进行自定义设定;供暖异常警告处理模块13用于检测是否存在导致集中供暖系统10消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0031]照明控制单元3包括照明设备14、照明数据采集模块15、照明设备控制模块16以及照明异常警告处理模块17，照明设备14的个数为N，N大于等于I，N为整数，照明数据采集模块15用于采集工作的照明设备14的个数，工作的照明设备14的电流和电压，并发送至能源管理系统5;照明设备控制模块16用于接收人机交互指令及能源管理系统5发送的控制指令，照明异常警告处理模块17用于检测是否存在导致照明设备14消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0032]电器控制单元4包括电器设备18、电器数据采集模块19、电器控制模块20以及电器异常警告处理模块21，电器设备18的个数为M，M大于等于I，M为整数，电器数据采集模块19用于采集电器设备18的电流和电压，并发送至能源管理系统5，电器控制模块20用于接收人机交互指令及能源管理系统5发送的控制指令，电器异常警告处理模块21用于检测是否存在导致电器设备18消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。
[0033]能源管理系统5包括UPS电源22、监控主机23、监控从机24和网络通信模块25 ； UPS电源22用于为监控主机23和监控从机24提供电量，监控主机23和监控从机24通过网络通信模块25分别与空调控制单元1、供暖控制单元2、照明控制单元3和电器控制单元4连接;监控主机23用于对接收到的数据进行计算、分析和处理，以图形、数显和声音反映能源消耗情况;监控主机23还用于数据转发，为系统内部或外部提供数据接口。监控从机24用于给监控主机23做备份，并协助监控主机23的工作。
[0034]网络通信模块25包括通讯管理机、以太网设备和总线网络，以太网设备包括以太网交换机。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:包括空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元、电器控制单元和能源管理系统，所述空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和所述电器控制单元分别将空调消耗能源数据、供暖消耗能源数据、照明消耗能源数据和电器消耗能源数据发送至所述能源管理系统，所述能源管理系统对消耗能源归档，对未消耗能源进行分配及调度； 所述空调控制单元包括中央空调、空调数据采集模块、空调参数控制模块以及异常警告处理模块，所述中央空调用于发出冷气，降低建筑物内的温度，所述空调数据采集模块用于采集建筑物内的温度、湿度以及所述中央空调的电流和电压，将采集到的数据发送至所述能源管理系统;所述空调参数控制模块用于接收所述能源管理系统的控制命令，调整所述中央空调的各项参数，并对所述中央空调的各项参数进行自定义设定;所述异常警告处理模块用于检测是否存在导致空调消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警。2.根据权利要求1所述的建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:所述供暖控制单元包括集中供暖系统、供暖数据采集模块、供暖参数控制模块和供暖异常警告处理模块，所述集中供暖系统安装通断时间面积法进行供暖，所述供暖数据采集模块用于采集建筑物内的温度、湿度以及所述集中供暖系统消耗的电量，将采集到的数据发送至所述能源管理系统;所述供暖参数控制模块用于接收所述能源管理系统的控制命令，调整所述集中供暖系统的供暖参数，并对供暖参数进行自定义设定;所述供暖异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述集中供暖系统消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。3.根据权利要求1或2所述的建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:所述照明控制单元包括照明设备、照明数据采集模块、照明设备控制模块以及照明异常警告处理模块，所述照明设备的个数为N，N大于等于I，N为整数，所述照明数据采集模块用于采集工作的照明设备的个数，工作的照明设备的电流和电压，并发送至所述能源管理系统;所述照明设备控制模块用于接收人机交互指令及所述能源管理系统发送的控制指令，所述照明异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述照明设备消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。4.根据权利要求3所述的建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:所述电器控制单元包括电器设备、电器数据采集模块、电器控制模块以及电器异常警告处理模块，所述电器设备的个数为M，M大于等于I，M为整数，所述电器数据采集模块用于采集所述电器设备的电流和电压，并发送至所述能源管理系统，所述电器控制模块用于接收人机交互指令及所述能源管理系统发送的控制指令，所述电器异常警告处理模块用于检测是否存在导致所述电器设备消耗能源的异常情况，针对发现的异常情况进行告警和相应的处理。5.根据权利要求1所述的建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:所述能源管理系统包括UPS电源、监控主机、监控从机和网络通信模块;所述UPS电源用于为所述监控主机和所述监控从机提供电量，所述监控主机和所述监控从机通过所述网络通信模块分别与所述空调控制单元、供暖控制单元、照明控制单元和所述电器控制单元连接;所述监控主机用于对接收到的数据进行计算、分析和处理，以图形、数显和声音反映能源消耗情况;所述监控主机还用于数据转发，为系统内部或外部提供数据接口。6.根据权利要求5所述的建筑物能源智能化中央控制系统，其特征在于:所述网络通信模块包括通讯管理机、以太网设备和总线网络，所述以太网设备包括以太网交换机。
【文档编号】G05B19/048GK106066625SQ201610704962
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】谢海亭
【申请人】安徽瑞宏信息科技有限公司