專利名稱：智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鍋爐供熱控制是人為的根據(jù)經(jīng)驗來調(diào)節(jié)鍋爐的加熱力度和相關(guān)的閥 門開度。然而，經(jīng)驗控制的不精確和手工控制的滯后會造成能源的浪費或者無 法保證穩(wěn)定的供熱溫度。目前已有鍋爐供熱控制系統(tǒng)，其控制精度和控制能力 與傳統(tǒng)的鍋爐供熱控制方式相比有很大提高。然而，隨著煤炭、石油等不可再 生能源價格的不斷上漲，節(jié)能增效已成為必然的選擇，目前的供熱控制系統(tǒng)一 般是根據(jù)溫度補(bǔ)償函數(shù)一次曲線或二次曲線進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制的，而溫度補(bǔ)償 函數(shù)一次曲線或二次曲線只能大致反映供熱系統(tǒng)實際需要補(bǔ)償?shù)臏囟惹闆r，因 此其控制精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，仍然會造成較多的能源浪費和供熱溫度不 穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)通過對供熱系統(tǒng)精確 控制達(dá)到有效節(jié)約能源和保證供熱系統(tǒng)的供熱溫度穩(wěn)定的目的。
為達(dá)到上述目的，本實用新型實施例提供一種智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，包
括
上位機(jī)，用于根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值計算溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線；對當(dāng)前 鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組 的室外環(huán)境溫度信息；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲 線獲取所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息；接收下位機(jī)通過RS485 總線發(fā)送的總狀態(tài)信息，所述總狀態(tài)信息包括當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的實際總管出水溫度信息、內(nèi)部氣壓信息和運行狀態(tài)信息，當(dāng)前所述鍋爐組及換熱 機(jī)組各自的實際回水溫度信息和實際出水溫度信息，當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通
閥反饋信息；比較所述理論總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息， 根據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成溫度控制信息，將所述溫度控制 信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述下位機(jī)；
下位機(jī)，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息釆集，獲取當(dāng) 前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總 線發(fā)送至所述上位機(jī)，接收所述上位機(jī)通過所述RS485總線發(fā)送的溫度控制信 息，根據(jù)所述溫度控制信息對所述鍋爐組及換熱機(jī)組進(jìn)行溫度控制。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述上位機(jī)進(jìn)一步包括
室外環(huán)境溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度信息，并將所述室 外環(huán)境溫度信息通過傳輸線發(fā)送至上位機(jī)嵌入式計算機(jī)；
人機(jī)交互平臺，用于為用戶提供設(shè)定或修改參數(shù)值和查看鍋爐組及換熱機(jī) 組相關(guān)信息的操作界面；
上位機(jī)嵌入式計算機(jī)，用于根據(jù)所述用戶設(shè)定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ)償 函數(shù)四次曲線；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度傳感器發(fā)送的室外環(huán)境溫度信息和所述 溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信 息，接收通訊轉(zhuǎn)換模塊通過RS232總線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，比較所述理論 總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息，根據(jù)所述比較的結(jié)果以及所 述總狀態(tài)信息生成所述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232總 線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn)換模塊；
通訊轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述下位機(jī)通過所述RS485總線發(fā)送的所述總狀 態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS232總線發(fā)送至所述上位機(jī)嵌入式計算 機(jī)；接收所述上位機(jī)嵌入式計算機(jī)通過所述RS232總線發(fā)送的溫度控制信息， 將所述溫度控制信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述下位機(jī)。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述上位機(jī)嵌入式計算機(jī)進(jìn)一 步包
括
存儲器，用于存儲所述參數(shù)值、所述室外環(huán)境溫度信息、所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線、所述理論總管出水溫度信息和所述總狀態(tài)信息；
計算處理模塊，用于根據(jù)所述用戶設(shè)定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四 次曲線；根據(jù)所述存儲器存儲的所述室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四
次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息，將所述理論總
管出水溫度信息保存到所述存儲器中；
比較處理模塊，用于將所述存儲器存儲的理論總管出水溫度信息和所述實 際總管出水溫度信息進(jìn)行比較，據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成所 述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232總線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn) 換模塊。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述下位機(jī)進(jìn)一步包括
數(shù)據(jù)采集模塊，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息采集， 獲取所述總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至CPU;
CPU，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊通數(shù)據(jù)線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，根據(jù) 所述總狀態(tài)信息驅(qū)動狀態(tài)指示模塊，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總線發(fā) 送至所述通訊轉(zhuǎn)換;f莫塊，接收所述通訊轉(zhuǎn)換^f莫塊通過所述RS485總線發(fā)送的溫 度控制信息，并將所述溫度控制信息通過數(shù)據(jù)線發(fā)送至控制執(zhí)行模塊；
控制執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述CPU通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的溫度控制信息對所述 鍋爐組和所述換熱機(jī)組進(jìn)行溫度控制；
狀態(tài)指示模塊，用于顯示當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的運行狀態(tài)、內(nèi)部壓 力狀態(tài)、火力分配狀態(tài)和總管出水溫度狀態(tài)。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)一步包括
總管出水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度模擬信號，將所述 總管出水溫度模擬信號發(fā)送至ADC轉(zhuǎn)換器；
鍋爐壓力傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組內(nèi)部的壓力進(jìn)行檢測， 獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組內(nèi)部的壓力模擬信號，將所述壓力模擬信號發(fā) 送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；
運行狀態(tài)檢測器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)進(jìn)行 檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)沖莫擬信號，將所述在線運行狀態(tài)模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；
出水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組和所述換熱機(jī)組各自的出水溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的出水溫度模擬信號，將所述 出水溫度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；
回水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的回水溫度進(jìn)行 檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的回水溫度才莫擬信號，將所述回水 溫度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；
三通閥反饋器，用于對當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥的狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲取 當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥反饋模擬信號，將所述三通閥反饋模擬信號發(fā)送至 所述ADC轉(zhuǎn)換器；
ADC轉(zhuǎn)換器，用于將所述總管出水溫度傳感器、所述鍋爐壓力傳感器、所 述運行狀態(tài)檢測器、所述出水溫度傳感器、所迷回水溫度傳感器和所述三通閥 反饋器發(fā)送的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)所述數(shù)字信號生成所述總 狀態(tài)信息，并將所述總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至所述CPU。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)釆集模塊還包括
Co傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組的煙氣進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組 煙氣中的一氧化碳含量的模擬信號，將所述一氧化碳含量的模擬信號發(fā)送至所 述ADC轉(zhuǎn)換器。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，所述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)包括一 個或多個下位才幾，所述鍋爐組包括至少一個鍋爐，所述換熱才幾組包括至少一個 換熱機(jī)。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值自動生成 能夠準(zhǔn)確反映供熱系統(tǒng)實際需要補(bǔ)償?shù)臏囟惹闆r的溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線，并 根據(jù)所述度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線和當(dāng)前鍋爐組及換熱機(jī)組室外環(huán)境溫度信息算出 所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息，再將獲取的實際總管出水溫 度信息與所述理論總管出水溫度信息進(jìn)行比較，通過比較結(jié)果制定對應(yīng)的溫度 調(diào)節(jié)控制措施，從而能夠精確控制供熱系統(tǒng)，提高了能源利用率，有效節(jié)約了 能源，保證了供熱系統(tǒng)的供熱溫度。

圖1為本實用新型實施例的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型實施例的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型實施例的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖4為本實用新型實施例的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的上位機(jī)控制多個下位
機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述 參考圖1,本實用新型實施例的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)l和下 位機(jī)2。其中，上位機(jī)l，用于根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值計算溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲 線；對當(dāng)前鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組 及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度信息；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償 函數(shù)四次曲線獲取所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息；接收下位 機(jī)2通過RS485總線發(fā)送的總狀態(tài)信息，所述總狀態(tài)信息包括當(dāng)前所述鍋爐組 及換熱機(jī)組的實際總管出水溫度信息、內(nèi)部壓力信息和運行狀態(tài)信息，當(dāng)前所 述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的實際回水溫度 信息和實際出水溫度信息，當(dāng)前所述 換熱機(jī)組的三通岡反饋信息；比較所述理論總管出水溫度信息和所述實際總管 出水溫度信息，根據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成溫度控制信息， 將所述溫度控制信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述下位機(jī)2。下位機(jī)2，用于 對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息采集，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換 熱機(jī)組的總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述上位 機(jī)l,接收所述上位機(jī)1通過所述RS485總線發(fā)送的溫度控制信息，根據(jù)所述 溫度控制信息對所述鍋爐組及換熱機(jī)組進(jìn)行溫度控制。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中的上位機(jī)1進(jìn)一步包括室外環(huán)境溫度傳感 器ll、人機(jī)交互平臺12、上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13和通訊轉(zhuǎn)換模塊14。其中， 室外環(huán)境溫度傳感器11，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度進(jìn) 行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度信息，并將所述室外 環(huán)境溫度信息通過導(dǎo)線發(fā)送至上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13。人機(jī)交互平臺12，用于為用戶提供設(shè)定或修改所述參數(shù)值和查看鍋爐組及換熱機(jī)組相關(guān)信息的操作界
面。上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13,用于根據(jù)所述用戶設(shè)定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ) 償函數(shù)四次曲線；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度傳感器ll發(fā)送的室外環(huán)境溫度信息和 所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度 信息，接收通訊轉(zhuǎn)換模塊14通過RS232總線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，比較所述 理論總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息，根據(jù)所述比較的結(jié)果以 及所述總狀態(tài)信息生成所述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232 總線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn)換模塊14。通訊轉(zhuǎn)換模塊14,用于接收所述下位機(jī)通過 所述RS485總線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS232總 線發(fā)送至所述上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13;接收所述上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13通過所 述RS232總線發(fā)送的溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS485總線 發(fā)送至所述下位才幾2。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中的上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13進(jìn)一步包括存儲 器131、計算處理模塊132和比較處理模塊133。其中，存儲器131，用于存儲 所述參數(shù)值、所述室外環(huán)境溫度信息、所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線、所述理論 總管出水溫度信息和所述總狀態(tài)信息。計算處理模塊132,用于根據(jù)所述用戶設(shè) 定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線；根據(jù)所述存儲器131存儲的所述 室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組 的理論總管出水溫度信息，將所述理論總管出水溫度信息保存到所述存儲器131 中。比較處理模塊133，用于將所述存儲器131存儲的理論總管出水溫度信息和 所述實際總管出水溫度信息進(jìn)行比較，據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息 生成所述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232總線發(fā)送至所述 通訊轉(zhuǎn)換模塊14。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中的下位機(jī)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集模塊21 、 CPU 22、控制執(zhí)行模塊23和狀態(tài)指示模塊24。其中，數(shù)據(jù)采集模塊21,用于對當(dāng) 前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息采集，獲取所述總狀態(tài)信息，將所述 總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至CPU22。 CPU 22，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊21 通過導(dǎo)線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，根據(jù)所述總狀態(tài)信息驅(qū)動狀態(tài)指示模塊24， 將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn)換模塊14，接收所述通訊轉(zhuǎn)換模塊14通過所述RS485總線發(fā)送的溫度控制信息，并將所述溫度控制 信息通過導(dǎo)線發(fā)送至控制執(zhí)行模塊23?？刂茍?zhí)行模塊23，用于根據(jù)所述CPU22 通過導(dǎo)線發(fā)送的溫度控制信息對所述鍋爐組及換熱機(jī)組進(jìn)行溫度控制。狀態(tài)指 示模塊24，用于顯示當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的運行狀態(tài)、內(nèi)部氣壓狀態(tài)、 火力分配狀態(tài)和總管出水溫度狀態(tài)。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)一步包括總管出水溫度 傳感器211、鍋爐氣壓傳感器212、運行狀態(tài)檢測器213、出水溫度傳感器214、 回水溫度傳感器215、三通閥反饋器216和ADC轉(zhuǎn)換器217。其中，總管出水 溫度傳感器211，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度進(jìn)行檢測， 獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度模擬信號，將所述總管出水溫 度模擬信號發(fā)送至ADC轉(zhuǎn)換器217。鍋爐氣壓傳感器212，用于對當(dāng)前所述鍋 爐組及換熱才幾組內(nèi)部的氣壓進(jìn)行4企測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組內(nèi)部的 氣壓模擬信號，將所述氣壓模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。運行狀態(tài)檢 測器213，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲取當(dāng) 前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)模擬信號，將所述在線運行狀態(tài)模擬 信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。出水溫度傳感器214,用于對當(dāng)前所述鍋爐 組及換熱機(jī)組各自的出水溫度進(jìn)行4企測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自 的出水溫度模擬信號，將所述出水溫度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。 回水溫度傳感器215，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的回水溫度進(jìn)行檢 測，獲耳又當(dāng)前所述鍋爐組及換熱才幾組各自的回水溫度才莫擬信號，將所述回水溫 度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。三通閥反饋器216,用于對當(dāng)前所述 換熱機(jī)組的三通閥的狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥反饋模擬 信號，將所述三通閥反饋模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。 ADC轉(zhuǎn)換器 217，用于將所述總管出水溫度傳感器211、所述鍋爐氣壓傳感器212、所述運 行狀態(tài)檢測器213、所述出水溫度傳感器214、所述回水溫度傳感器215和所述 三通閥反饋器216發(fā)送的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)所述數(shù)字信號 生成所述總狀態(tài)信息，并將所述總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至所述CPU22。此外， 所述數(shù)據(jù)采集模塊還可以包括Co傳感器218，用于對當(dāng)前所述鍋爐組的煙氣進(jìn) 行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組煙氣中的一氧化碳含量的模擬信號，將所述一氧化碳含量的模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器217。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中，下位機(jī)2可以為 一個或多個(例如如圖4 所示，為上位機(jī)1控制多個下位機(jī)2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，各個下位機(jī)2 通過RS485總線與上位機(jī)1連接)，具體情況根據(jù)實際控制的鍋爐組及換熱機(jī)組 的數(shù)量而定。鍋爐組可以一個或多個鍋爐，所述換熱機(jī)組同樣可以為一個換熱 才幾或多個換熱才幾。具體可4艮據(jù)不同的用戶，采用不同的配置，達(dá)到不同的控制 功能，其控制模式包括
1) 、控制單臺鍋爐全自動運行。
2) 、控制多臺鍋爐聯(lián)動運行。
3) 、控制供暖系統(tǒng)全自動運行。
4) 、控制鍋爐與供曖系統(tǒng)聯(lián)動運行。
5) 、實現(xiàn)計算機(jī)中央控制，遠(yuǎn)程控制，網(wǎng)絡(luò)控制。
其中，需要聯(lián)動的多臺鍋爐應(yīng)該設(shè)置在一個系統(tǒng)里，而換熱機(jī)則可以一臺 設(shè)為一個系統(tǒng)，也可以多臺"^殳置為一個系統(tǒng)。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中的上位機(jī)1還可以配置USB接口及以太網(wǎng)接 口，可以進(jìn)一步擴(kuò)展遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。
上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中，用戶通過人機(jī)交互平臺12設(shè)定溫度補(bǔ)償曲 線特定的五個點值，然后上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13將這五個點值進(jìn)行差值運算求 出一個四次差值函數(shù)，利用該函數(shù)求出中間各整數(shù)點的值，將這些點平滑的連
接為一條曲線，得出取值更加合理的溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線。當(dāng)用戶通過人機(jī) 交互平臺12選擇系統(tǒng)自動運行時，上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13將室外環(huán)境溫度傳 感器11發(fā)送的當(dāng)前室外溫度代入該溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線的四次差值函數(shù)中， 求出對應(yīng)的理論總管出水溫度。而下位機(jī)2的數(shù)據(jù)采集模塊21采集鍋爐和換熱 機(jī)的總狀態(tài)信息(包括當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的實際總管出水溫度信息、 內(nèi)部氣壓信息和運行狀態(tài)信息，當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的實際回水溫 度信息和實際出水溫度信息，當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥反饋信息)，并將總狀 態(tài)信息發(fā)送至下位機(jī)2的CPU 22， CPU 22再通過RS485總線發(fā)送至通訊轉(zhuǎn)換 模塊14 (同時，CPU 22還根據(jù)該總狀態(tài)信息驅(qū)動下位機(jī)的狀態(tài)指示模塊24, 狀態(tài)指示模塊24則實時顯示出鍋爐及換熱機(jī)的運行狀態(tài))。通訊轉(zhuǎn)換模塊14將該總狀態(tài)信息進(jìn)行RS485/ RS2325協(xié)議轉(zhuǎn)換，再通過RS232總線將該總狀態(tài)信 息發(fā)送至上位才幾1的上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13,上位機(jī)嵌入式計算機(jī)13比較所述 理論總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息，然后根據(jù)比較的結(jié)果并 結(jié)合所述總狀態(tài)信息生成溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232 總線發(fā)送至通訊轉(zhuǎn)換模塊14,通訊轉(zhuǎn)換模塊14將該溫度控制信息進(jìn)行RS2325/ RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換后，再通過RS485總線將該溫度控制信息發(fā)送至所述下位機(jī)2 的CPU 22, CPU 22再將該溫度控制信息發(fā)送至下位才幾2的控制執(zhí)行才莫塊23, 控制執(zhí)行模塊23根據(jù)該溫度控制信息進(jìn)行對應(yīng)的操作控制。以控制多臺鍋爐聯(lián) 動運行為例，具體操作包括
1)、若實際總管出水溫度小于理論總管出水溫度減去下限溫差值，其中， 下限溫差值為用戶設(shè)定的五個特定值之一，則啟動鍋爐小火運行。
按照總運行時間短為原則，選取某臺鍋爐啟動小火運行。若超過了用戶設(shè) 置的由小火到大火的時間，實際總管出水溫度仍然小于理論總管出水溫度減去 下限溫度差，則將火力升級，即將當(dāng)前為小火的鍋爐轉(zhuǎn)為大火。此時若又超過 了用戶設(shè)置的由關(guān)閉到啟動的時間，實際總管出水溫度仍然在理論總管出水溫 度減下限溫差之下，則會按照總運行時間短的原則在剩余停著的鍋爐中選取一 個啟動小火。依次類推，火力逐級遞增。
2) 、若實際總管出水溫度大于理論總管出水溫度，則選取鍋爐將其大火轉(zhuǎn) 為小火。
.按照大火累計運行時間長為原則，選取某臺鍋爐將其大火轉(zhuǎn)為小火。若超 過了用戶設(shè)置的關(guān)閉到啟動的時間，實際總管出水溫度仍然大于理論總管出水 溫度，則將火力降級，即將當(dāng)前為小火運行的鍋爐關(guān)閉。若此時又超過了關(guān)閉 到啟動的時間，實際總管出水溫度還是大于理論總管出水溫度，則會按照大火 累計運行時間短的原則在剩余大火的鍋爐中選取一臺轉(zhuǎn)為小火。依次類推，火 力逐級遞減。
3) 、若實際總管出水溫度大于理論總管出水溫度加上上限溫差值，則會將 所有啟動著的鍋爐無論大小火，均關(guān)閉。因此這也是一個極限溫度。
此鍋爐聯(lián)動原則保證了同一時刻只有一臺鍋爐在小火運行，即滿足了能開 一臺大火就不開兩臺小火的原則。上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的上位機(jī)1與下位機(jī)2之間的通訊周期可以設(shè) 為14秒，且每個2秒鐘進(jìn)行一次通訊即完成一項控制任務(wù)。4妄時間先后排列如
下
檢測某一臺鍋爐或換熱機(jī)當(dāng)前是否在線，下一周期則會檢查下一臺，依次 輪流檢查。因此若一臺鍋爐或換熱機(jī)關(guān)閉最長時間要2.5分鐘之后自動知道其不 在線，用戶也可通過上位機(jī)1的人及交互平臺12進(jìn)入高級設(shè)置進(jìn)行設(shè)備搜索便 可立即知道在線情況。
另外，在上述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)中，用戶可以為一個聯(lián)動的鍋爐系統(tǒng) 設(shè)置一條溫度補(bǔ)償曲線，而換熱機(jī)則需每臺換熱機(jī)設(shè)置一條溫度補(bǔ)償曲線。另 外，用戶還可為一周七天設(shè)置不同的供暖時間段，該程序提供了四種不同類型 的時間段程序供用戶編制，另外用戶可針對鍋爐系統(tǒng)或某一臺換熱機(jī)設(shè)置自己 的四個修正值。即盡管兩個被控對象選4奪了同一個時間—度程序，也可設(shè)置各自 不同的修正值。上位機(jī)1會利用當(dāng)前的溫度曲線計算出出水溫度后再加上當(dāng)前 時間段對應(yīng)的修正值作為最終計算的出水溫度值，若當(dāng)前均不在各個時間段內(nèi)， 則會選擇一個最小的修正值作為當(dāng)前修正值。然后去跟已設(shè)置的該控制對象的 最高出水溫度限制比較，若小于它則按照最終計算值進(jìn)行控制，若大于它，則 按照最高出水溫度進(jìn)行控制。
本實用新型的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值自動生成 能夠準(zhǔn)確反映供熱系統(tǒng)實際需要補(bǔ)償?shù)臏囟惹闆r的溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線，并 根據(jù)所述度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線和當(dāng)前鍋爐組及換熱機(jī)組室外環(huán)境溫度信息算出 所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息，再將獲取的實際總管出水溫 度信息與所述理論總管出水溫度信息進(jìn)行比較，通過比較結(jié)果制定對應(yīng)的溫度 調(diào)節(jié)控制措施，從而能夠精確控制供熱系統(tǒng)，提高了能源利用率，有效節(jié)約了 能源，保證了供熱系統(tǒng)的供熱溫度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分 布于實施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個 裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子 模塊。
以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通 工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實 用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)，用于根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值計算溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線；對當(dāng)前鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度信息；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線獲取所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息；接收下位機(jī)通過RS485總線發(fā)送的總狀態(tài)信息，所述總狀態(tài)信息包括當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的實際總管出水溫度信息、內(nèi)部氣壓信息和運行狀態(tài)信息，當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的實際回水溫度信息和實際出水溫度信息，當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥反饋信息；比較所述理論總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息，根據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述下位機(jī)；下位機(jī)，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息采集，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述上位機(jī)，接收所述上位機(jī)通過所述RS485總線發(fā)送的溫度控制信息，根據(jù)所述溫度控制信息對所述鍋爐組及換熱機(jī)組進(jìn)行溫度控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位 機(jī)進(jìn)一步包括室外環(huán)境溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的室外環(huán)境溫度信息，并將所述室 外環(huán)境溫度信息通過傳輸線發(fā)送至上位機(jī)嵌入式計算機(jī)；人機(jī)交互平臺，用于為用戶提供設(shè)定或修改參數(shù)值和查看鍋爐組及換熱機(jī) 組相關(guān)信息的操作界面；上位機(jī)嵌入式計算機(jī)，用于根據(jù)所述用戶設(shè)定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ)償 函數(shù)四次曲線；根據(jù)所述室外環(huán)境溫度傳感器發(fā)送的室外環(huán)境溫度信息和所述 溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信 息，接收通訊轉(zhuǎn)換模塊通過RS232總線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，比較所述理論 總管出水溫度信息和所述實際總管出水溫度信息，根據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成所述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232總 線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn)換模塊；通訊轉(zhuǎn)換才莫塊，用于接收所述下位機(jī)通過所述RS485總線發(fā)送的所述總狀 態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS232總線發(fā)送至所述上位機(jī)嵌入式計算 機(jī)；接收所述上位機(jī)嵌入式計算機(jī)通過所述RS232總線發(fā)送的溫度控制信息， 將所述溫度控制信息通過所述RS485總線發(fā)送至所述下位機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位 機(jī)嵌入式計算才幾進(jìn)一步包括存儲器，用于存儲所述參數(shù)值、所述室外環(huán)境溫度信息、所述溫度補(bǔ)償函 數(shù)四次曲線、所述理論總管出水溫度信息和所述總狀態(tài)信息；計算處理模塊，用于根據(jù)所述用戶設(shè)定的參數(shù)值計算所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四 次曲線；根據(jù)所述存儲器存儲的所述室外環(huán)境溫度信息和所述溫度補(bǔ)償函數(shù)四 次曲線計算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息，將所述理論總 管出水溫度信息保存到所述存儲器中；比較處理模塊，用于將所述存儲器存儲的理論總管出水溫度信息和所述實 際總管出水溫度信息進(jìn)行比較，據(jù)所述比較的結(jié)果以及所述總狀態(tài)信息生成所 述溫度控制信息，將所述溫度控制信息通過所述RS232總線發(fā)送至所述通訊轉(zhuǎn) 換模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述下位 機(jī)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集模塊，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行信息釆集， 獲取所述總狀態(tài)信息，將所述總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至CPU;CPU,用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊通數(shù)據(jù)線發(fā)送的所述總狀態(tài)信息，根據(jù) 所述總狀態(tài)信息驅(qū)動狀態(tài)指示模塊，將所述總狀態(tài)信息通過所述RS485總線發(fā) 送至所述通訊轉(zhuǎn)換模塊，接收所述通訊轉(zhuǎn)換模塊通過所述RS485總線發(fā)送的溫 度控制信息，并將所述溫度控制信息通過數(shù)據(jù)線發(fā)送至控制執(zhí)行模塊；控制執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述CPU通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的溫度控制信息對所述鍋爐組和所述換熱才幾組進(jìn)行溫度控制；狀態(tài)指示才莫塊，用于顯示當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的運行狀態(tài)、內(nèi)部壓力狀態(tài)、火力分配狀態(tài)和總管出水溫度狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 采集模塊進(jìn)一步包括總管出水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的總管出水溫度模擬信號，將所述 總管出水溫度模擬信號發(fā)送至ADC轉(zhuǎn)換器；鍋爐壓力傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組內(nèi)部的壓力進(jìn)行檢觀'J， 獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組內(nèi)部的壓力模擬信號，將所述壓力模擬信號發(fā) 送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；運行狀態(tài)檢測器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)進(jìn)行 檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組的在線運行狀態(tài)模擬信號，將所述在線 運行狀態(tài)模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；出水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組和所述換熱機(jī)組各自的出水溫度 進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的出水溫度模擬信號，將所述 出水溫度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；回水溫度傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的回水溫度進(jìn)行 檢測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組及換熱機(jī)組各自的回水溫度模擬信號，將所述回水 溫度模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器；三通閥反饋器，用于對當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥的狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲取 當(dāng)前所述換熱機(jī)組的三通閥反饋模擬信號，將所述三通閥反饋模擬信號發(fā)送至 所述ADC轉(zhuǎn)換器；ADC轉(zhuǎn)換器，用于將所述總管出水溫度傳感器、所述鍋爐壓力傳感器、所 述運行狀態(tài)檢測器、所述出水溫度傳感器、所述回水溫度傳感器和所述三通閥 反饋器發(fā)送的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，根據(jù)所述數(shù)字信號生成所述總 狀態(tài)信息，并將所述總狀態(tài)信息通過導(dǎo)線發(fā)送至所述CPU。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 采集模塊還包括Co傳感器，用于對當(dāng)前所述鍋爐組的煙氣進(jìn)行^r測，獲取當(dāng)前所述鍋爐組 煙氣中的一氧化碳含量的模擬信號，將所述一氧化碳含量的模擬信號發(fā)送至所述ADC轉(zhuǎn)換器。
7、根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)包括一個或多個下位機(jī)，所述鍋爐組包括至少 一個鍋爐，所述換熱才幾組包括至少 一個換熱才幾。
專利摘要本實用新型提供一種智能供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)值自動生成能夠準(zhǔn)確反映供熱系統(tǒng)實際需要補(bǔ)償?shù)臏囟惹闆r的溫度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線，并根據(jù)所述度補(bǔ)償函數(shù)四次曲線和當(dāng)前鍋爐組及換熱機(jī)組室外環(huán)境溫度信息算出所述鍋爐組及換熱機(jī)組的理論總管出水溫度信息，再將獲取的實際總管出水溫度信息與所述理論總管出水溫度信息進(jìn)行比較，通過比較結(jié)果制定對應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)控制措施，從而能夠精確的控制供熱系統(tǒng)，提高了能源利用率，有效節(jié)約了能源，保證了供熱系統(tǒng)的供熱溫度。
文檔編號F24D19/00GK201277653SQ200820122869
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者英 包, 葉衛(wèi)東, 趙長春 申請人:北京華通興遠(yuǎn)供熱節(jié)能技術(shù)有限公司