本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具體是一種基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

暖通控制系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑所必備的控制系統(tǒng)，是樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，其主要功能是實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部的環(huán)境溫度、濕度、通風(fēng)、采暖的綜合控制。暖通系統(tǒng)的能耗是一般建筑能耗構(gòu)成的主要部分。當(dāng)前，隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，暖通能耗控制需從傳統(tǒng)的依靠操作工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用手動(dòng)啟停控制的方式轉(zhuǎn)變成依托智能識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)能耗監(jiān)測(cè)和控制方式，并通過(guò)智能分析軟件實(shí)現(xiàn)能耗綜的計(jì)算，以衡量系統(tǒng)健康狀態(tài)。一種基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)即依托暖通系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，建立一種基于狀態(tài)識(shí)別的能耗控制系統(tǒng)的底層傳感器分布及模式識(shí)別的框架，分析四管制暖通循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備的工作狀態(tài)，以智能計(jì)算的方式驅(qū)動(dòng)設(shè)備改變運(yùn)行狀態(tài)，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能耗的有效控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)，包括冷凍水控制系統(tǒng)、冷卻水控制系統(tǒng)、熱水鍋爐控制系統(tǒng)，在各房間設(shè)置溫度控制模塊，通過(guò)房間溫度的變化調(diào)整冷水閥門或熱水閥門的開(kāi)度，調(diào)節(jié)房間溫度，在暖通管道排布時(shí)，通過(guò)區(qū)分房間功能，將房間以m*n列矩陣方式排布，m行(m=1，2，3……m)的房間具有基本相同的使用功能需求，針對(duì)每一行房間，排布一組冷凍水管路及一組鍋爐熱水管路，在每一組冷凍水管路和鍋爐熱水管路上均設(shè)置進(jìn)出水壓力傳感器及回水端水流量傳感器，通過(guò)進(jìn)出水壓力傳感器反饋的壓差數(shù)值調(diào)整旁通閥流量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)循環(huán)水流量的穩(wěn)定；在密閉式冷凍水及鍋爐熱水供水的回水端，設(shè)置定壓裝置，定壓裝置的控制模塊與主控制系統(tǒng)連接，定壓裝置的定壓值設(shè)定接收主控制系統(tǒng)命令，根據(jù)運(yùn)行模式變化而變化，系統(tǒng)根據(jù)管路的循環(huán)水流量判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并設(shè)定狀態(tài)判斷的延遲時(shí)間，當(dāng)達(dá)到延遲時(shí)間，系統(tǒng)狀態(tài)還是處于某種狀態(tài)時(shí)，即默認(rèn)狀態(tài)切換。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述默認(rèn)狀態(tài)切換包括：從高能耗狀態(tài)切換到低能耗狀態(tài)時(shí)，采用減少運(yùn)行水泵數(shù)量、降低運(yùn)行頻率、減少冷凍機(jī)或鍋爐運(yùn)行數(shù)量的方式，從低能耗向高能耗轉(zhuǎn)換時(shí)采用增加水泵運(yùn)行數(shù)量、提高水泵運(yùn)行頻率、增加冷凍機(jī)或鍋爐的運(yùn)行數(shù)量。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：根據(jù)冷源冷凍機(jī)的數(shù)量設(shè)置多種工作模式；根據(jù)熱水鍋爐的數(shù)量設(shè)置多種工作模式，冷源的工作模式與熱源的工作模式匹配形成多種工作狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：（1）實(shí)現(xiàn)了暖通系統(tǒng)狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別的底層架構(gòu)的調(diào)整，能夠便于建立了無(wú)需操作人員干預(yù)的節(jié)能控制模式，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的同時(shí)，有效控制的能源的使用；（2）系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境變化，負(fù)載狀態(tài)變化能夠自動(dòng)識(shí)別，減少系統(tǒng)運(yùn)行人工干預(yù)，減少人員經(jīng)驗(yàn)不足造成的能源浪費(fèi)與運(yùn)行異常。

附圖說(shuō)明

圖1為基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)的實(shí)施例示意圖;

圖中：1-房間11；2-房間11熱盤管；3-房間11冷盤管；4-房間11冷水調(diào)節(jié)閥；5-房間11熱水調(diào)節(jié)閥；6-房間1n；7-房間1n熱盤管；8-房間1n冷盤管；9-房間1n冷水調(diào)節(jié)閥；10-房間1n熱水調(diào)節(jié)閥；11-壓力表；12-旁通調(diào)節(jié)閥；13-壓力表；14-壓力表；15-旁通調(diào)節(jié)閥；16-壓力表；17-房間m1；18-房間m1熱盤管；19-房間m1冷盤管；20-房間m1冷水調(diào)節(jié)閥；21-房間m1熱水調(diào)節(jié)閥；22-壓力表；23-旁通調(diào)節(jié)閥；24-壓力表；25-房間mn；26-房間mn熱盤管；27-房間mn冷盤管；28-房間mn冷水調(diào)節(jié)閥；29-房間mn熱水調(diào)節(jié)閥；30-壓力表；31-旁通調(diào)節(jié)閥；32-壓力表；33-壓力表；34-壓力表；35-旁通調(diào)節(jié)閥；36-冷凍機(jī)1；37-冷凍機(jī)1冷凍水出水電動(dòng)閥；38-冷凍水泵1；39-冷凍機(jī)1冷凍水進(jìn)水電動(dòng)閥；40-冷凍機(jī)1冷卻水進(jìn)水電動(dòng)閥；41-冷凍機(jī)1冷卻水泵；42-冷凍機(jī)1冷卻水出水電動(dòng)閥；43-冷凍機(jī)n；44-冷凍機(jī)n冷凍水出水電動(dòng)閥；45-冷凍水泵n；46-冷凍機(jī)n冷凍水進(jìn)水電動(dòng)閥；47-冷凍機(jī)n冷卻水進(jìn)水電動(dòng)閥；48-冷凍機(jī)n冷卻水泵；49-冷凍機(jī)n冷卻水出水電動(dòng)閥；50-冷卻水溫度傳感器；51-冷卻塔1進(jìn)水電動(dòng)閥；52-冷卻塔1風(fēng)機(jī)；53-冷卻塔1；54-冷卻塔n風(fēng)機(jī)；55-冷卻塔n；56-冷卻塔n進(jìn)水電動(dòng)閥；57-冷卻塔n出水電動(dòng)閥；58-冷卻塔1出水電動(dòng)閥。59-冷凍水定壓裝置；60-鍋爐循環(huán)水定壓裝置；61-鍋爐循環(huán)水旁通調(diào)節(jié)閥；62-鍋爐循環(huán)水泵1；63-鍋爐1進(jìn)水電動(dòng)閥；64-鍋爐n循環(huán)水泵；65-鍋爐n進(jìn)水電動(dòng)閥；66-鍋爐n出水電動(dòng)閥；67-鍋爐1出水電動(dòng)閥；68-鍋爐1；69-鍋爐n；70-冷凍水流量傳感器；71-冷凍水第m支路流量傳感器；72-冷凍水第1支路流量傳感器；73-鍋爐循環(huán)流量傳感器；74-鍋爐循環(huán)水第1支路流量傳感器；75-鍋爐循環(huán)誰(shuí)第m支路流量傳感器;76-壓力表；77-壓力表；78-冷卻水旁通閥。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于狀態(tài)識(shí)別的暖通能耗控制系統(tǒng)，包括冷凍水控制系統(tǒng)、冷卻水控制系統(tǒng)、熱水鍋爐控制系統(tǒng)，在各房間設(shè)置溫度控制模塊，通過(guò)房間溫度的變化調(diào)整冷水閥門或熱水閥門的開(kāi)度，達(dá)到調(diào)節(jié)房間溫度的目的。

各房間因使用功能的不同，其溫度要求也有差異。在暖通管道排布時(shí)，通過(guò)區(qū)分房間功能，將房間以m*n列矩陣方式排布，m行(m=1,2,3……m)的房間具有基本相同的使用功能需求。針對(duì)每一行房間，排布一組冷凍水管路及一組鍋爐熱水管路。

在每一組冷凍水管路和鍋爐熱水管路上均設(shè)置進(jìn)出水壓力傳感器及回水端水流量傳感器。設(shè)置水流傳感器的目的是實(shí)時(shí)探測(cè)該行房間的水流狀態(tài)；設(shè)置金出水壓力傳感器的目的是探測(cè)壓差，通過(guò)壓差數(shù)值調(diào)整旁通閥流量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)循環(huán)水流量的穩(wěn)定。

在密閉式冷凍水及鍋爐熱水供水的回水端，設(shè)置定壓裝置。定壓裝置的控制模塊與主控制系統(tǒng)連接，定壓裝置的定壓值設(shè)定接收主控制系統(tǒng)命令，根據(jù)運(yùn)行模式變化而變化。定壓裝置的作用是實(shí)現(xiàn)閉式循環(huán)水系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。

各管路的循環(huán)水流量根據(jù)房間的溫度變化而變化，而房間的溫度受環(huán)境溫度的影響以及內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)變化而改變。系統(tǒng)根據(jù)管路的循環(huán)水流量判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并設(shè)定狀態(tài)判斷的延遲時(shí)間。當(dāng)達(dá)到延遲時(shí)間，系統(tǒng)狀態(tài)還是處于某種狀態(tài)時(shí)，即默認(rèn)狀態(tài)切換。

從高能耗狀態(tài)切換到低能耗狀態(tài)時(shí)，采用減少運(yùn)行水泵數(shù)量、降低運(yùn)行頻率、減少冷凍機(jī)或鍋爐運(yùn)行數(shù)量的方式。從低能耗向高能耗轉(zhuǎn)換時(shí)采用增加水泵運(yùn)行數(shù)量、提高水泵運(yùn)行頻率、增加冷凍機(jī)或鍋爐的運(yùn)行數(shù)量。

根據(jù)冷源冷凍機(jī)的數(shù)量設(shè)置多種工作模式；根據(jù)熱水鍋爐的數(shù)量設(shè)置多種工作模式。冷源的工作模式與熱源的工作模式匹配形成多種工作狀態(tài)。在滿足房間溫度控制穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了有效節(jié)能。

實(shí)施例1：

（1）如圖1所示，系統(tǒng)的房間布局采用m*n矩陣形式排列，1房間11和6房間1n為第一行的房間；17房間m1和25房間mn為第m行的房間,m=1,2……;n=1,2……。

（2）每個(gè)房間的盤管包括冷盤管和熱盤管，再圖示的四個(gè)房間中，包括2房間11熱盤管；3房間11冷盤管；7房間1n熱盤管；8房間1n冷盤管；18房間m1熱盤管；19房間m1冷盤管；26房間mn熱盤管；27房間mn冷盤管；熱盤管與68鍋爐1及69鍋爐n連接，實(shí)現(xiàn)房間供熱需要；冷盤管與36冷凍機(jī)1和43冷凍機(jī)n連接，實(shí)現(xiàn)房間供冷需求。

（3）當(dāng)房間溫度變化時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)冷水閥及熱水閥實(shí)現(xiàn)熱量的變化，如圖示中，4房間11冷水調(diào)節(jié)閥和5房間11熱水調(diào)節(jié)閥配合控制1房間11的溫度；9房間1n冷水調(diào)節(jié)閥和10房間1n熱水調(diào)節(jié)閥配合控制6房間1n的溫度；20房間m1冷水調(diào)節(jié)閥和21房間m1熱水調(diào)節(jié)閥配合控制17房間m1的溫度；28房間mn冷水調(diào)節(jié)閥和29房間mn熱水調(diào)節(jié)閥配合控制25房間mn的溫度。

（4）在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)重設(shè)置59冷凍水定壓裝置，該裝置根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行壓力要求改變定壓值；在鍋爐熱水循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置60鍋爐循環(huán)水定壓裝置，該裝置根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行壓力要求改變定壓值。

（5）11壓力表及13壓力表為設(shè)置在第1支路冷凍水系統(tǒng)進(jìn)出水的壓力傳感器，根據(jù)其壓力差調(diào)整12旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以穩(wěn)定主系統(tǒng)流量；22壓力表和24壓力表為設(shè)置在第m支路冷凍水系統(tǒng)進(jìn)出水的壓力傳感器，根據(jù)其壓力差調(diào)整23旁通調(diào)節(jié)閥以穩(wěn)定主系統(tǒng)流量。33壓力表和34壓力表為設(shè)置在冷水系統(tǒng)管路的壓力表，通過(guò)其壓力差值調(diào)整35旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以穩(wěn)定整個(gè)冷凍水系統(tǒng)的流量。

（6）14壓力表和16壓力表為設(shè)置在第1支路熱水系統(tǒng)進(jìn)出水的壓力傳感器，根據(jù)其壓力差調(diào)整15旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以穩(wěn)定熱水系統(tǒng)流量；30壓力表和32壓力表為設(shè)置在第m支路熱水系統(tǒng)進(jìn)出水的壓力傳感器，根據(jù)其壓力差調(diào)整31旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以穩(wěn)定熱水系統(tǒng)流量；76壓力表和77壓力表為設(shè)置在熱水主管路的壓力表，通過(guò)其壓差值調(diào)整61鍋爐循環(huán)水旁通調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)熱水系統(tǒng)循環(huán)水流量穩(wěn)定。

（7）36冷凍機(jī)1和43冷凍機(jī)n為為系統(tǒng)提供冷量的冷源。

（8）37冷凍機(jī)1冷凍水出水電動(dòng)閥和39冷凍機(jī)1冷凍水進(jìn)水電動(dòng)閥能夠?qū)崿F(xiàn)36冷凍機(jī)1的冷凍循環(huán)水關(guān)閉；38-冷凍水泵1提供冷凍機(jī)1的循環(huán)水動(dòng)力。44冷凍機(jī)n冷凍水出水電動(dòng)閥和46冷凍機(jī)n冷凍水進(jìn)水電動(dòng)閥能夠?qū)崿F(xiàn)43冷凍機(jī)n的冷凍循環(huán)水關(guān)閉；45-冷凍水泵n提供冷凍機(jī)1的循環(huán)水動(dòng)力。

（9）40冷凍機(jī)1冷卻水進(jìn)水電動(dòng)閥和42冷凍機(jī)1冷卻水出水電動(dòng)閥能夠?qū)崿F(xiàn)36冷凍機(jī)1的冷卻循環(huán)水關(guān)閉；41冷凍機(jī)1冷卻水泵提供36冷凍機(jī)1的冷卻水循環(huán)動(dòng)力；47冷凍機(jī)n冷卻水進(jìn)水電動(dòng)閥和49冷凍機(jī)n冷卻水出水電動(dòng)閥能夠?qū)崿F(xiàn)43冷凍機(jī)n的冷卻循環(huán)水關(guān)閉；48冷凍機(jī)n冷卻水泵提供43冷凍機(jī)n的冷卻水循環(huán)動(dòng)力。

（10）50冷卻水溫度傳感器的作用是探測(cè)冷卻水溫度，以此作為調(diào)節(jié)78冷卻水旁通閥開(kāi)度的條件，以穩(wěn)定冷卻水系統(tǒng)的溫度。

（11）51冷卻塔1進(jìn)水電動(dòng)閥和58冷卻塔1出水電動(dòng)閥的作用是打開(kāi)或關(guān)斷53冷卻塔1循環(huán)水的進(jìn)出水；56冷卻塔n進(jìn)水電動(dòng)閥和57冷卻塔n出水電動(dòng)閥的作用是是打開(kāi)或關(guān)斷55冷卻塔n循環(huán)水的進(jìn)出水；52-冷卻塔1風(fēng)機(jī)作用是冷卻53冷卻塔1循環(huán)水；54冷卻塔n風(fēng)機(jī)的作用是冷卻55冷卻塔n冷卻水。

（12）62鍋爐循環(huán)水泵1提供68鍋爐1循環(huán)熱水動(dòng)力；64鍋爐n循環(huán)水泵提供69鍋爐n循環(huán)水動(dòng)力；63鍋爐1進(jìn)水電動(dòng)閥和67鍋爐1出水電動(dòng)閥的作用是打開(kāi)或關(guān)斷68鍋爐1循環(huán)熱水；65鍋爐n進(jìn)水電動(dòng)閥和66鍋爐n出水電動(dòng)閥的作用是打開(kāi)或關(guān)斷69鍋爐n循環(huán)熱水。

（13）70冷凍水流量傳感器的作用是探測(cè)冷凍水的總流量；71冷凍水第m支路流量傳感器的作用是探測(cè)冷凍水第m支路流量；72冷凍水第1支路流量傳感器的作用是探測(cè)冷凍水第1支路流量；73鍋爐循環(huán)流量傳感器的作用是鍋爐循環(huán)流量；74鍋爐循環(huán)水第1支路流量傳感器的作用是探測(cè)鍋爐循環(huán)水第1支路流量；75鍋爐循環(huán)水第m支路流量傳感器的作用是探測(cè)鍋爐循環(huán)水第m支路流量。

（14）以上房間數(shù)量、冷凍機(jī)數(shù)量、鍋爐數(shù)量及相應(yīng)的閥門、傳感器等以m或n的形式表示，其目的是以實(shí)際系統(tǒng)需求為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，本專利方案僅說(shuō)明其排布方式及與節(jié)能的關(guān)系。

（15）模式切換過(guò)程如下：當(dāng)?shù)趍行房間冷凍水流量71冷凍水第m支路流量傳感器探測(cè)到一定時(shí)間的低流量是，將低45冷凍水泵n的運(yùn)行頻率；當(dāng)71冷凍水第m支路流量傳感器探測(cè)到一定時(shí)間的趨近于0的流量時(shí)，關(guān)閉43冷凍機(jī)n及其所屬的44冷凍機(jī)n冷凍水出水電動(dòng)閥、45冷凍水泵n、46冷凍機(jī)n冷凍水進(jìn)水電動(dòng)閥。當(dāng)70冷凍水流量傳感器；71冷凍水第m支路流量傳感器；72冷凍水第1支路流量傳感器探測(cè)到均趨近于0的流量時(shí)，選擇僅運(yùn)行一臺(tái)冷凍機(jī)及對(duì)應(yīng)的水泵、冷卻塔設(shè)備。同樣的切換過(guò)程適用于鍋爐熱水系統(tǒng)的模式調(diào)整。

（16）以上過(guò)程的具體參數(shù)設(shè)定以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)試為準(zhǔn)，本方案僅說(shuō)明其切換的過(guò)程的基本原理。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。