本發(fā)明屬于管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前市場上存在的集中供暖制冷方式，都是通過采用集中供暖的方式，這樣不僅增加了供熱官網(wǎng)的投資，而且也增加了管道熱量的流失，并且傳統(tǒng)的集中供暖方式大部分還是燒煤燒炭的方式這樣也造成了環(huán)境的污染，后期也出現(xiàn)了這種分布式供暖制冷，但是大部分都是通過燃氣鍋爐的方式，不僅增加了成本、污染了環(huán)境還要增加人員來維護設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，所述分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)包括：信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和信息安全系統(tǒng)，其中，

所述信息采集系統(tǒng)，為以單片機或PLC為核心的電子信息系統(tǒng)集成，用于采集室內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)和能源設(shè)備參數(shù)；

所述控制系統(tǒng)，包括設(shè)備控制系統(tǒng)、上位機控制系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)，所述上位機控制系統(tǒng)與若干轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)進行通信，轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)與若干設(shè)備控制系統(tǒng)進行通訊，上位機控制系統(tǒng)也可以與若干設(shè)備控制系統(tǒng)進行通信；

所述操作系統(tǒng)，包括PC客戶端、Web客戶端及APP客戶端操作平臺，用于方便用戶查詢和操作以及人機交互界面的流暢性；

所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括分布式數(shù)據(jù)和總數(shù)據(jù)庫，用于存儲、處理以及備份當(dāng)?shù)毓嶂评涔芾硐到y(tǒng)的數(shù)據(jù)；

所述通信系統(tǒng)，用于實現(xiàn)所述信息采集系統(tǒng)、所述控制系統(tǒng)、所述操作系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的通信，包括工控通信、抄表通信和網(wǎng)絡(luò)通信中的一種或多種；

所述信息安全系統(tǒng)，用于保證數(shù)據(jù)安全和通信安全。

優(yōu)選的，所述信息采集系統(tǒng)還包括末端設(shè)備采集系統(tǒng)，用于采集室內(nèi)的。

優(yōu)選的，所述上位機分機通過匯總與其通信的所述單片機和/或PLC所采集的信息，形成分布式數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，所述分布式數(shù)據(jù)庫對所采集的信息進行備份、處理；所述處理包括對信息篩檢，并選擇性上傳至總數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，所述設(shè)備控制系統(tǒng)還包括水箱中轉(zhuǎn)系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、主機設(shè)備系統(tǒng)以及室內(nèi)末端控制。

優(yōu)選的，所述水箱中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括儲水水箱和中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)；

優(yōu)選的，所述水箱是用來存儲熱水能量的容器；

優(yōu)選的，所述中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)是根據(jù)判斷是否需要水箱作為儲能容器來控制循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述管道系統(tǒng)包括能源設(shè)備管道和用戶傳輸管道；

優(yōu)選的，所述主機設(shè)備控制系統(tǒng)包括控制設(shè)備各部分的啟停、故障處理、以及特殊功能的控制。

優(yōu)選的，所述室內(nèi)末端控制系統(tǒng)是控制管道內(nèi)的水是否可以進入室內(nèi)。

優(yōu)選的，所述循環(huán)控制路徑包括第一循環(huán)路徑、第二循環(huán)路徑和第三循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述第一循環(huán)路徑是從能源設(shè)備管道到水箱再到用戶傳輸管道最后到能源設(shè)備管道的路徑；

優(yōu)選的，所述第二循環(huán)路徑是從能源設(shè)備管道到用戶傳輸管道再到能源設(shè)備管道的循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述第三循環(huán)路徑是水箱到用戶傳輸管道再到水箱的循環(huán)路徑。

優(yōu)選的，所述上位機分機與所述單片機和/或PLC通信采用工控通信、Wifi與TCP或UDP協(xié)議通信。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種智慧管理方法，采用權(quán)利要求上述所述分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，包括：

采集能源設(shè)備和環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，并判斷出所需要的能耗參數(shù)，對較冷的天氣、短時的大面積使用以及除霜起到一定的緩沖作用；

當(dāng)通過對環(huán)境參數(shù)的預(yù)測未來天氣存在較低溫度，能源設(shè)備會在空閑時間對水箱的水進行加熱，實現(xiàn)溫度的儲能，并使用第二種循環(huán)路徑進行分布式能源供熱；

當(dāng)通過采集系統(tǒng)采集到水箱的溫度低于第一溫度下限值時，分布式能源供熱切換到第一循環(huán)路徑；

若水箱溫度大于管道的循環(huán)溫度時，并且能源設(shè)備需要進行除霜的時候會切換到第二循環(huán)路徑，從而防止用戶感覺到忽冷忽熱的感受；

若能源設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，系統(tǒng)會自動比較水箱溫度與管道溫度的大小，當(dāng)水箱溫度大于管道溫度時，系統(tǒng)會切換到第三循環(huán)路徑。

優(yōu)選的，所述第一溫度下限值低大于設(shè)定溫度5‐10攝氏度。

優(yōu)選的，所述水箱的容積V_水箱＝1/3V_管道。

優(yōu)選的，所述管理方法還包括機組通過采集到最頂端的用戶是否在使用供暖

或制冷從而根據(jù)水泵揚程計算出水泵的功率，從而控制水泵的變頻輸出；

優(yōu)選的，采集最頂端的用戶是否在使用供暖和制冷是通過室內(nèi)末端控制系統(tǒng)采集的，當(dāng)室內(nèi)末端控制系統(tǒng)處于關(guān)機狀態(tài)則認為沒有在使用供暖和制冷，當(dāng)室內(nèi)末端控制系統(tǒng)開機則認為使用制暖或制冷，系統(tǒng)采集到在使用供暖和制冷用戶的層數(shù)然后計算出高度再根據(jù)高度計算出水泵的揚程H＝(P2‐P1)/(p*g)+(h2‐h1)+[(v2*v2)‐(v1*v1)]/2*g

其中：H是實際揚程，P是法蘭處壓力，P1進口，P2出口，p是液態(tài)密度，g是重力加速度，h2是大地到出口法蘭高度，h1是大地到進口法蘭高度，v是液體流速，v1是進口，v2是出口，最后在根據(jù)揚程計算出水泵的功率，從而改變水泵的頻率。

如上所述，本發(fā)明的分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：

本發(fā)明所述分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法包括：所述分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境變化及時切換管理系統(tǒng)的循環(huán)路徑，從而切換到最佳解決方案，達到最優(yōu)的系統(tǒng)運行路徑，還能根據(jù)用戶的使用情況來切換水泵的功率輸出，因此這中“就地控制”“集中監(jiān)控”的操作模式不僅可以減少供熱官網(wǎng)的初次投資，節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施的投資費用，同時也具有綠色節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明一實施例中分布式智慧供暖制冷管理方法流程示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明另一實施例中分布式智慧供暖制冷管理方法流程示意圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1至圖3。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

圖1顯示為本發(fā)明分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法示意圖，該分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，包括信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和信息安全系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)。

所述信息采集系統(tǒng)，為以單片機或PLC為核心的電子信息系統(tǒng)集成，用于采集室內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)和能源設(shè)備參數(shù)；

所述控制系統(tǒng)，包括設(shè)備控制系統(tǒng)、上位機控制系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)，所述上位機控制系統(tǒng)與若干轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)進行通信，轉(zhuǎn)接模塊系統(tǒng)與若干設(shè)備控制系統(tǒng)進行通訊，上位機控制系統(tǒng)也可以與若干設(shè)備控制系統(tǒng)進行通信；

所述操作系統(tǒng)，包括PC客戶端、Web客戶端及APP客戶端操作平臺，用于方便用戶查詢和操作以及人機交互界面的流暢性；

所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括分布式數(shù)據(jù)和總數(shù)據(jù)庫，用于存儲、處理以及備份當(dāng)?shù)毓嶂评涔芾硐到y(tǒng)的數(shù)據(jù)；

所述通信系統(tǒng)，用于實現(xiàn)所述信息采集系統(tǒng)、所述控制系統(tǒng)、所述操作系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的通信，包括工控通信、抄表通信和網(wǎng)絡(luò)通信中的一種或多種；

所述信息安全系統(tǒng)，用于保證數(shù)據(jù)安全和通信安全。

優(yōu)選的，所述信息采集系統(tǒng)還包括末端設(shè)備采集系統(tǒng)，用于采集室內(nèi)的。

優(yōu)選的，所述上位機分機通過匯總與其通信的所述單片機和/或PLC所采集的信息，形成分布式數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，所述分布式數(shù)據(jù)庫對所采集的信息進行備份、處理；所述處理包括對信息篩檢，并選擇性上傳至總數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，所述設(shè)備控制系統(tǒng)還包括水箱中轉(zhuǎn)系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、主機設(shè)備系統(tǒng)以及室內(nèi)末端控制。

優(yōu)選的，所述水箱中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括儲水水箱和中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)；

優(yōu)選的，所述水箱是用來存儲熱水能量的容器；

優(yōu)選的，所述中轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)是根據(jù)判斷是否需要水箱作為儲能容器來控制循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述管道系統(tǒng)包括能源設(shè)備管道和用戶傳輸管道；

優(yōu)選的，所述主機設(shè)備控制系統(tǒng)包括控制設(shè)備各部分的啟停、故障處理、以及特殊功能的控制。

優(yōu)選的，所述室內(nèi)末端控制系統(tǒng)是控制管道內(nèi)的水是否可以進入室內(nèi)。

優(yōu)選的，所述循環(huán)控制路徑包括第一循環(huán)路徑、第二循環(huán)路徑和第三循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述第一循環(huán)路徑是從能源設(shè)備管道到水箱再到用戶傳輸管道最后到能源設(shè)備管道的路徑；

優(yōu)選的，所述第二循環(huán)路徑是從能源設(shè)備管道到用戶傳輸管道再到能源設(shè)備管道的循環(huán)路徑；

優(yōu)選的，所述第三循環(huán)路徑是水箱到用戶傳輸管道再到水箱的循環(huán)路徑。

優(yōu)選的，所述上位機分機與所述單片機和/或PLC通信采用工控通信、Wifi與TCP或UDP協(xié)議通信。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種智慧管理方法，采用權(quán)利要求上述所述分布式智慧供暖制冷管理系統(tǒng)及方法，包括：

采集能源設(shè)備和環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，并判斷出所需要的能耗參數(shù)，對較冷的天氣、短時的大面積使用以及除霜起到一定的緩沖作用；如圖3所示：

S1、系統(tǒng)通過采集模塊采集環(huán)境參數(shù)，預(yù)測出未來天氣,進行水箱溫度采集從而來回切換循環(huán)路徑

S2、當(dāng)存在較低溫度，能源設(shè)備會在空閑時間對水箱的水進行加熱，實現(xiàn)溫度的儲能，并使用第二種循環(huán)路徑進行分布式能源供熱

S3、當(dāng)通過采集系統(tǒng)采集到水箱的溫度低于第一溫度下限值時，分布式能源供熱切換到第一循環(huán)路徑

S4、若水箱溫度大于管道的循環(huán)溫度時，并且能源設(shè)備需要進行除霜的時候會切換到第二循環(huán)路徑，從而防止用戶感覺到忽冷忽熱的感受

S5、若能源設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，系統(tǒng)會自動比較水箱溫度與管道溫度的大小，當(dāng)水箱溫度大于管道溫度時，系統(tǒng)會切換到第三循環(huán)路徑

優(yōu)選的，所述第一溫度下限值低大于設(shè)定溫度5‐10攝氏度。

優(yōu)選的，所述水箱的容積V_水箱＝1/3V_管道。

優(yōu)選的，所述管理方法還包括機組通過采集到最頂端的用戶是否在使用供暖

或制冷從而根據(jù)水泵揚程計算出水泵的功率，從而控制水泵的變頻輸出；

優(yōu)選的，采集最頂端的用戶是否在使用供暖和制冷是通過室內(nèi)末端控制系統(tǒng)采集的，當(dāng)室內(nèi)末端控制系統(tǒng)處于關(guān)機狀態(tài)則認為沒有在使用供暖和制冷，當(dāng)室內(nèi)末端控制系統(tǒng)開機則認為使用制暖或制冷，系統(tǒng)采集到在使用供暖和制冷用戶的層數(shù)然后計算出高度再根據(jù)高度計算出水泵的揚程H＝(P2‐P1)/(p*g)+(h2‐h1)+[(v2*v2)‐(v1*v1)]/2*g

其中：H是實際揚程，P是法蘭處壓力，P1進口，P2出口，p是液態(tài)密度，g是重力加速度，h2是大地到出口法蘭高度，h1是大地到進口法蘭高度，v是液體流速，v1是進口，v2是出口，最后在根據(jù)揚程計算出水泵的功率，從而改變水泵的頻率。

如圖3，

S1、系統(tǒng)通過采集模塊采集室內(nèi)末端控制系統(tǒng)的使用情況,從而判斷出層高

S2、根據(jù)層高計算出水泵的揚程

S3、根據(jù)水泵的揚程計算出水泵的功率，從而通過變頻使水泵輸出相對的功率

本發(fā)明是一種通過采用天氣預(yù)測、室內(nèi)末端控制使用率采集以及設(shè)備本身的運行參數(shù)來進行循環(huán)路徑切換，并且還可以根據(jù)控制末端采集控制來判斷使用的人數(shù)以及樓層，首先在室內(nèi)控制末端編上不同的編號，然后在數(shù)據(jù)庫中存儲各個編號對應(yīng)的樓層，然后系統(tǒng)通過不斷的采集各個室內(nèi)末端的狀態(tài)，當(dāng)采集到室內(nèi)系統(tǒng)末端處于關(guān)閉狀態(tài)時，則默認居民當(dāng)前沒有使用供暖或制冷，當(dāng)處于開機狀態(tài)時則認為居民使用供暖或制冷，系統(tǒng)通過比對使用供暖的數(shù)量，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作參數(shù)，并且系統(tǒng)還會通過比對編號與樓層之間的關(guān)系，來確定使用供暖或制冷的最高樓層，從而關(guān)閉水泵的輸出功率。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。