本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具體是一種基于狀態(tài)識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)，是樓宇自動控制系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，其主要功能是實現(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)場情況采用手動啟?？刂频姆绞睫D(zhuǎn)變成依托智能識別技術(shù)的自動能耗監(jiān)測和控制方式，并通過智能分析軟件實現(xiàn)能耗綜的計算，以衡量系統(tǒng)健康狀態(tài)。一種基于狀態(tài)識別的暖通能耗控制系統(tǒng)即依托暖通系統(tǒng)現(xiàn)場實際狀況，建立一種基于狀態(tài)識別的能耗控制系統(tǒng)的底層傳感器分布及模式識別的框架，分析四管制暖通循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備的工作狀態(tài)，以智能計算的方式驅(qū)動設(shè)備改變運行狀態(tài)，在滿足系統(tǒng)運行要求的同時，實現(xiàn)能耗的有效控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

為實現(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，通過房間溫度的變化調(diào)整冷水閥門或熱水閥門的開度，調(diào)節(jié)房間溫度，在暖通管道排布時，通過區(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)置進出水壓力傳感器及回水端水流量傳感器，通過進出水壓力傳感器反饋的壓差數(shù)值調(diào)整旁通閥流量，實現(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)的運行狀態(tài)，并設(shè)定狀態(tài)判斷的延遲時間，當達到延遲時間，系統(tǒng)狀態(tài)還是處于某種狀態(tài)時，即默認狀態(tài)切換。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述默認狀態(tài)切換包括：從高能耗狀態(tài)切換到低能耗狀態(tài)時，采用減少運行水泵數(shù)量、降低運行頻率、減少冷凍機或鍋爐運行數(shù)量的方式，從低能耗向高能耗轉(zhuǎn)換時采用增加水泵運行數(shù)量、提高水泵運行頻率、增加冷凍機或鍋爐的運行數(shù)量。

作為本發(fā)明再進一步的方案：根據(jù)冷源冷凍機的數(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）實現(xiàn)了暖通系統(tǒng)狀態(tài)的自動識別的底層架構(gòu)的調(diào)整，能夠便于建立了無需操作人員干預(yù)的節(jié)能控制模式，在滿足系統(tǒng)運行要求的同時，有效控制的能源的使用；（2）系統(tǒng)對于環(huán)境變化，負載狀態(tài)變化能夠自動識別，減少系統(tǒng)運行人工干預(yù)，減少人員經(jīng)驗不足造成的能源浪費與運行異常。

附圖說明

圖1為基于狀態(tài)識別的暖通能耗控制系統(tǒng)的實施例示意圖;

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1；37-冷凍機1冷凍水出水電動閥；38-冷凍水泵1；39-冷凍機1冷凍水進水電動閥；40-冷凍機1冷卻水進水電動閥；41-冷凍機1冷卻水泵；42-冷凍機1冷卻水出水電動閥；43-冷凍機n；44-冷凍機n冷凍水出水電動閥；45-冷凍水泵n；46-冷凍機n冷凍水進水電動閥；47-冷凍機n冷卻水進水電動閥；48-冷凍機n冷卻水泵；49-冷凍機n冷卻水出水電動閥；50-冷卻水溫度傳感器；51-冷卻塔1進水電動閥；52-冷卻塔1風(fēng)機；53-冷卻塔1；54-冷卻塔n風(fēng)機；55-冷卻塔n；56-冷卻塔n進水電動閥；57-冷卻塔n出水電動閥；58-冷卻塔1出水電動閥。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進水電動閥；64-鍋爐n循環(huán)水泵；65-鍋爐n進水電動閥；66-鍋爐n出水電動閥；67-鍋爐1出水電動閥；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。

具體實施方式

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

請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，一種基于狀態(tài)識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，通過房間溫度的變化調(diào)整冷水閥門或熱水閥門的開度，達到調(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，通過區(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時探測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壓差，通過壓差數(shù)值調(diào)整旁通閥流量，實現(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)運行模式變化而變化。定壓裝置的作用是實現(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)的運行狀態(tài)，并設(shè)定狀態(tài)判斷的延遲時間。當達到延遲時間，系統(tǒng)狀態(tài)還是處于某種狀態(tài)時，即默認狀態(tài)切換。

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

根據(jù)冷源冷凍機的數(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)上實現(xiàn)了有效節(jié)能。

實施例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）每個房間的盤管包括冷盤管和熱盤管，再圖示的四個房間中，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，實現(xiàn)房間供熱需要；冷盤管與36冷凍機1和43冷凍機n連接，實現(xiàn)房間供冷需求。

（3）當房間溫度變化時，通過調(diào)節(jié)冷水閥及熱水閥實現(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，通過其壓力差值調(diào)整35旁通調(diào)節(jié)閥的開度，以穩(wěn)定整個冷凍水系統(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，通過其壓差值調(diào)整61鍋爐循環(huán)水旁通調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)熱水系統(tǒng)循環(huán)水流量穩(wěn)定。

（7）36冷凍機1和43冷凍機n為為系統(tǒng)提供冷量的冷源。

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

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

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

（11）51冷卻塔1進水電動閥和58冷卻塔1出水電動閥的作用是打開或關(guān)斷53冷卻塔1循環(huán)水的進出水；56冷卻塔n進水電動閥和57冷卻塔n出水電動閥的作用是是打開或關(guān)斷55冷卻塔n循環(huán)水的進出水；52-冷卻塔1風(fēng)機作用是冷卻53冷卻塔1循環(huán)水；54冷卻塔n風(fēng)機的作用是冷卻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)熱水動力；64鍋爐n循環(huán)水泵提供69鍋爐n循環(huán)水動力；63鍋爐1進水電動閥和67鍋爐1出水電動閥的作用是打開或關(guān)斷68鍋爐1循環(huán)熱水；65鍋爐n進水電動閥和66鍋爐n出水電動閥的作用是打開或關(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鍋爐循環(huán)水第m支路流量。

（14）以上房間數(shù)量、冷凍機數(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，其目的是以實際系統(tǒng)需求為準進行設(shè)定，本專利方案僅說明其排布方式及與節(jié)能的關(guān)系。

（15）模式切換過程如下：當?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到一定時間的低流量是，將低45冷凍水泵n的運行頻率；當71冷凍水第m支路流量傳感器探測到一定時間的趨近于0的流量時，關(guān)閉43冷凍機n及其所屬的44冷凍機n冷凍水出水電動閥、45冷凍水泵n、46冷凍機n冷凍水進水電動閥。當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到均趨近于0的流量時，選擇僅運行一臺冷凍機及對應(yīng)的水泵、冷卻塔設(shè)備。同樣的切換過程適用于鍋爐熱水系統(tǒng)的模式調(diào)整。

（16）以上過程的具體參數(shù)設(shè)定以現(xiàn)場實際調(diào)試為準，本方案僅說明其切換的過程的基本原理。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實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記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

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