專利名稱：節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能效跟蹤控制管理裝置，特別是一種節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置。
(一)背景技術(shù)目前，我國建筑物能耗占到總能耗的27.45％，但現(xiàn)有的建筑物95％達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的建筑物節(jié)能技術(shù)大多采用變頻技術(shù)或單片機(jī)控制，不能根據(jù)實際負(fù)載需求而自動調(diào)節(jié)，能源得不到有效利用而白白讓費；現(xiàn)有的能源管理技術(shù)大多數(shù)是通過普通儀表采集數(shù)據(jù)，再由管理人員手動抄表匯總統(tǒng)一管理；有極少部分采用計算機(jī)自動抄表技術(shù)，但技術(shù)單一，只能實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，不能實時分析能耗、不能監(jiān)控設(shè)備運行、不能顯示故障報警類別、不能實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備故障的自診斷與故障分析。
建筑物能耗系統(tǒng)主要包括中央空調(diào)控制系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及供水系統(tǒng)，其中建筑能源可分電、水、油、天然氣，煤等，現(xiàn)有一些產(chǎn)品都是單一的對某個子系統(tǒng)或某單項能耗進(jìn)行統(tǒng)計及監(jiān)控，不能對整個建筑物能耗進(jìn)行全面了解，不能實現(xiàn)能耗集中監(jiān)督、管理、控制、能效分析、故障預(yù)警與設(shè)備集中管理。
(二)發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種設(shè)計合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、管理方便，診斷、分析準(zhǔn)確，維修方便的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置。
一種節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、傳感器、中央控制器、電能質(zhì)量變送器，數(shù)據(jù)顯示處理器、模糊控制器、電纜、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站組成；系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過屏蔽電纜與傳感器連接，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器連接，電能質(zhì)量變送器和電流互感器及A相、B相、C相電壓線連接，電能質(zhì)量變送器通過RS485總線和中央控制器連接，中央控制器通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器連接，中央控制器通過CJ1W-SCU41模塊的RS485口和中央控制站連接，中央控制站通過因特網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制站連接，模糊控制器也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器相連接。
所述的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置是一個包括溫度采集、濕度采集、壓力采集、流量采集、自然光亮度采集和電能及電能質(zhì)量采集裝置的綜合數(shù)據(jù)采集模塊，綜合數(shù)據(jù)采集模塊與中央控制器連接；綜合數(shù)據(jù)采集模塊使用歐姆龍生產(chǎn)CJ1W-AD081-V1及CJ1W-AD041。
所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、自然光亮度傳感器、流量傳感器和電流互感器，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出的傳感器，壓力傳感器使用昆侖海岸的JYB-K系列，自然光亮度傳感器用KMC公司的PSR-1型感光器，流量傳感器使用昆侖海岸的LUGB系列，電流互感器是德力西的LMK系列。
所述的中央控制器由電源模塊、可編程控制器、數(shù)字量模塊、模擬量模塊及通訊模塊組成，可編程控制器和電源模塊、數(shù)字量模塊及模擬量模塊直接相連，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，同時與數(shù)據(jù)顯示處理器通過串行通訊電纜連接，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CJ1系列。
所述的數(shù)據(jù)顯示處理器由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
所述的電能質(zhì)量變送器是金洲科瑞的利馬先鋒-III/DM-200，通過RS485總線和中央控制器連接。
所述的模糊控制器由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器連接，同時通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，變頻器采用西門子MicroMaster 440系列或ABB ACS800系列或芬蘭瓦肯的NX系列或三墾P系列。
所述中央控制站是由工控機(jī)、打印機(jī)組成，工控機(jī)是研華科技的IPC610H整機(jī)，打印機(jī)是HP 1010，打印機(jī)通過電纜和工控機(jī)連接，中央控制站工控機(jī)通過485總線與中央控制器連接，中央控制站與遠(yuǎn)程控制站通過因特網(wǎng)連接。
所述遠(yuǎn)程控制站是由遠(yuǎn)程控制器和服務(wù)器組成，遠(yuǎn)程控制器是利馬先鋒-III/YC-500系列，服務(wù)器是選用DELL服務(wù)器。
本實用新型具有現(xiàn)場操作站、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站，工作人員可以非常方便管理整個建筑物能耗及設(shè)備運行，工作人員可以在現(xiàn)場、辦公室及外地通過觸摸屏和能效分析控制軟件監(jiān)測和控制設(shè)備運行及建筑能效。該實用新型具有設(shè)計合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、管理方便，診斷、分析準(zhǔn)確，維修方便的特點。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是本實用新型的電原理圖。
圖3是本實用新型中中央控制器的電原理圖。
圖4是本實用新型中系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置的電原理圖。
圖5是本實用新型中模糊控制器的電原理圖。
其中，1、遠(yuǎn)程控制站 2、中央控制站 3、打印機(jī) 4、數(shù)據(jù)顯示處理器 5、通訊接口 6、電源模塊 7、中央控制器 8、模糊控制器 9、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置10、傳感器 11、電源質(zhì)量變送器 12、濾波器 13、電抗器 14、變頻器 15、模糊控制模塊；POWER SUPPLY電源，PT&DATA CENTER嵌入式一體化工控機(jī)，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；SCU41通訊模塊；M電機(jī)；N、U、V、W三相四線電源；R、S、T、變頻器三相電源進(jìn)線端子；USB通行串行總線；Rs232串行總線；CIF12RS232C轉(zhuǎn)換適配器；QF斷路器；具體實施方式
實施例本實用新型如圖1-圖5所示，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置9、傳感器10、中央控制器7、電能質(zhì)量變送器11，數(shù)據(jù)顯示處理器4、模糊控制器8、電纜、中央控制站2及遠(yuǎn)程控制站1組成；系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置9通過屏蔽電纜8與傳感器10連接，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置9通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器7連接，電能質(zhì)量變送器11和電流互感器及A相、B相、C相電壓線連接，電能質(zhì)量變送器11通過RS485總線和中央控制器7連接，中央控制器7通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器4連接，中央控制器7通過CJ1W-SCU41模塊的RS485口和中央控制站2連接，中央控制站2通過因特網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制站1連接，模糊控制器8也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器7相連接。
所述的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置9是一個包括溫度采集、濕度采集、壓力采集、流量采集、自然光亮度采集和電能及電能質(zhì)量采集裝置的綜合數(shù)據(jù)采集模塊，綜合數(shù)據(jù)采集模塊與中央控制器7連接；綜合數(shù)據(jù)采集模塊使用歐姆龍生產(chǎn)CJ1W-AD081-V1及CJ1W-AD041。
所述的傳感器10包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、自然光亮度傳感器、流量傳感器和電流互感器，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出的傳感器，壓力傳感器使用昆侖海岸的JYB-K系列，自然光亮度傳感器用KMC公司的PSR-1型感光器，流量傳感器使用昆侖海岸的LUGB系列，電流互感器是德力西的LMK系列。
所述的中央控制器7由電源模塊、可編程控制器、數(shù)字量模塊、模擬量模塊及通訊模塊組成，可編程控制器和電源模塊、數(shù)字量模塊及模擬量模塊直接相連，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，同時與數(shù)據(jù)顯示處理器4通過串行通訊電纜連接，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CJ1系列，電源模塊選用CJ1WPA205R。
所述的數(shù)據(jù)顯示處理器4由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
所述的電能質(zhì)量變送器11是金洲科瑞的利馬先鋒-III/DM-200，通過RS485總線和中央控制器連接。
所述的模糊控制器8由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器7連接，同時通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，變頻器采用西門子MicroMaster 440系列。
所述中央控制站2是由工控機(jī)、打印機(jī)組成，工控機(jī)是研華科技的IPC610H整機(jī)，打印機(jī)是HP 1010，打印機(jī)通過電纜和工控機(jī)連接，中央控制站工控機(jī)通過485總線與中央控制器7連接，中央控制站2與遠(yuǎn)程控制站1通過因特網(wǎng)連接。
所述遠(yuǎn)程控制站1是由遠(yuǎn)程控制器和服務(wù)器組成，遠(yuǎn)程控制器是利馬先鋒-III/YC-500系列，服務(wù)器是選用DELL服務(wù)器。
本實用新型具有現(xiàn)場操作站、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站，工作人員可以非常方便管理整個建筑物能耗及設(shè)備運行，工作人員可以在現(xiàn)場、辦公室及外地通過觸摸屏和能效分析控制軟件監(jiān)測和控制設(shè)備運行及建筑能效。該實用新型具有設(shè)計合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、管理方便，診斷、分析準(zhǔn)確，維修方便的特點。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、傳感器、中央控制器、電能質(zhì)量變送器，數(shù)據(jù)顯示處理器、模糊控制器、電纜、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站組成；其特征在于，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過屏蔽電纜與傳感器連接，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器連接，電能質(zhì)量變送器和電流互感器及A相、B相、C相電壓線連接，電能質(zhì)量變送器通過RS485總線和中央控制器連接，中央控制器通過RS232C通訊電纜和數(shù)據(jù)顯示處理器連接，中央控制器通過CJ1W-SCU41模塊的RS485口和中央控制站連接，中央控制站通過因特網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制站連接，模糊控制器也通過歐姆龍系統(tǒng)總線和中央控制器相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置是一個包括溫度采集、濕度采集、壓力采集、流量采集、自然光亮度采集和電能及電能質(zhì)量采集裝置的綜合數(shù)據(jù)采集模塊，綜合數(shù)據(jù)采集模塊與中央控制器連接；綜合數(shù)據(jù)采集模塊使用歐姆龍生產(chǎn)CJ1W-AD081-V1及CJ1W-AD041。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、自然光亮度傳感器、流量傳感器和電流互感器，溫度傳感器用歐姆龍生產(chǎn)的E52-P6D型Pt100熱電阻，濕度傳感器用BTHS-3型支持0-10V/4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出的傳感器，壓力傳感器使用昆侖海岸的JYB-K系列，自然光亮度傳感器用KMC公司的PSR-1型感光器，流量傳感器使用昆侖海岸的LUGB系列，電流互感器是德力西的LMK系列。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的中央控制器由電源模塊、可編程控制器、數(shù)字量模塊、模擬量模塊及通訊模塊組成，可編程控制器和電源模塊、數(shù)字量模塊及模擬量模塊直接相連，通訊模塊與可編程控制器通過歐姆龍系統(tǒng)總線連接，同時與數(shù)據(jù)顯示處理器通過串行通訊電纜連接，可編程控制器用歐姆龍生產(chǎn)的CJ1系列。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)顯示處理器由高性能嵌入式一體化工控機(jī)、筆記本硬盤組成，筆記本硬盤通過PCMCIA接口與嵌入式一體化工控機(jī)連接，高性能嵌入式一體化工控機(jī)用昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC105-TC33，筆記本硬盤和打印機(jī)采用市售產(chǎn)品。
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的電能質(zhì)量變送器是金洲科瑞的利馬先鋒-III/DM-200，通過RS485總線和中央控制器連接。
7.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述的模糊控制器由模糊控制模塊及變頻器組成，模糊控制模塊通過歐姆龍系統(tǒng)總線與中央控制器連接，同時通過屏蔽通訊電纜和變頻器連接，變頻器采用西門子MicroMaster440系列或ABB ACS800系列或芬蘭瓦肯的NX系列或三墾P系列。
8.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述中央控制站是由工控機(jī)、打印機(jī)組成，工控機(jī)是研華科技的IPC610H整機(jī)，打印機(jī)是HP1010，打印機(jī)通過電纜和工控機(jī)連接，中央控制站工控機(jī)通過485總線與中央控制器連接，中央控制站與遠(yuǎn)程控制站通過因特網(wǎng)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程控制站是由遠(yuǎn)程控制器和服務(wù)器組成，遠(yuǎn)程控制器是利馬先鋒-III/YC-500系列，服務(wù)器是選用DELL服務(wù)器。
專利摘要節(jié)能型建筑物能效跟蹤控制管理裝置由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置、傳感器、中央控制器、電能質(zhì)量變送器，數(shù)據(jù)顯示處理器、模糊控制器、電纜、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站組成。整個系統(tǒng)采用閉環(huán)PID及模糊控制方式，綜合環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及設(shè)備靜、動態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析處理，最終做出控制決策。系統(tǒng)能實時跟蹤環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)及設(shè)備運行情況做出最優(yōu)控制，達(dá)到最大限度的挖掘設(shè)備節(jié)能潛力的目的，以節(jié)約能源。本實用新型具有現(xiàn)場操作站、中央控制站及遠(yuǎn)程控制站，工作人員可以在現(xiàn)場、辦公室及外地通過觸摸屏和控制軟件監(jiān)測和控制設(shè)備運行及節(jié)能狀況，具有設(shè)計合理、穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、管理方便，診斷、分析準(zhǔn)確，維修方便的特點。
文檔編號G05B19/418GK2864768SQ20062008048
公開日2007年1月31日 申請日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者李鋼, 熊桂明, 李鵬, 劉強(qiáng), 丁欣, 金雷飛 申請人:李鋼