智慧能源管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種智慧能源管理系統(tǒng)，所述智慧能源管理系統(tǒng)包括：信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述智慧能源管理系統(tǒng)與相應(yīng)的軟件配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源設(shè)備狀態(tài)可視化、遠(yuǎn)程無人值守；對降低空氣污染物排放具有促進(jìn)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)安全舒適、清潔環(huán)保的目的。
【專利說明】
智慧能源管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智慧能源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]管理技術(shù)是指管理方法和管理手段的總稱。任何社會活動都存在著管理問題，而社會活動的復(fù)雜性決定了管理技術(shù)的通用性和適應(yīng)性。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，管理技術(shù)也獲得了極大的提升。
[0003]以冷、熱、電利用為主的能源利用是居民生活、工業(yè)生產(chǎn)中最重要的內(nèi)容。對于能源利用的管理也成為當(dāng)下重要的議題。對于能源的利用，需要提高利用效率，有效節(jié)約能源;更要提供清潔能源，最大限度減少環(huán)境污染。
[0004]以冬季居民取暖為例，目前大多采用燃煤鍋爐集中供熱，首先需要鋪設(shè)管道，大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)浪費(fèi)大量人力物力；其次，蒸汽在較長距離過程中，會有很大損失，造成能源浪費(fèi);第三，燃煤鍋爐，會向大氣中排放大量二氧化碳、二氧化硫和粉塵，造成環(huán)境污染，這也是北方冬季霧霾天氣的重要原因之一。
[0005]為解決上述問題，需要從能源管理的根源入手，詳細(xì)規(guī)劃能源提供方式、運(yùn)維管控方式，提高能源利用效率與設(shè)備能效比，這樣才能有效解決上述問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智慧能源管理系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種智慧能源管理系統(tǒng)，包括:信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng);其中，
[0008]所述信息采集系統(tǒng)，以單片機(jī)和/或PLC為基礎(chǔ)，通過傳感器和/或監(jiān)控器采集能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成模擬量或數(shù)字量；
[0009]所述控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)總機(jī)與若干上位機(jī)分機(jī)通信，所述上位機(jī)分機(jī)與若干單片機(jī)和/或PLC通信；
[0010]所述通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述信息采集系統(tǒng)、所述控制系統(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。
[0011]優(yōu)選地，所述能源包括分布式能源和集中式能源。
[0012]優(yōu)選地，所述能源設(shè)備包括太陽能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲能裝置以及空氣源熱栗、水地源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備以及生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備中的一種或幾種組合。
[0013]優(yōu)選地，所述單片機(jī)和/或PLC包括能源設(shè)備保護(hù)單元，用于避免設(shè)備啟動前和設(shè)備運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的能源設(shè)備損毀。
[0014]優(yōu)選地，所述上位機(jī)分機(jī)與所述單片機(jī)和/或PLC通信采用工控通信、Wifi與TCP或UDP協(xié)議通信。
[0015]如上所述，本實(shí)用新型的智慧能源管理系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型所述智慧能源管理系統(tǒng)包括:信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述智慧能源管理系統(tǒng)與相應(yīng)的軟件配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源設(shè)備狀態(tài)可視化、遠(yuǎn)程無人值守；對降低空氣污染物排放具有促進(jìn)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)安全舒適、清潔環(huán)保的目的。
【附圖說明】

[0017]圖1顯示為本實(shí)用新型智慧能源管理系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖2顯示為本實(shí)用新型智慧能源管理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0020]請參閱圖1至圖2。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)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。
[0021]圖1顯示為本實(shí)用新型智慧能源管理系統(tǒng)示意圖，該智慧能源管理系統(tǒng)，包括信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)。
[0022]所述信息采集系統(tǒng)，以單片機(jī)和/或PLC為基礎(chǔ)，通過傳感器和/或監(jiān)控器采集能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成模擬量或數(shù)字量；
[0023]所述控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)總機(jī)與若干上位機(jī)分機(jī)通信，所述上位機(jī)分機(jī)與若干單片機(jī)通信；
[0024]所述通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述信息采集系統(tǒng)、所述控制系統(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。
[0025]再一實(shí)施例中，所述能源包括分布式能源和集中式能源。分布式能源是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)，以可再生能源或天然氣為主要驅(qū)動能源，以冷、熱、電聯(lián)供技術(shù)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，是以高效、清潔、靈活為特點(diǎn)的供能系統(tǒng)。驅(qū)動能源提供設(shè)備(簡稱能源設(shè)備)，包括太陽能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲能裝置以及空氣源熱栗、水(地)源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備等空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，用于提供冷熱等能源。能源設(shè)備可以采用外部供電的方式，也可以增設(shè)發(fā)電設(shè)備，如生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備。分布式能源和集中式能源均可采用上述清潔型能源設(shè)備，可以有效避免環(huán)境污染。
[0026]分布式能源和集中式能源的其他設(shè)施包括熱力管網(wǎng)，以及與能源設(shè)備匹配的末端系統(tǒng)，如室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射供暖系統(tǒng)等。分布式能源在實(shí)際使用中，可以利用現(xiàn)有的熱力管網(wǎng)或只在較小區(qū)域內(nèi)建設(shè)熱力管網(wǎng)，避免了大規(guī)模管道的鋪設(shè)施工，減少了對城市基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，降低了供熱管網(wǎng)中的熱量流失。
[0027]以區(qū)域性用戶(如小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、賓館等)為單位，多個能源設(shè)備及其他相關(guān)設(shè)施構(gòu)成了分布式能源站，多個分布式能源站構(gòu)成了智慧能源的設(shè)備系統(tǒng)。
[0028]再一實(shí)施例中，信息采集單元以單片機(jī)為基礎(chǔ)，通過各種軟硬件結(jié)合，采集能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，包括能源設(shè)備自身的數(shù)據(jù)，以及能源設(shè)備相關(guān)的外部數(shù)據(jù)，如環(huán)境參數(shù)等。單片機(jī)是一種集成電路芯片，其中包含微處理器MPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM以及多種I/O接口和中斷系統(tǒng)，通過不同的軟硬件結(jié)合，可以執(zhí)行不同的功能。
[0029]單片機(jī)包括采集模塊、缺相/錯相檢測模塊、系統(tǒng)保護(hù)模塊、模式轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊、輸出模塊組成，以及如下接口:
[0030](I)開關(guān)量輸入接口:通訊地址采集、壓力開關(guān)、風(fēng)機(jī)保護(hù)開關(guān)等。
[0031](2)開關(guān)量輸出接口:壓縮機(jī)交流接觸器、風(fēng)機(jī)交流接觸器、水栗交流接觸器等。
[0032](3)模擬量輸入接口:溫度采集點(diǎn)、風(fēng)速采集、壓力采集、流量采集、電流采集、電壓米集等。
[0033](4)PID輸出接口:控制電子膨脹閥的步進(jìn)電機(jī)等。
[0034](5)通訊接口:485通訊，m-bus通訊，串口通訊等。
[0035](6)濕度采集接口:濕度采集等。
[0036]溫度采集部分:包括排氣溫度采集、設(shè)備出水溫度采集、設(shè)備回水溫度采集、空氣溫度采集、經(jīng)濟(jì)器入氣溫度、經(jīng)濟(jì)器的出氣溫度以及除霜溫度的采集，另外還有多個備用的溫度采集點(diǎn)。
[0037]缺相、錯相檢測:三相電源的缺相、錯相檢測，從而有效的防止風(fēng)機(jī)和水栗的轉(zhuǎn)向，缺相保護(hù)可以防止電機(jī)因缺相造成的燒壞。
[0038]系統(tǒng)保護(hù):可以根據(jù)采集的到的高壓開關(guān)、低壓開關(guān)、水流開關(guān)、風(fēng)機(jī)保護(hù)開關(guān)、二通閥連鎖信號的信號、排氣溫度保護(hù)、三相保護(hù)開關(guān)作出相應(yīng)的保護(hù)。
[0039]模式轉(zhuǎn)換:模式轉(zhuǎn)換部分包括制熱模式、制冷模式和除霜模式。
[0040]上述單片機(jī)中還包括第一模糊算法模塊，用于根據(jù)采集得到的所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算室內(nèi)實(shí)時冷熱流失，并將計(jì)算結(jié)果反饋給單片機(jī)，從而控制所述能源設(shè)備的運(yùn)行。
[0041]通過室內(nèi)外溫濕度差，以及能源設(shè)備出水溫度、回水溫度以及水流量和水壓，可以計(jì)算得到室內(nèi)實(shí)時冷熱流失量，根據(jù)室內(nèi)實(shí)時冷熱流失量，單片機(jī)可以對能源設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制，包括水栗功率、出水量、水壓等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能和系統(tǒng)能效優(yōu)化。
[0042]以室內(nèi)溫度實(shí)時采集為例，連續(xù)采集若干溫度值，為減小誤差，第一模糊算法模塊通過去掉最大值和最小值，計(jì)算平均值，從而得到準(zhǔn)確的室內(nèi)溫度值。其他數(shù)據(jù)，包括能源設(shè)備出水溫度、回水溫度、電流、電壓，以及室內(nèi)外濕度、風(fēng)速、氣壓等，也通過這樣過的形式計(jì)算得到。
[0043]上述單片機(jī)可以嵌入式的形式與能源設(shè)備結(jié)合，以空氣源熱栗為例，單片機(jī)可以嵌入空氣源熱栗，控制空氣源熱栗的開啟、運(yùn)行。當(dāng)空氣源熱栗作為供暖、制冷或熱水的能源設(shè)備，需要與其他設(shè)施配合使用，其他設(shè)施包括熱力管網(wǎng)，以及與能源設(shè)備匹配的末端系統(tǒng)，如室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射供暖系統(tǒng)等。
[0044]單片機(jī)包括能源設(shè)備保護(hù)單元，用于避免設(shè)備啟動前和設(shè)備運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的能源設(shè)備損毀。具體如下:
[0045](I)、二通閥檢測:當(dāng)水栗準(zhǔn)備啟動時，系統(tǒng)首先要判斷二通閥是否有故障，若有故障則報(bào)警。
[0046](2)、水流檢測:當(dāng)循環(huán)栗啟動若干秒后，開始啟動水流檢測，若發(fā)現(xiàn)水流開關(guān)連續(xù)斷開5S停機(jī)不報(bào)警，關(guān)閉水栗停止其他機(jī)器的啟動，當(dāng)此動作每小時出現(xiàn)超過2次，主機(jī)停止I小時檢測。
[0047](3)、高壓檢測:當(dāng)出現(xiàn)高壓檢測故障時，并且高壓開關(guān)持續(xù)斷開5-150秒或者每小時斷開超過2次，立即停止對應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)故障恢復(fù)時，則解除故障報(bào)警，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)高壓開關(guān)持續(xù)斷開超過150秒或者每小時斷開超過2次鎖定對應(yīng)壓縮機(jī)。需要重新啟動機(jī)組的電源才能繼續(xù)工作。
[0048](4)、低壓檢測:當(dāng)出現(xiàn)低壓檢測故障時，并且低壓開關(guān)持續(xù)斷開20-150秒或者每小時斷開超過2次，立即停止對應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)故障恢復(fù)時，則解除故障報(bào)警，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪洪_關(guān)持續(xù)斷開超過150秒或者每小時斷開超過2次鎖定對應(yīng)壓縮機(jī)。需要重新啟動機(jī)組的電源才能繼續(xù)工作。
[0049](5)、風(fēng)機(jī)保護(hù)開關(guān):當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中風(fēng)機(jī)保護(hù)出現(xiàn)故障，并且故障時間超過30S的時候，立即停掉風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)以及四通閥，并顯示故障報(bào)警。
[0050](6)、缺相、錯相檢測:當(dāng)撥碼開關(guān)開啟時，則表示啟用缺相錯相檢測。若機(jī)組三相電缺相或順序錯誤，則電路會報(bào)警。
[0051](7)、排氣溫度保護(hù):當(dāng)排氣溫度大于等于排氣保護(hù)溫度(若120度)，停機(jī)不報(bào)警。當(dāng)此動作保護(hù)每30分鐘超過兩次，停機(jī)顯示故障并報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)出氣保護(hù)后排氣溫度必須在3分鐘內(nèi)低于等于排氣保護(hù)溫度(120度)減排氣回差，否則鎖定排氣保護(hù)，顯示故障。
[0052](8)、出水口低溫保護(hù):制冷時并且壓縮機(jī)啟動I分鐘時出水口的溫度連續(xù)小于等于3度持續(xù)10S，循環(huán)栗以外的設(shè)備停止運(yùn)行，直到出水溫度恢復(fù)到5度以上，機(jī)組才能正常工作，當(dāng)此動作每小時出現(xiàn)超過2次，鎖定壓縮機(jī)。
[0053](9)、出水口超溫保護(hù):當(dāng)處于制熱模式時，并且在壓縮機(jī)運(yùn)行I分鐘后開始檢測出水口溫度，當(dāng)出水口溫度連續(xù)大于等于制熱設(shè)定溫度若干秒，循環(huán)栗以外的設(shè)備停止運(yùn)行，當(dāng)出水溫度恢復(fù)到制熱設(shè)定溫度以下，機(jī)組才能正常工作，當(dāng)此動作每小時出現(xiàn)超過2次，鎖定壓縮機(jī)。
[0054]以空氣源熱栗為主要能源設(shè)備，以居民小區(qū)或社區(qū)為單位建設(shè)分布式能源站，分布式能源站中的每臺設(shè)備(空氣源熱栗)都嵌入單片機(jī)。分布式能源站中的上位機(jī)分機(jī)匯總每個單片機(jī)采集得到的空氣源熱栗運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，并形成分布式數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份、處理。若干分布式能源站的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的上位機(jī)分機(jī)傳輸至上位機(jī)總機(jī)(總服務(wù)器)，上位機(jī)總機(jī)匯總各上位機(jī)分機(jī)上傳數(shù)據(jù)，形成總數(shù)據(jù)庫。上位機(jī)總機(jī)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和處理結(jié)果對上位機(jī)分機(jī)和能源設(shè)備進(jìn)行管控。
[0055]其中，分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)篩檢和選擇性上傳。由于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)量龐大，全部上傳至上位機(jī)總機(jī)，對軟硬件要求較高。因此，需要分布式數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩檢，數(shù)據(jù)篩檢包括篩檢目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)或設(shè)備運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)。比如，新建分布式能源站之后，總服務(wù)器需要監(jiān)控該新建分布式能源站的所有數(shù)據(jù)，則通過分布式數(shù)據(jù)庫將該新建分布式能源站的所有數(shù)據(jù)上傳，其他運(yùn)行平穩(wěn)的分布式能源站數(shù)據(jù)則不上傳或少量上傳。而對于所有分布式能源站的空氣源熱栗來說，報(bào)警信息、設(shè)備出水溫度等數(shù)據(jù)是關(guān)鍵數(shù)據(jù)，分布式數(shù)據(jù)庫對這些數(shù)據(jù)篩檢之后，選擇性上傳至總服務(wù)器，以便于遠(yuǎn)程集中控制。
[0056]圖2顯示為本實(shí)用新型智慧能源管理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)示意圖，采用上位機(jī)總機(jī)與上位機(jī)分機(jī)的形式，多級管控能源設(shè)備。上位機(jī)總機(jī)與若干上位機(jī)分機(jī)通信，接收上位機(jī)分機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向上位機(jī)分機(jī)發(fā)出管控指令，進(jìn)而管控能源設(shè)備。
[0057]再一實(shí)施例中，上位機(jī)分機(jī)與所述單片機(jī)和/或PLC通信采用工控通信、Wifi與TCP或UDP協(xié)議通信。
[0058]本實(shí)用新型所述智慧能源管理系統(tǒng)與相應(yīng)軟件配合使用，可以實(shí)現(xiàn)智慧能源管理，包括:
[0059]采集能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理、傳輸、匯總；
[0060]進(jìn)一步處理所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并傳輸、匯總；
[0061 ]對所述能源設(shè)備進(jìn)行管控。
[0062]所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)包括能源設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，包括能源設(shè)備出水溫度、回水溫度、電流、電壓，以及室內(nèi)外溫度、pm2.5、風(fēng)速、氣壓、噪音。
[0063]再一實(shí)施例中，所述的智慧能源管理方法還包括配置所述單片機(jī)和/或PLC與所述上位機(jī)分機(jī)連接的優(yōu)先級;若所述單片機(jī)和/或PLC與其第一優(yōu)先級上位機(jī)分機(jī)連接失敗，則按優(yōu)先級順序與之后的上位機(jī)分機(jī)連接，并由連接成功的上位機(jī)分機(jī)向所述上位機(jī)總機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。
[0064]再一實(shí)施例中，處理所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，包括采用云計(jì)算單元處理所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)并將處理結(jié)果發(fā)送至上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)總機(jī)根據(jù)所述處理結(jié)果對所述能源設(shè)備進(jìn)行管控。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包含多種不同的反饋模型，根據(jù)云計(jì)算結(jié)果，與相應(yīng)的反饋模型匹配，并將相匹配的反饋模型發(fā)送至能源設(shè)備，從而對能源設(shè)備做出管控。
[0065]再一實(shí)施例中，對于能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的處理包括采用模糊算法，根據(jù)采集得到的所述能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算室內(nèi)實(shí)時冷熱流失，并將計(jì)算結(jié)果反饋給單片機(jī)和/SPLC，從而控制所述能源設(shè)備的運(yùn)行。
[0066]再一實(shí)施例中，所述處理包括采用模糊算法，根據(jù)采集得到的所述室內(nèi)外溫度差、濕度以及能源設(shè)備出水溫度和回水溫度，計(jì)算能源設(shè)備能效比和室內(nèi)實(shí)時冷熱流失，并將計(jì)算結(jié)果反饋給單片機(jī)和/或PLC，從而對所述能源設(shè)備進(jìn)行變頻控制。
[0067]設(shè)備制冷能效比EER=制冷量/制冷消耗功率；
[0068 ]設(shè)備制熱能效比COP =制熱量/制熱消耗功率。
[0069]設(shè)備能效比的大小反映出不同設(shè)備的節(jié)能情況。能效比數(shù)值越大，表明該產(chǎn)品使用時所需要消耗的電功率就越小，則在單位時間內(nèi)，該設(shè)備的耗電量也就相對越少。對于能效比較低的能源設(shè)備，由單片機(jī)和/或PLC向上位機(jī)分機(jī)及總機(jī)逐級報(bào)告，運(yùn)維人員根據(jù)報(bào)告對設(shè)備進(jìn)行檢修或更換。
[0070]室內(nèi)實(shí)時冷熱流失是建筑物重要的節(jié)能指標(biāo)之一，根據(jù)建筑物室內(nèi)面積，以及設(shè)備輸出能量與室內(nèi)溫度等參數(shù)，可以計(jì)算室內(nèi)實(shí)時冷熱流失。通過建筑物實(shí)時冷熱流失以及設(shè)備能效比，能夠預(yù)測建筑物室內(nèi)冷熱需求和設(shè)備冷熱供給量，從而更好地控制能源設(shè)備，包括對能源設(shè)備進(jìn)行變頻控制。
[0071 ]再一實(shí)施例中，對所述能源設(shè)備進(jìn)行管控還包括:
[0072]根據(jù)歷史天氣預(yù)測當(dāng)前室外溫濕度和風(fēng)速；
[0073]預(yù)測室內(nèi)冷熱量需求；
[0074]控制能源設(shè)備冷熱量輸出。
[0075]首先，根據(jù)歷史天氣數(shù)據(jù)，包括歷史氣溫、風(fēng)速、濕度等，構(gòu)建天氣預(yù)測模型，預(yù)測當(dāng)前天氣，包括氣溫、風(fēng)速、濕度等。
[0076]其次，根據(jù)室外溫濕度、風(fēng)速及室內(nèi)實(shí)時冷熱流失，結(jié)合人體舒適溫濕度經(jīng)驗(yàn)值，預(yù)測室內(nèi)冷熱量需求。
[0077]第三，根據(jù)上述天氣預(yù)測結(jié)果和室內(nèi)冷熱量需求預(yù)測結(jié)果，控制能源設(shè)備冷熱量輸出。
[0078]在此情況下，用戶也可自行設(shè)定室內(nèi)溫度及風(fēng)速，單片機(jī)將用戶設(shè)定值逐級反饋給上位機(jī)分機(jī)和總機(jī)，控制系統(tǒng)收集上述數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)修正室內(nèi)冷熱需求量。同樣，控制系統(tǒng)根據(jù)單片機(jī)采集得到的實(shí)時對天氣預(yù)測模型進(jìn)行修正，使得天氣預(yù)測更加準(zhǔn)確。
[0079]再一實(shí)施例中，對所述能源設(shè)備進(jìn)行管控包括:根據(jù)室內(nèi)外溫度、濕度以及室內(nèi)實(shí)時冷熱流失，控制電磁閥開度，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡自動調(diào)節(jié)。
[0080]制熱和制冷中，系統(tǒng)水力平衡是關(guān)鍵技術(shù)，水力不平衡是造成能源浪費(fèi)的主要原因之一，同時，水力平衡又是保證其他節(jié)能措施能夠可靠實(shí)施的前提。目前大多通過平衡閥進(jìn)行機(jī)械控制。而本實(shí)用新型中，根據(jù)室內(nèi)外溫度、濕度以及室內(nèi)實(shí)時冷熱流失和設(shè)備輸出能量，或者室內(nèi)冷熱量需求預(yù)測值，可以實(shí)時調(diào)整電磁閥開度，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡自動調(diào)節(jié)。
[0081]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)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實(shí)用新型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)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智慧能源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述智慧能源管理系統(tǒng)包括:信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng);其中， 所述信息采集系統(tǒng)，以單片機(jī)和/或PLC為基礎(chǔ)，通過傳感器和/或監(jiān)控器采集能源設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成模擬量或數(shù)字量； 所述控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)總機(jī)與若干上位機(jī)分機(jī)通信，所述上位機(jī)分機(jī)與若干單片機(jī)和/或PLC通信； 所述通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述信息采集系統(tǒng)、所述控制系統(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧能源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述能源包括分布式能源和集中式能源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧能源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述能源設(shè)備包括太陽能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲能裝置以及空氣源熱栗、水地源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備以及生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備中的一種或幾種組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧能源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)和/或PLC包括能源設(shè)備保護(hù)單元，用于避免設(shè)備啟動前和設(shè)備運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的能源設(shè)備損毀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧能源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)分機(jī)與所述單片機(jī)和/或PLC通信采用工控通信、Wif i與TCP或UDP協(xié)議通信。
【文檔編號】G05B19/042GK205692007SQ201620644196
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620644196.2, CN 201620644196, CN 205692007 U, CN 205692007U, CN-U-205692007, CN201620644196, CN201620644196.2, CN205692007 U, CN205692007U
【發(fā)明人】鄭書湛
【申請人】山東華旗新能源科技有限公司