CN106052046B - 一种中央空调冷站自动控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中央空调冷站自动控制***，包括与冷站设备等数量的本地控制器，以及与本地控制器等数量的上位机，一个本地控制器分别一个上位机和一个冷站设备及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，由于上位机内存储有各类型冷站设备的标准信息集，因此上位机根据本地控制器输出的与该本地控制器对应的冷站设备的设备类型，即可获取对应冷站设备的标准信息集，从而与本地控制器建立数据映射。所以通过将各上位机按照各自对应的冷站设备的物理连接拓扑进行连接，即可自动建立中央空调冷站自动控制***的连接拓扑与实际冷站设备物理连接拓扑的对应关系。

Description

一种中央空调冷站自动控制***
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，更具体的说，涉及一种中央空调冷站自动控制***。
背景技术
中央空调冷站用于为公共建筑提供空调冷冻水，一般由冷机01、冷冻泵02、冷却泵03、冷却塔04、阀门、自动控制***等组成。其中，自动控制***分别与冷机01、冷冻泵02、冷却泵03、冷却塔04、阀门等冷站设备连接，用于对这些冷站设备进行自动化管理和控制，实现中央空调冷站的自动化，以降低人力和物力投入，提升中央空调***的能效水平。
传统的中央空调冷站自动控制***是一种集中式、独立于冷站设备的控制***，参见图1，现有技术公开的一种中央空调冷站自动控制***的连接示意图，该***包括：多个DDC(Direct Digital Control，直接数字控制)控制器(DDC1、DDC2.....DDCn-1和DDCn)，和与各DDC控制器通信连接的上位机。在实际应用中，由集中的DDC控制器控制所有冷站设备(比如：1个DDC控制器控制4台冷冻泵02，或1个DDC控制器控制4台冷机01及其附属的冷冻水电动阀、冷却水电动阀)，每个DDC控制器通过IO线分别与多个冷站设备(冷机01、水泵、冷却塔04风机、电动调节阀、水温传感器、流量传感器、压差传感器等)连接。对于传统的自动控制***，在没有上位机或者上位机发生故障时，可以由DDC直接控制执行机构；在有上位机且上位机正常时，一般由各个DDC将各传感器的测量值和各执行机构的状态反馈信息发送至上位机，由上位机通过对所有DDC的信息统一优化计算、协调控制，并将生成的控制命令发送至各个DDC。其中，上位机还具有人机操作，存储数据等作用。因此，管理人员可以通过上位机实现对冷站设备的远程监控需求，并可实现对各冷站设备的运行数据的记录。
为实现中央空调冷站自动控制***的连接拓扑与实际冷站设备物理连接拓扑匹配，需要对中央空调冷站自动控制***进行组网配置工作。该组网配置指的是：将各传感器、各执行机构等实际设备的物理信息点反映到中央空调冷站自动控制***中，并与中央空调冷站自动控制***中的变量相对应。组网配置包括：信息点的物理连接和软件设定。
但是，在实际开发过程中，由于每个项目的***形式、设备数量各不相同，DDC控制器与各冷站设备的连接形式多种多样，因此需要开发人员针对每个项目进行订单式开发。同时，中央空调冷站自动控制***的信息点数量繁多，人工组网配置的工作量巨大，因此，导致项目开发周期长，投入人力多，人工成本高，从而无法适应大规模的开发需求。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种中央空调冷站自动控制***，以实现简化组网配置的工作量，缩短项目开发周期，减少人力和人工成本，实现对项目的标准化和通用化开发。
一种中央空调冷站自动控制***，包括：
与冷站设备等数量的本地控制器，每个所述本地控制器具有多个I/O端口和一个第一通讯端口，所述本地控制器通过各I/O端口分别与一个冷站设备以及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，所述I/O端口用于获取与所述本地控制器连接的冷站设备的状态参数，并向与所述本地控制器连接的冷站设备的执行机构输出控制命令，所述第一通讯端口用于输出所述状态参数以及与所述本地控制器连接的冷站设备的设备类型信息，并获取所述控制命令，其中，所述状态参数包括：与所述本地控制器连接的冷站设备的各传感器采集的测量值和各执行机构的反馈信息；
与所述本地控制器等数量的上位机，各上位机之间能够通讯连接，所述上位机具有多个第二通讯端口，所述上位机通过一个第二通讯端口与一个所述本地控制器连接，与所述本地控制器连接的第二通讯端口用于获取所述本地控制器输出的所述状态参数和所述设备类型信息，以使所述上位机根据所述设备类型信息从预存储的各类型冷站设备的标准信息集中，查找并加载与所述设备类型信息对应的标准信息集，以与所述本地控制器建立数据映射，并通过对该标准信息集和所述状态参数进行处理得到用于控制与所述本地控制器对应的冷站设备的所述控制命令；并用于向所述本地控制器输出所述控制命令，其中，所述标准信息包括：冷站设备的配置参数和运行参数。
优选的，各上位机之间通过通讯线连接。
优选的，每个本地控制器与对应的上位机通过通讯线连接。
优选的，所述上位机预存储的各类型冷站设备的标准信息集中至少包含有冷机的标准信息集、水泵的标准信息集、冷却塔的标准信息集和电动阀门的标准信息集。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开了一种中央空调冷站自动控制***，包括与冷站设备等数量的本地控制器，以及与本地控制器等数量的上位机，一个本地控制器分别一个上位机和一个冷站设备及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，由于上位机内存储有各类型冷站设备的标准信息集，因此，上位机根据本地控制器输出的与该本地控制器对应的冷站设备的设备类型，即可获取对应冷站设备的标准信息集，从而与本地控制器建立数据映射。所以通过将各上位机按照各自对应的冷站设备的物理连接拓扑进行连接，即可自动建立中央空调冷站自动控制***的连接拓扑与实际冷站设备物理连接拓扑的对应关系。相比现有技术而言，本发明大大简化了组网配置的工作量，从而缩短了项目开发周期，减少了人力和人工成本，并且，由于本发明中上位机与本地控制器和冷站设备为一一对应关系，因此本发明可以实现对项目的标准化和通用化开发。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为现有技术公开的一种中央空调冷站自动控制***的连接示意图；
图2为本发明实施例公开的一种中央空调冷站自动控制***的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种中央空调冷站自动控制***，以实现简化组网配置的工作量，缩短项目开发周期，减少人力和人工成本，实现对项目的标准化和通用化开发。
参见图2，本发明实施例公开的一种中央空调冷站自动控制***的连接示意图，包括：与冷站设备等数量的本地控制器(Local Controller，LCR)，以及与LCR等数量的上位机(Decentralized Host Computer，DHC)。
其中，
每个LCR具有多个I/O端口和一个第一通讯端口，所述LCR通过各I/O端口分别与一个冷站设备以及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接；
所述I/O端口用于获取与所述LCR连接的冷站设备的状态参数，并向与所述LCR连接的冷站设备的执行机构输出控制命令，所述状态参数包括：与所述LCR连接的冷站设备的各传感器采集的测量值和各执行机构的反馈信息；
所述第一通讯端口用于输出所述状态参数以及与所述LCR连接的冷站设备的设备类型信息，并获取所述控制命令。
各DHC之间能够通讯连接，所述DHC具有多个第二通讯端口，所述DHC通过一个第二通讯端口与一个所述LCR连接；
与所述LCR连接的第二通讯端口用于获取所述LCR输出的所述状态参数和所述设备类型信息，以使所述DHC根据所述设备类型信息从预存储的各类型冷站设备的标准信息集中，查找并加载与所述设备类型信息对应的标准信息集，以与所述LCR建立数据映射，并通过对该标准信息集和所述状态参数进行处理得到用于控制与所述LCR对应的冷站设备的所述控制命令；并用于向所述LCR输出所述控制命令，其中，所述标准信息包括：冷站设备的配置参数和运行参数。
需要说明的是，本发明中，各DHC之间通信连接，在实际应用中，各DHC之间通过相互协调，实现冷站总体的优化节能控制。
综上可知，本发明中的DHC、LCR和冷站设备为一一对应关系，一个LCR只能与一个DHC和一个冷站设备及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，由于DHC内存储有各类型冷站设备的标准信息集，因此，DHC根据LCR输出的与该LCR对应的冷站设备的设备类型，即可获取对应冷站设备的标准信息集，从而与LCR建立数据映射。所以通过将各DHC按照各自对应的冷站设备的物理连接拓扑进行连接，即可自动建立中央空调冷站自动控制***的连接拓扑与实际冷站设备物理连接拓扑的对应关系。相比现有技术而言，本发明大大简化了组网配置的工作量，从而缩短了项目开发周期，减少了人力和人工成本，并且，由于本发明中DHC与LCR和冷站设备为一一对应关系，因此本发明可以实现对项目的标准化和通用化开发。
其中，本实施例中，DHC预存储的各类型冷站设备的标准信息集中至少包含有冷机01的标准信息集、水泵的标准信息集、冷却塔04的标准信息集和电动阀门的标准信息集。
需要说明的是，本发明中LCR与冷站设备之间的IO接线，以及LCR与DHC之间的接线均可以在冷站设备出厂前完成，也即，可以将冷站设备、LCR和DHC三者做成一个高度集成的设备，从而在实际应用中，仅需连接各DHC之间接线即可，从而减少了人力投入和人工成本，并降低了接线出错的概率。
与此同时，设备厂家可以将设备性能参数写入LCR和DHC，而对其他参与者保密，从而可以优化控制算法，获得良好的节能效果。
另外，本发明中，DHC内部具备专业化的群控操作***(类似于手机的安卓***，电脑的windows***)，可以运行各类标准化的APP(例如：冷机优化台数控制APP，水泵优化控制APP，各类设备能耗分析APP等)。1个DHC可以同时运行多个(几十个甚至上百个)APP。DHC内部可以形成图像化的开发环境，从而可以极大降低基于该平台开发的各类APP的门槛，使非IT专业的相关人员、建筑运行管理人员都可以将开发的智能冷站应用APP上传到云平台共享，从而DHC则可以直接选择需要的APP下载和安装。因此，非IT专业的相关人员、建筑运行管理人员也可以参与控制程序的升级改造。
因此，本申请将传统自动控制***针对每个项目的具体控制需求，指派专人对传统自动控制***进行组网配置及编程的方式，转变为开发和下载各类标准化的APP的方式。针对业主特殊的控制需求，只需安装相对应的APP；在实际运行过程中，业主产生一些新的控制需求，也只需下载和安装相对应的APP。从而可以极大促进控制***开发过程中的标准化和通用化，在控制***大规模开发中，节省人力物力。
本发明中，虽然一个LCR仅与一个冷站设备以及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，LCR仅对于该LCR对应的冷站设备以及该冷站设备的附属传感器和执行机构进行控制，但是，LCR为一个通用设备，LCR可以根据与该LCR连接的DHC发送的控制信号对相应的冷站设备进行控制，该冷站设备可以为冷机01、水泵、冷却塔04、电动阀门等。
举例说明，当冷站设备为冷机01时，LCR可以控制与之连接的单台冷机01，以及附属的冷冻进出水温度传感器、冷冻侧电动阀门、冷却侧电动阀门等。
当冷站设备为水泵时，LCR可以控制与之连接的单台水泵，及其附属的压力传感器、温度传感器等。
当冷站设备为冷却塔04时，LCR可以控制与之连接的单台冷却塔04风机，及其附属的冷却塔04进出水电动阀门、冷却塔04进出水温度传感器、室外温湿度传感器等。
当冷冻设备为电动阀门时，LCR可以控制与之连接的旁通管路的单个电动调节阀，及其附属的总管流量传感器、总管温度传感器。
因此，相比现有技术一个DDC需要不定多个冷站设备连接而言，本发明公开的LCR为一个通用设备，可以实现与任意冷站设备连接，因此，可以提高项目的开发速度，缩短项目开发周期。
需要说明的是，上述实施例中，各DHC之间通过通讯线连接。相应的，每个LCR与对应的DHC也通过通讯线连接。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种中央空调冷站自动控制***，其特征在于，包括：
与冷站设备等数量的本地控制器，每个所述本地控制器具有多个I/O端口和一个第一通讯端口，所述本地控制器通过各I/O端口分别与一个冷站设备以及该冷站设备的附属传感器和执行机构连接，所述I/O端口用于获取与所述本地控制器连接的冷站设备的状态参数，并向与所述本地控制器连接的冷站设备的执行机构输出控制命令，所述第一通讯端口用于输出所述状态参数以及与所述本地控制器连接的冷站设备的设备类型信息，并获取所述控制命令，其中，所述状态参数包括：与所述本地控制器连接的冷站设备的各传感器采集的测量值和各执行机构的反馈信息；
与所述本地控制器等数量的上位机，各上位机之间能够通讯连接，并协商控制冷站设备自动运行，所述上位机具有多个第二通讯端口，所述上位机通过一个第二通讯端口与一个所述本地控制器连接，与所述本地控制器连接的第二通讯端口用于获取所述本地控制器输出的所述状态参数和所述设备类型信息，以使所述上位机根据所述设备类型信息从预存储的各类型冷站设备的标准信息集中，查找并加载与所述设备类型信息对应的标准信息集，以与所述本地控制器建立数据映射，并通过对该标准信息集和所述状态参数进行处理得到用于控制与所述本地控制器对应的冷站设备的所述控制命令；并用于向所述本地控制器输出所述控制命令，其中，所述标准信息包括：冷站设备的配置参数和运行参数；
其中，一个所述冷站设备、一个所述本地控制器和一个所述上位机三者构成一个高度集成的设备。
2.根据权利要求1所述的中央空调冷站自动控制***，其特征在于，各上位机之间通过通讯线连接。
3.根据权利要求1所述的中央空调冷站自动控制***，其特征在于，每个本地控制器与对应的上位机通过通讯线连接。
4.根据权利要求1所述的中央空调冷站自动控制***，其特征在于，所述上位机预存储的各类型冷站设备的标准信息集中至少包含有冷机的标准信息集、水泵的标准信息集、冷却塔的标准信息集和电动阀门的标准信息集。
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