一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法，其可采集气象数据预测未来气象动态，根据气象数据特性调整控制节点的控制参数并根据物联网特性给出自主式控制策略。本实施例的技术方案，通过室外气象数据等预测信息，辅助智能控制系统对源端系统以及其他各个系统部分的控制节点实施调度和控制计划，从而实现大数据化的智能自主控制。

【技术实现步骤摘要】
一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法
本专利技术涉及供热智能数据控制
，尤其涉及一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法。
技术介绍
能源，是人类活动的物质基础，是驱动城市发展的强大引擎。纵观历史，人类始终致力于寻找城市能源规划的理想方案，建立低碳、安全、智能、可持续发展的能源系统。在我公司的技术研发过程中，先后设计了由源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱控制系统、智能控制系统等构成的综合处理系统，该综合处理系统是实现智能管理自然能源的综合解决方案；但是，研发发现如何将上述各个系统部分进行智能管控是个技术难题，上述各个系统部分控制节点繁多，各自为政，无法实现真正的信息互联，并不是真正的智能大数据逻辑控制系统；上述源端系统等部分常常安装在室外复杂的特定环境中(例如：光照强度较好的白天(气温通常较高)，光照强度基本消失的黑夜(气温通常较低)，寒冷冬季或是高温夏季等等环境中)，其并没有将气象数据参考其中，并不能利用气象大数据实施控制节点的智能管控管理。例如：上述源端系统包括冷热双收能量板、热泵和太阳能集热器等等，其涉及的控制节点一般有以下几种：该源端系统一般包括源端系统与能源转换系统之间管道上的阀门控制节点，包括用于对太阳能集热器的启停进行控制的设备开关控制节点、包括对上述热泵进行控制的设备开关控制节点，对上述热泵进行变频控制的变频器控制节点等等；上述常规的控制策略就是简单根据客户端需求以及根据时间节点，判断是否对上述控制节点的操控需求，很显然这种操控方式过于简单，并不是一种先进的智能管控技术手段。传统控制节点的控制方法比较简单，而且缺乏系统性的智能化设计，其不利于科学化，大数据化的管理，也不利于国家科技部门所倡导的科技新能源技术大数据化的发展推广要求。综上，如何克服传统技术中的上述技术缺陷本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法，解决了上述技术问题。本专利技术提供了一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，包括源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统以及智能控制系统，且还包括与所述智能控制系统建立通信连接的云计算控制服务器；所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、所述保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点；所述云计算控制服务器包括源端位置获取模块、气象监测模块、本地下载模块，其中；所述源端位置获取模块用于首先获取源端系统的位置信息，然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据；所述气象监测模块用于根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据，并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线；所述本地下载模块用于将所述气象数据变化曲线传送供给所述智能控制系统的本地数据库供其下载保存；所述本地数据库还用于预存所述智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值；所述智能控制系统包括本地数据库和控制策略确定模块、气象数据更新触发模块；所述智能控制系统用于通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线；所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据；所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线；所述智能控制系统的控制策略确定模块根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线，协调所有的控制节点确定自主式控制策略；所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据；所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设温度高限阈值，实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设光照高限阈值，实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据；所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过所述控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略；同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。优选的，作为一种可实施方案；所述控制节点的种类主要包括设备开关控制节点，阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点。优选的，作为一种可实施方案；所述控制策略确定模块，具体用于遍历所述本地数据库内所有控制节点，所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线，确定所述源端系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述能源转换系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述储能系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述末端系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述保温水箱系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；所述控制策略确定模块，具体还用于根据当前时刻的所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、保温水箱系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息，整合汇编出所述当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图，最终按照时刻顺序汇编出未来所述时间周期内对应的预测时序逻辑控制图，确定其为全时序逻辑控制图，并确定所述全时序逻辑控制图为自主式控制策略；所述气象数据更新触发模块，具体还用于接收云计算控制服务器的设置请求，然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置，并存储到本地数据库中，方便所述智能控制系统进行调取。优选的，作为一种可实施方案；所述控制策略确定模块，还具体用于根据未来所述时间周期内的风速指数预测变化曲线，确定所述源端系统内所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量；具体比较未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值与所述冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系；如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值，则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为开启，且该时刻所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0；如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值，则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为关闭和所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度；整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图，从而形成所述展开角度控制节点的控制策略，将所述展开角度控制节点的控制策略更新到所述全时序逻辑控制图中。优选的，作为一种可实施方案；所述智能控制系统还包括管理模块、异常控制节点监控模块和控制节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，包括源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统以及智能控制系统，且还包括与所述智能控制系统建立通信连接的云计算控制服务器；/n所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、所述保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点；/n所述云计算控制服务器包括源端位置获取模块、气象监测模块、本地下载模块，其中；所述源端位置获取模块用于首先获取源端系统的位置信息，然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据；所述气象监测模块用于根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据，并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线；所述本地下载模块用于将所述气象数据变化曲线传送供给所述智能控制系统的本地数据库供其下载保存；所述本地数据库还用于预存所述智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值；/n所述智能控制系统包括所述本地数据库和控制策略确定模块、气象数据更新触发模块；所述智能控制系统用于通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线；所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据；所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线；所述智能控制系统的控制策略确定模块根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线，协调所有的控制节点确定自主式控制策略；/n所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据；所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设温度高限阈值，实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设光照高限阈值，实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据；所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过所述控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略；同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。/n...

【技术特征摘要】
1.一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，包括源端系统、能源转换系统、储能系统、末端系统、保温水箱系统以及智能控制系统，且还包括与所述智能控制系统建立通信连接的云计算控制服务器；
所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、所述保温水箱系统均包括用于控制各自系统中设备的控制节点；
所述云计算控制服务器包括源端位置获取模块、气象监测模块、本地下载模块，其中；所述源端位置获取模块用于首先获取源端系统的位置信息，然后访问气象监测模块并实时发起请求调取所述位置信息对应的所述源端系统处的气象数据；所述气象监测模块用于根据所述请求调取所述源端系统处的气象数据，并根据所述位置信息获取基于未来时间周期内的室外气象参数变化建立时间序列上的气象数据变化曲线；所述本地下载模块用于将所述气象数据变化曲线传送供给所述智能控制系统的本地数据库供其下载保存；所述本地数据库还用于预存所述智能控制系统设置的温度高限阈值和光照高限阈值；
所述智能控制系统包括所述本地数据库和控制策略确定模块、气象数据更新触发模块；所述智能控制系统用于通过本地数据库保存所述气象数据变化曲线；所述气象数据包括光照强度预测数据、气温预测数据；所述气象数据变化曲线包括气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线；所述智能控制系统的控制策略确定模块根据所述气温预测变化曲线结合所述光照强度预测变化曲线，协调所有的控制节点确定自主式控制策略；
所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端温度传感器的源端系统处的实际室外温度数据；所述气象数据更新触发模块用于实时获取源端光照传感器的源端系统处的实际光照强度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设温度高限阈值，实时获取对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据；所述气象数据更新触发模块用于预设光照高限阈值，实时获取对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据；所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外温度数据的数值减去对应时刻的所述气温预测变化曲线的温度数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过所述控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略；同时所述智能控制系统判断当前时刻的实际室外光强数据的数值减去对应时刻的所述光照强度预测变化曲线的光强数据的数值的差数是否超过所述高限阈值，如果判断为是，则返回所述气象监测模块更新气象数据变化曲线，通过控制策略确定模块协调对所有的控制节点重新确定自主式控制策略。


2.如权利要求1所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，所述控制节点的种类包括设备开关控制节点，阀门控制节点、变频器控制节点、展开角度控制节点。


3.如权利要求2所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，所述控制策略确定模块，具体用于遍历所述本地数据库内所有控制节点，所述智能控制系统具体根据未来所述时间周期内的气温预测变化曲线和光照强度预测变化曲线，确定所述源端系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述能源转换系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述储能系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述末端系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；确定所述保温水箱系统内应当启动的控制节点，确定其启动量数值；
所述控制策略确定模块，具体还用于根据当前时刻的所述源端系统、所述能源转换系统、所述储能系统、所述末端系统、保温水箱系统中所有的当前控制节点的启动信息和以及当前所有的控制节点的启动量信息，整合汇编出所述当前时刻的所有的控制节点的预测时序逻辑控制图，最终按照时刻顺序汇编出未来所述时间周期内对应的预测时序逻辑控制图，确定其为全时序逻辑控制图，并确定所述全时序逻辑控制图为自主式控制策略；
所述气象数据更新触发模块，具体还用于接收云计算控制服务器的设置请求，然后对温度高限阈值和光照高限阈值进行设置，并存储到本地数据库中，方便所述智能控制系统进行调取。


4.如权利要求3所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，所述控制策略确定模块，还具体用于根据未来所述时间周期内的风速指数预测变化曲线，确定所述源端系统内所述冷热双收能量板的展开角度控制节点的启动信息和启动量；
具体比较未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值与所述冷热双收能量板的所承受风压阈值的关系；如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值大于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值，则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为开启，且该时刻所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为0；如果未来所述时间周期内的某个时刻的风速指数数值小于或等于所述冷热双收能量板的所承受风压阈值，则设计该时刻为所述展开角度控制节点的启动信息为关闭和所述展开角度控制节点的启动量信息为展开角度为预设角度；整合汇编出所有时刻的展开角度控制节点的预测时序逻辑控制图，从而形成所述展开角度控制节点的控制策略，将所述展开角度控制节点的控制策略更新到所述全时序逻辑控制图中。


5.如权利要求4所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，所述智能控制系统还包括管理模块、异常控制节点监控模块和控制节点更新模块，其中：
所述智能控制系统通过管理模块实时对所述各个设备系统的所述控制节点进行管理分类和编号，根据所述全时序逻辑控制图按照时序确定对应的要执行的所述控制节点的编号，如果当前时刻来到对应未来时间周期内的时序时刻时，识别所述控制节点的编号，调取控制其执行相应控制操作；
所述智能控制系统通过所述异常控制节点监控模块,监测所述控制节点的运行状态，并根据运行状态结果分析判断所述控制节点的运行状态是否存在异常情况，如是则得到控制节点监测报告；
所述智能控制系统通过所述控制节点更新模块,将异常所述控制节点上传到本地数据库中予以剔除，并上报异常所述控制节点的编号到所述云计算控制服务器，供给所述云计算控制服务器进行报警维修信息的公开。


6.如权利要求5所述的供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统，其特征在于，所述客户端还包括显示模块和存储模块；
所述存储模块用于实时获取所述智能控制系统中不断更新的气象数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泽锋，袁美强，冯乐，胡海胶，
申请(专利权)人：内蒙古润泰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15