一种基于WIFI-mesh自组网中央空调的集群控制技术制造技术

本发明专利技术公开了一种基于WIFI

【技术实现步骤摘要】
一种基于WIFI
‑
mesh自组网中央空调的集群控制技术


[0001]本专利技术涉及中央空调控制
，具体为一种基于WIFI
‑
mesh自组网中央空调的集群控制技术。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会经济的飞速发展，中央空调能耗比重迅速增加，作为电力负荷的一部分，中央空调能耗比重已经达到建筑能耗的60％以上，占到电力负荷的35％，所以建立一个中央空调节能优化控制系统及方法来实现节能，达到空调用能的高效利用具有重大意义。同时由于中央空调系统是一个复杂的系统，要实现中央空调系统的最佳运行和节能，必须针对空调系统的各个环节，包括主机、冷冻水系统、冷却水系统等，统一考虑，全面控制，使整个系统协调运行，才能实现最佳运行结果。传统自组网中央空调的集群控制技术信质量差，中央空调系统多安装于大型建筑，而混凝土墙体对无线信号的屏蔽作用很大，ZigBee的无线传感网是基于2.4GHZ的通信频段，该频段绕障能力较差，要保障网络的通信质量，就必须增大无线通信模块的功耗和增加中继模块的数量，这样就会增大网络的开销和组网技术的复杂度；网络利用率低，无线传感网的应用仅限于采集室内温度和红外数据，通过PC机汇总信息后再反馈控制信息，并没有利用无线网络实现中央空调机组和末端的独立调控；数据管理不善，PC机作为控制中心，并没有实现数据的数据库统一管理，只是简单的数据收集和判断，不利于系统的长期管理和精确控制；系统滞后处理差，同时在有人流潮汐的大型公共场合如图书馆、大会堂等地方，通常使用中央空调调节温度，但此种方式存在如下能源浪费：一是中央空调控制场所范围较大，然而人群分布是小区域化的，相对中央空调总控制区域较为分散，传统的中央式温度控制调节，极易造成区域温差进而造成能源的浪费以及人体的不适。二是由于存在人流潮汐，人流量随时间变化存在峰谷值，人体散热以及人群活动造成了场所内温度波动，不仅给人体带来了过热或过冷的不适反应更造成了能源浪费，

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于WIFI
‑
mesh自组网中央空调的集群控制技术，具备基于无线局域网定位的中央空调管理方法及系统能够根据各区域人流量的变化调节各个区域的温度大小，使不同区域内温度更加舒适人性化，达到节能减排的效果的优点，解决了没有利用无线网络实现中央空调机组和末端的独立调控；数据管理不善，PC机作为控制中心，并没有实现数据的数据库统一管理，只是简单的数据收集和判断，不利于系统的长期管理和精确控制；系统滞后处理差和中央空调控制场所范围较大，然而人群分布是小区域化的，相对中央空调总控制区域较为分散，传统的中央式温度控制调节，极易造成区域温差进而造成能源的浪费以及人体的不适；由于存在人流潮汐，人流量随时间变化存在峰谷值，人体散热以及人群活动造成了场所内温度波动，不仅给人体带来了过热或过冷的不适反应更造成了能源浪费的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于WIFI
‑
mesh自组网中央空调
的集群控制技术，包括以下步骤：
[0005]步骤1：利用后台服务器和多个无线AP提供WiFi网络，将接入WiFi网络的用户终端的位置信息和信号强度信息发送至所述后台服务器；
[0006]步骤2：后台服务器通过建立模型及分析得到各个区域不同人流量的人体对应舒适温度的空调预功耗值，据此建立数据库并控制各个空调机组的功率来调节对应区域的温度；
[0007]步骤3：智能信息管理中心位于大型建筑的中央空调的监控室内，通过RS232串口线与无线通信装置中的中心通信装置相连，负责所有监测信息的汇总、统计、分析和处理；
[0008]步骤4：无线循环水温度监测装置，监控中央空调的冷冻水和冷却水的供、回水温度；
[0009]步骤5：无线室内温湿度监测装置将温湿度信息传送至前述的智能信息管理中心，室内的二氧化碳浓度信息，能信息管理中心下达的控制命令后，对末端风机和末端电磁阀的运行状态进行控制；
[0010]步骤6：集无线循环水温度监测装置和无线循环水流速监测装置所采集的中央空调的冷冻水系统和冷却水系统的供、回水温度、水流速信息；
[0011]步骤7：应用无线传感器组网技术，通过程序初始化将整个被控建筑的空调系统划入一个层次分明和入网规律的无线网络中；
[0012]步骤8：实现中央空调系统提前准确的优化控制。
[0013]优选的，所述在步骤1中，用户终端接入WiFi网络时，每个用户终端均能够与至少三个无线AP提供的WiFi网络连接，通过有线局域网连接的多个无线AP。
[0014]优选的，所述后台服务器包括上位机和与上位机连接的交互服务器和位置服务器，无线AP分别与交互服务器和位置服务器连接；空调控制子系统包括多个空调机组及与空调机组一一对应连接的DDC控制器，DDC控制器与上位机通过RS485总线连接。
[0015]优选的，所述在步骤2中，后台服务器接收到位置信息和信号强度信息后，首先进行人流潮汐判断，当全区域内人流量大于正常人流量参数时，向各个空调机组的控制器发送全速功能指令集以提高空调机组的功率；当全区域内人流量小于正常人流量参数时，将不同分区域下人群密度与数据库参数进行比对，根据数据库设定的参数信息以及分区域人群密度与功耗曲线判断，若分区域人群密度超过该区域正常密度，向对应分区域及周围区域的空调机组的控制器发送全速功能指令集以提高空调机组的功率，若分区域人群密度小于该区域正常密度参数信息，则向该区域空调机组的控制器发送单一功能指令集降低空调机组的功率。
[0016]优选的，所述在步骤3中，实时显示空调的运行情况和室内温湿度情况，再通过无线通信装置发送控制命令，实现对整个无线网络的控制和中央空调的优化运行，其中，信息处理模块接收中心通信装置上传的信息，并解析处理。
[0017]优选的，所述数据库管理模块存储信息处理模块处理后的信息；负荷计算模块根据数据库管理模块中存储的信息计算中央空调系统的负荷；负荷预测模块根据数据库管理模块中存储的信息预测未来时刻中央空调系统的负荷；模糊控制模块根据负荷计算模块与负荷预测模块得到的数据信息进行模糊推理，并发出控制命令；异常报警模块根据信息处理模块得出的数据进行异常判断并报警。
[0018]优选的，所述在步骤4中，通过无线通信装置将供、回水温度信息传送至前述的智能信息管理中心；无线循环水流速监测装置安装在中央空调的冷冻水系统和冷却水系统的循环水泵的输水管道上，监测中央空调的冷冻水系统和冷却水系统的水流速，并通过无线通信装置将水流速信息传送至前述的智能信息管理中心。
[0019]优选的，所述无线逻辑控制监测装置通过可编程逻辑控制器的数字端口与可编程逻辑控制器相连，并通过无线通信装置上传可编程逻辑控制器的状态信息至前述的智能信息管理中心、下达前述的智能信息管理中心的控制命令至可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器通过模拟量端口与变频器相连，通过控制循环水泵、冷却塔风机的运行状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于WIFI
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mesh自组网中央空调的集群控制技术，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用后台服务器和多个无线AP提供WiFi网络，将接入WiFi网络的用户终端的位置信息和信号强度信息发送至所述后台服务器；步骤2：后台服务器通过建立模型及分析得到各个区域不同人流量的人体对应舒适温度的空调预功耗值，据此建立数据库并控制各个空调机组的功率来调节对应区域的温度；步骤3：智能信息管理中心位于大型建筑的中央空调的监控室内，通过RS232串口线与无线通信装置中的中心通信装置相连，负责所有监测信息的汇总、统计、分析和处理；步骤4：无线循环水温度监测装置，监控中央空调的冷冻水和冷却水的供、回水温度；步骤5：无线室内温湿度监测装置将温湿度信息传送至前述的智能信息管理中心，室内的二氧化碳浓度信息，能信息管理中心下达的控制命令后，对末端风机和末端电磁阀的运行状态进行控制；步骤6：集无线循环水温度监测装置和无线循环水流速监测装置所采集的中央空调的冷冻水系统和冷却水系统的供、回水温度、水流速信息；步骤7：应用无线传感器组网技术，通过程序初始化将整个被控建筑的空调系统划入一个层次分明和入网规律的无线网络中；步骤8：实现中央空调系统提前准确的优化控制。2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI
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mesh自组网中央空调的集群控制技术，其特征在于：所述在步骤1中，用户终端接入WiFi网络时，每个用户终端均能够与至少三个无线AP提供的WiFi网络连接，通过有线局域网连接的多个无线AP。3.根据权利要求1所述的一种基于WIFI
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mesh自组网中央空调的集群控制技术，其特征在于：所述后台服务器包括上位机和与上位机连接的交互服务器和位置服务器，无线AP分别与交互服务器和位置服务器连接；空调控制子系统包括多个空调机组及与空调机组一一对应连接的DDC控制器，DDC控制器与上位机通过RS485总线连接。4.根据权利要求1所述的一种基于WIFI
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mesh自组网中央空调的集群控制技术，其特征在于：所述在步骤2中，后台服务器接收到位置信息和信号强度信息后，首先进行人流潮汐判断，当全区域内人流量大于正常人流量参数时，向各个空调机组的控制器发送全速功能指令集以提高空调机组的功率；当全区域内人流量小于正常人流量参数时，将不同分区域下人群密度与数据库参数进行比对，根据数据库设定的参数信息以及分区域人群密度与功耗曲线判断，若分区域人群密度超过该区域正常密度，向对应分区域及周围区域的空调机组的控制器发送全速功能指令集以提高空调机组的功率，若分区域人群密度小于该区域正常密度参数信息，则向该区域空调机组的控制器发送单一功能指令集降低空调机...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯靖沣，李俊，王杰，黄德文，方芳，
申请(专利权)人：贵州宝智达网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：