TD-Net神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制系統(tǒng)

■ 產(chǎn)品以非線性系統(tǒng)建立模型，全面模擬中央空調(diào)的延時性、魯棒性、非線性等問題，提出預(yù)測性的解決方案，實現(xiàn)了全過程掌控，如圖1所示。

如圖1所示：右邊是一個典型的線性系統(tǒng)模型，輸入輸出呈對應(yīng)關(guān)系，而左邊則是一個非線性系統(tǒng)，輸入輸出之間相互不成規(guī)則，也就是中央空調(diào)的模型，如果采用類似于PID調(diào)節(jié)的方法，可以跟蹤負荷變化，但會造成溫度波動較大，不利于用戶使用，只有采用新的預(yù)測性控制理論才能很好地滿足系統(tǒng)要求。

■ 產(chǎn)品以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Neural Control）理論為基礎(chǔ)，結(jié)合過程控制和現(xiàn)場數(shù)據(jù)站的方法，提出了先進的基于混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性預(yù)測函數(shù)控制及SMITH預(yù)估控制算法，編制出控制算法軟件并將其應(yīng)用到實際對象中，解決了中央空調(diào)的滯后問題，系統(tǒng)具備先進的人工智能（AI）功能，可以滿足動態(tài)跟隨性、延時性。

■ TD-Net采用虛擬實驗室（Virtual Labortatory）技術(shù)開發(fā)，將LabVIEW運用于PC實時測控（Real-time control）系統(tǒng)，分析了實時系統(tǒng)的任務(wù)與任務(wù)調(diào)度。針對平臺的多任務(wù)調(diào)度的特點，設(shè)計了多任務(wù)的調(diào)度核心，提出了兩級任務(wù)隊列的解決方案，并分析系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)了多任務(wù)實時測控系統(tǒng)，在應(yīng)用中將系統(tǒng)任務(wù)分為實時任務(wù)和非實時任務(wù)。完成了數(shù)據(jù)采集、處理和輸出、數(shù)據(jù)存儲、顯示和管理等功能。

■ 產(chǎn)品采用了獨特的站-點式結(jié)構(gòu)（Station-Point，S-P），由現(xiàn)場控制分站（FCS）、終端控制分站（TCS）、控制優(yōu)化分站（OCS）、現(xiàn)場采集單元（SAU）等組成，再通過分站監(jiān)測、分析、控制各節(jié)點，點與站之間由現(xiàn)場總路線連接，站與站及站與主系統(tǒng)之間由TCP/IP網(wǎng)絡(luò)總線連接，避免了繁瑣的控制布線，而且每個站都是獨立工作的，可以脫離主系統(tǒng)單獨工作，這樣大大降低了故障發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。

■ 系統(tǒng)拋開了各種類型的智能模塊，采用先進的嵌入式智能開發(fā)平臺（Embedded Intelligent Platform），自主開發(fā)了獨立的站式模塊，全面兼容所需的部件，采樣速率快，控制精度高，而且內(nèi)部可以實現(xiàn)無縫連接，將整個系統(tǒng)內(nèi)部組成了一個封閉式的網(wǎng)絡(luò)（TD-Net），然后再通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與外部的連接，這樣極大地提高了系統(tǒng)運行的速度和可靠性。

■ 中央空調(diào)的機組設(shè)備一般情況下都不是滿負荷運轉(zhuǎn)的，產(chǎn)品可以根據(jù)設(shè)備的實際運行情況，對照數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（Database server），判斷出設(shè)備的當(dāng)前運行時間和壽命，智能控制設(shè)備。而且可以通過跟蹤每個設(shè)備的使用小時的數(shù)據(jù)并用于要求進行預(yù)防性替換。產(chǎn)品具有節(jié)約成本、降低維護費用、增強系統(tǒng)可靠性等特點。

TD-Net神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制系統(tǒng)由以下四個部分組成：

1、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制總站

包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制軟件（Neural network energy-saving control software，NNECS）、專家數(shù)據(jù)庫（ED）、Firewall等；

2、現(xiàn)場控制分站

包括現(xiàn)場采集箱、現(xiàn)場數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、現(xiàn)場控制設(shè)備等部分；

3、標(biāo)準控制優(yōu)化分站

包括標(biāo)準控制柜、優(yōu)化控制站、終端控制模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等部分；

4、智能控制優(yōu)化分站

包括標(biāo)準控制柜、優(yōu)化控制站、智能控制模塊、終端控制模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等部分；

中央空調(diào)的能耗主要由三個方面組成：

1、制造端，即制造冷熱量的機組系統(tǒng)，約占整體能耗的55%。

2、輸配端，即輸配冷熱量的管網(wǎng)系統(tǒng)，約占整體能耗的25%。

3、使用端，即消耗冷熱量的末端系統(tǒng)，約占整體能耗的20%。

針對以上3個方面的問題，國內(nèi)市場也存在各種此類節(jié)電產(chǎn)品，并且都在各自的領(lǐng)域內(nèi)取得了一定成效，但將此3個方面的問題統(tǒng)一考慮的不多，TD-NET神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制系統(tǒng)可算其中的代表。

用于中央空調(diào)節(jié)能的TD-Net神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)中央空調(diào)末

端負荷的變化，監(jiān)測實時數(shù)據(jù)并對照數(shù)據(jù)庫，預(yù)測未發(fā)生時間內(nèi)的需求，并判斷是否應(yīng)該改變系統(tǒng)運行參數(shù)，控制制冷（熱）量的大小，并管理中央空調(diào)系統(tǒng)的管網(wǎng)和泵閥，從而實現(xiàn)了中央空調(diào)根據(jù)用戶需求進行運行，做到有多少需要就產(chǎn)生多少冷（熱）量。此系統(tǒng)可概括為智能化集中控制系統(tǒng)（ICCS） 自適應(yīng)末端變化的智能變流量系統(tǒng)（IAFS）。

該系統(tǒng)的核心是在滿足末端負荷需求的最小流量控制下，盡可能降低能耗，提高能效比，最大限度地降低各級系統(tǒng)的流量和系統(tǒng)壓差損失。系統(tǒng)能夠通過智能控制系統(tǒng)以最小變化率、最精確控制度全程管理各回路的節(jié)點，而以此為基礎(chǔ)的全面高效的智能管理方案實現(xiàn)了機組最優(yōu)運行和末端最佳供冷（熱）的統(tǒng)一。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制系統(tǒng)以控制軟件為核心，結(jié)合現(xiàn)場控制分站（FCS）、控制優(yōu)化分站（OCS）、終端控制分站（TCS）、現(xiàn)場采集單元（SAU）等設(shè)備，實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)從“生產(chǎn)”—“輸送”—“使用”全過程統(tǒng)一的、一站式的管理，真正做到一體化節(jié)能。

■ 具有調(diào)節(jié)、優(yōu)化、控制和監(jiān)測功能。

■ 具備分站擴展功能，可以根據(jù)不同環(huán)境進行自由擴展。

■ 菜單式人機界面（HMI），參數(shù)調(diào)整簡單方便。

■ 提供具備人工智能（AI）的自動工作模式，方便可靠。

■ 具備優(yōu)先控制功能（Priority control），當(dāng)出現(xiàn)故障時，可選擇轉(zhuǎn)為手動操作，不必受自動系統(tǒng)的控制。

■ 變壓隔離，可抑制共模干擾（Common-mode interference）。

■ 提供管理員操作模式（Administrator mode of operation）。

■ 加強了數(shù)據(jù)的判斷和處理能力，通過對空調(diào)運行曲線預(yù)測性地判斷，能夠自動做出最優(yōu)處理，最大限度地減少了溫度地波動。

■ 提供電氣、水力、溫度等方面的多種保護功能，并且具備報警輸出功能。

■ 具備對設(shè)備的聯(lián)動控制（Dynamic Control）功能，可以根據(jù)設(shè)備地址自動調(diào)整運行。

■ 具備互可操作的網(wǎng)絡(luò)功能，可以很方便地接入各種其它現(xiàn)場總線和其它網(wǎng)絡(luò)中。（可選功能）

TD-Net的節(jié)能效果分為：基礎(chǔ)型節(jié)能效果（Basic energy-saving effect，BEE）、增值型節(jié)能效果（Value-added energy-saving effect，VEE）兩個部分。

基礎(chǔ)型節(jié)能效果（BEE）

TD-Net將中央空調(diào)系統(tǒng)視作一個能量運行的整體，把控制的對象從單個子系統(tǒng)，擴展到系統(tǒng)整體，應(yīng)用預(yù)測算法和專家診斷法，實現(xiàn)系統(tǒng)綜合能耗的動態(tài)最小化，實時跟蹤空調(diào)負荷的變化，采用合適的尋優(yōu)方法，實現(xiàn)系統(tǒng)綜合耗能最小。

TD-Net能夠取得良好的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性，整個系統(tǒng)節(jié)約電能20%-40%。該系統(tǒng)對溫度的控制精度達到0.5℃-1℃，系統(tǒng)基本無超調(diào)，運行穩(wěn)定。

增值型節(jié)能效果（VEE）

中央空調(diào)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，由多個控制節(jié)點組成，傳統(tǒng)意義上其運行都是人工進行手動操作的，而且一般情況下改變不多，這樣就會造成部分節(jié)點上的設(shè)備長期消耗，而另一部分節(jié)點上的設(shè)備長期處于備用狀態(tài)，TD-Net的聯(lián)動控制（Dynamic Control）功能能夠自動收集運行數(shù)據(jù)，并對照數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（Database server），判斷出設(shè)備的當(dāng)前運行時間和壽命，智能控制設(shè)備，這樣大大降低了設(shè)備的消耗，可有效節(jié)約30%左右的維護成本。

系統(tǒng)具有自動控制機能，不需要復(fù)雜的操作，系統(tǒng)就可以自動根據(jù)環(huán)境和負荷的變化調(diào)整機組運行狀態(tài)，所有數(shù)據(jù)都會被自動紀錄在數(shù)據(jù)庫中，隨時可以進行查閱，這樣節(jié)省了50%的人工成本；系統(tǒng)操作簡易，模擬基層操作人員的工作習(xí)慣，界面具有較高仿真度，不需要很專業(yè)的知識，只需要在通電時輸入一些常用數(shù)據(jù)，設(shè)備就可自動運行，日常操作也很簡便，無論是操作模式還是操作流程都很簡單，不需要額外的專業(yè)培訓(xùn)。

此外，TD-Net還搭載了Web服務(wù)器，可以通過Web瀏覽器進行信息的監(jiān)視和更新，還具有Task Script、數(shù)據(jù)存盤、Email發(fā)送等功能，更可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無線化，構(gòu)筑更自由的網(wǎng)絡(luò)，大量減少了重復(fù)建設(shè)，節(jié)約了開發(fā)成本和設(shè)備選配等管理費用。

具有下列特征：①它包含大量的人工神經(jīng)元，提供了大量可供調(diào)節(jié)的變量；②信息是分布式存儲的，從而提供了聯(lián)想與全息記憶的能力；③具有高度的自適應(yīng)能力，高度的容錯能力，很強的計算能力以及自組織能力。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已在語音識別、模式分類、自動控制等領(lǐng)域取得了比較成功的應(yīng)用，在工程設(shè)計中的應(yīng)用正在不斷地研究發(fā)展，如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機械設(shè)計領(lǐng)域知識表達方法的研究，智能系統(tǒng)的知識自動獲取、基因遺傳算法的原理在機械工程中的應(yīng)用等。

目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)有聯(lián)合起來的趨勢，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可設(shè)計成某種專家系統(tǒng)，實現(xiàn)專家系統(tǒng)的功能?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)在知識獲取、并行推理、適應(yīng)性學(xué)習(xí)、聯(lián)想推理、容錯能力方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)。2100433B

智慧型補償式燈節(jié)能控制系統(tǒng)是專為路燈系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)電器，路燈節(jié)能控制系統(tǒng)主要由智慧型有級功率調(diào)節(jié)器和可編程節(jié)能控制系統(tǒng)組成，它針對高壓鈉燈等隋性氣體燈具特點。利用當(dāng)今先進的微電腦技術(shù)對燈具的電源進行優(yōu)化調(diào)控，使燈具執(zhí)行合理的點亮程序，對路燈的電能和照度進行動態(tài)智能化管理，極大的延長燈具壽命、減少電能浪費。

l 數(shù)字計算機智能控制

l 可程序設(shè)定控制節(jié)電參數(shù)

l 功率調(diào)節(jié)不斷流

l 旁路轉(zhuǎn)換不斷流

l 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小

l 無機械調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定可靠

l 免維護長期穩(wěn)定工作