一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法實(shí)施方式

參閱圖1，所述控制系統(tǒng)可以包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊。其中，所述冷卻塔模塊中包括至少一個(gè)冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個(gè)冷卻泵，所述冷機(jī)模塊中包括至少一個(gè)冷機(jī)，所述冷凍泵模塊中包括至少一個(gè)冷凍泵。

在該實(shí)施例中，所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制。所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連。所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機(jī)模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

在《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例中，所述冷機(jī)模塊控制器可以包括：

臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；

冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；

冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值；

數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷凍泵模塊控制器包括：

數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷凍水流量變化值；

冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。 在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷機(jī)模塊控制器包括：

臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；

冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷卻水流量變化值；

數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷卻泵模塊控制器包括：

數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷卻水流量變化值；

冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。 在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；

相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷凍總管控制器包括：

制冷量確定單元，用于測(cè)量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測(cè)冷凍水總管在預(yù)設(shè)時(shí)刻的制冷量并將測(cè)量的制冷量或者預(yù)測(cè)的制冷量發(fā)送至所述冷機(jī)模塊控制器，以作為冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制、冷凍泵臺(tái)數(shù)及變頻控制的依據(jù)；

壓差溫差確定單元，用于測(cè)量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測(cè)量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器，作為冷凍泵模塊變頻控制的依據(jù)；

旁通閥開(kāi)度控制單元，用于根據(jù)測(cè)量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開(kāi)度，以控制供回水總管的壓差。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷卻總管控制器包括：

溫度檢測(cè)單元，用于測(cè)量所述冷卻塔模塊中各個(gè)冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開(kāi)度，以使得所述冷機(jī)模塊中各個(gè)冷機(jī)的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；

參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度，作為冷卻泵模塊變頻的依據(jù)。

具體地。當(dāng)冷卻水量提高（或冷卻水供回水平均溫度低）時(shí)，冷機(jī)功率降低，而冷卻泵與冷卻塔功率提高；當(dāng)冷卻水量降低（或冷卻水供回水平均溫度高）時(shí)，冷機(jī)功率提高，而冷卻泵與冷卻塔功率降低。因此，存在最優(yōu)的冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，使得冷機(jī)、冷卻泵、冷卻塔總功率最小。冷卻水總管控制器可記錄在不同條件下（例如：不同室外氣象參數(shù)、冷機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)、冷卻塔開(kāi)啟臺(tái)數(shù)等），不同冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度的冷站總能效（冷站總能效計(jì)算至少包含冷機(jī)模塊及其對(duì)應(yīng)的冷卻泵模塊、冷卻塔模塊），并在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中尋優(yōu)，尋找最優(yōu)的冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，使得冷站總能效最高。 在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，針對(duì)不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)，每臺(tái)設(shè)備工作的最佳狀態(tài)也往往不同。例如，對(duì)于變頻離心式冷機(jī)組，存在使能效比達(dá)到最高的負(fù)荷率，通常為50％至80％。對(duì)于多臺(tái)變頻離心式冷機(jī)組并聯(lián)的冷機(jī)模塊，在外部提供的總制冷量需求下，其模塊控制器可根據(jù)性能曲線，尋找最佳的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使得每臺(tái)機(jī)組運(yùn)行在接近于最佳的負(fù)荷率下。

對(duì)于變頻水泵，存在使水泵效率達(dá)到最高的水流量。對(duì)于多臺(tái)變頻水泵并聯(lián)的水泵模塊（冷卻泵模塊和冷凍泵模塊），在給定的總揚(yáng)程和總流量需求下，其模塊控制器可根據(jù)性能曲線，尋找最佳的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使得每臺(tái)水泵運(yùn)行在接近于最佳的水流量下。

對(duì)于多臺(tái)變頻冷卻塔并聯(lián)的冷卻塔模塊，在給定的總流量需求下，其模塊控制器應(yīng)使每個(gè)冷卻塔在高于冷卻水流量下限的前提下，盡量多的開(kāi)啟冷卻塔臺(tái)數(shù)，以盡量利用冷卻塔的換熱面積。

此外，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊之間可以存在多種不同的連接方式。參閱圖3，冷機(jī)1至冷機(jī)4分別與冷凍泵1至冷凍泵4對(duì)應(yīng)連接，冷卻泵1至冷卻泵4也分別與冷機(jī)1至冷機(jī)4對(duì)應(yīng)連接，冷卻塔1至冷卻塔4也分別與冷卻泵1至冷卻泵4對(duì)應(yīng)連接。也就是說(shuō)，在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，各個(gè)模塊中的獨(dú)立設(shè)備之間都是對(duì)應(yīng)連接的。各個(gè)模塊的模塊控制器的框架圖可以如圖4所示。在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，可以存在多個(gè)冷卻總管控制器、冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器。

參閱圖5，冷機(jī)1至3與冷凍泵1至3相關(guān)聯(lián)，冷機(jī)4至5與冷凍泵4至5相關(guān)聯(lián)。此外，冷機(jī)1至3還與冷凍泵1至3相連，冷機(jī)4至5還與冷凍泵4至5相連。冷卻塔1至5分別與冷卻泵1至3以及冷卻泵4至5相連。在該系統(tǒng)架構(gòu)中，冷機(jī)1至3可以視為冷機(jī)模塊1，冷機(jī)4至5可以視為冷機(jī)模塊2，冷凍泵1至3可以視為冷凍泵模塊1，冷凍泵4至5可以視為冷凍泵模塊2，其中，每個(gè)模塊均可以對(duì)應(yīng)一個(gè)模塊控制器。這樣，該系統(tǒng)架構(gòu)的模塊控制器的框架圖可以如圖6所示。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述冷凍泵模塊還可以包括冷凍一級(jí)泵模塊和冷凍二級(jí)泵模塊，其中，所述冷凍一級(jí)泵模塊由冷凍一級(jí)泵模塊控制器控制，所述冷凍二級(jí)泵模塊由冷凍二級(jí)泵模塊控制器控制；所述冷凍一級(jí)泵模塊控制器與所述冷機(jī)模塊控制器相連，所述冷凍二級(jí)泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

具體地，參閱圖7和圖8，冷凍泵模塊可以分為4個(gè)冷凍一級(jí)泵和4個(gè)冷凍二級(jí)泵，每個(gè)冷凍一級(jí)泵可以作為一個(gè)獨(dú)立的模塊，每?jī)蓚€(gè)冷凍二級(jí)泵可以作為一個(gè)獨(dú)立的模塊。這樣，與所述冷機(jī)模塊相連的可以是4個(gè)冷凍一級(jí)泵模塊，而與所述分水器相連的可以是2個(gè)冷凍二級(jí)泵模塊。每個(gè)模塊可以由相應(yīng)的模塊控制器控制，從而構(gòu)成了如圖8所示的模塊控制器的框架圖。

由于冷卻總管控制器的作用為確定冷卻管路冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，其數(shù)量由冷卻總管的數(shù)量，同時(shí)也是冷卻塔模塊的數(shù)量決定。當(dāng)各個(gè)冷卻塔并聯(lián)成為一個(gè)冷卻塔模塊時(shí)，僅有一個(gè)冷卻總管（包括供回管路），僅采用一個(gè)冷卻水總管控制器，如圖2和圖6所示。當(dāng)各個(gè)冷卻塔互不相連，則各有一個(gè)冷卻總管，那么每個(gè)冷卻塔各自采用一個(gè)冷卻總管控制器，如圖4所示。

對(duì)于冷凍二級(jí)泵的水系統(tǒng)形式，各冷凍二級(jí)泵模塊控制器與冷凍總管控制器相連。通過(guò)冷凍總管控制器測(cè)量各支路最不利末端供回水壓差信號(hào)，分別輸送至各個(gè)冷凍二級(jí)泵模塊，作為各個(gè)冷凍二級(jí)泵模塊調(diào)節(jié)頻率的依據(jù)。

參閱圖9，該發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制方法，所述控制方法包括：

S1：冷機(jī)模塊控制器檢測(cè)冷機(jī)模塊中產(chǎn)生的加機(jī)操作或減機(jī)操作，在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；

S2：所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配； S3：所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配； S4：所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；

S5：所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述方法還包括：

冷凍總管控制器測(cè)量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測(cè)冷凍水總管在預(yù)設(shè)時(shí)刻的制冷量并將測(cè)量的制冷量或者預(yù)測(cè)的制冷量發(fā)送至所述冷機(jī)模塊控制器；

所述冷凍總管控制器測(cè)量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測(cè)量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；

所述冷凍總管控制器根據(jù)測(cè)量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開(kāi)度，以平衡進(jìn)水閥的前后水壓。

在該發(fā)明實(shí)施例中，所述方法還包括：

冷卻總管控制器測(cè)量所述冷卻塔模塊中各個(gè)冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開(kāi)度，以使得所述冷機(jī)模塊中各個(gè)冷機(jī)的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；所述冷卻總管控制器向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

1.《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》所述控制系統(tǒng)中包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊；所述冷卻塔模塊中包括至少一個(gè)冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個(gè)冷卻泵，所述冷機(jī)模塊中包括至少一個(gè)冷機(jī)，所述冷凍泵模塊中包括至少一個(gè)冷凍泵；所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制；所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連；所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機(jī)模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷機(jī)模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍泵模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷機(jī)模塊控制器包括：操作檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷卻水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷卻水流量變化值；冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍總管控制器包括：制冷量確定單元，用于測(cè)量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測(cè)冷凍水總管在預(yù)設(shè)時(shí)刻的制冷量并將測(cè)量的制冷量或者預(yù)測(cè)的制冷量發(fā)送至所述冷機(jī)模塊控制器；壓差溫差確定單元，用于測(cè)量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測(cè)量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；旁通閥開(kāi)度控制單元，用于根據(jù)測(cè)量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開(kāi)度，以控制供回水總管的壓差。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻總管控制器包括：溫度檢測(cè)單元，用于測(cè)量所述冷卻塔模塊中各個(gè)冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開(kāi)度，以使得所述冷機(jī)模塊中各個(gè)冷機(jī)的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍泵模塊包括冷凍一級(jí)泵模塊和冷凍二級(jí)泵模塊，其中，所述冷凍一級(jí)泵模塊由冷凍一級(jí)泵模塊控制器控制，所述冷凍二級(jí)泵模塊由冷凍二級(jí)泵模塊控制器控制；所述冷凍一級(jí)泵模塊控制器與所述冷機(jī)模塊控制器相連，所述冷凍二級(jí)泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

10.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1至9中任一所述的中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)中的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：冷機(jī)模塊控制器檢測(cè)冷機(jī)模塊中產(chǎn)生的加機(jī)操作或減機(jī)操作，在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；

所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配；

所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配；

所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；

所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》涉及自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法。

圖1為2016年11月之前的技術(shù)中中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的連接圖；

圖2《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖3為該發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖4為該實(shí)施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖5為該發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖6為該實(shí)施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖7為該發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖8為該實(shí)施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖9為該發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制方法的流程圖。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法專利目的

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例提供了一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法，能夠針對(duì)不同的系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，并提高中央空調(diào)冷站的運(yùn)行效率。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法技術(shù)方案

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例一方面提供一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊；所述冷卻塔模塊中包括至少一個(gè)冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個(gè)冷卻泵，所述冷機(jī)模塊中包括至少一個(gè)冷機(jī)，所述冷凍泵模塊中包括至少一個(gè)冷凍泵；所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制；所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連；所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機(jī)模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

進(jìn)一步地，所述冷機(jī)模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷凍水流量變化值；冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷機(jī)模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷卻水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷卻水流量變化值；冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

進(jìn)一步地，所述冷凍總管控制器包括：制冷量確定單元，用于測(cè)量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測(cè)冷凍水總管在預(yù)設(shè)時(shí)刻的制冷量并將測(cè)量的制冷量或者預(yù)測(cè)的制冷量發(fā)送至所述冷機(jī)模塊控制器；壓差溫差確定單元，用于測(cè)量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測(cè)量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；旁通閥開(kāi)度控制單元，用于根據(jù)測(cè)量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開(kāi)度，以控制供回水總管的壓差。

進(jìn)一步地，所述冷卻總管控制器包括：溫度檢測(cè)單元，用于測(cè)量所述冷卻塔模塊中各個(gè)冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開(kāi)度，以使得所述冷機(jī)模塊中各個(gè)冷機(jī)的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊包括冷凍一級(jí)泵模塊和冷凍二級(jí)泵模塊，其中，所述冷凍一級(jí)泵模塊由冷凍一級(jí)泵模塊控制器控制，所述冷凍二級(jí)泵模塊由冷凍二級(jí)泵模塊控制器控制；所述冷凍一級(jí)泵模塊控制器與所述冷機(jī)模塊控制器相連，所述冷凍二級(jí)泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，該發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種控制方法，所述控制方法包括：冷機(jī)模塊控制器檢測(cè)冷機(jī)模塊中產(chǎn)生的加機(jī)操作或減機(jī)操作，在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法改善效果

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例中將冷機(jī)組、冷卻泵組、冷凍泵組以及冷卻塔組作為各個(gè)整體模塊，隨著系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量的變化，只需要改變各個(gè)模塊的連接方式和各個(gè)模塊內(nèi)設(shè)備的數(shù)量，能夠適應(yīng)于不同的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境，極大地減少了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中所投入的人力和物力。各個(gè)模塊可以通過(guò)各自的控制器進(jìn)行控制，從而能夠根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化各個(gè)模塊中設(shè)備的數(shù)量，并且通過(guò)各個(gè)控制器之間的信息交互，可以協(xié)同地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而提高了中央空調(diào)冷站運(yùn)行的效率。

中央空調(diào)冷站為公共建筑提供空調(diào)冷凍水，一般由冷機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、閥門(mén)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。中央空調(diào)冷站自動(dòng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和控制，能夠大幅提高冷站自動(dòng)化水平，降低管理人力物力投入，提升中央空調(diào)系統(tǒng)能效水平。

參閱圖1，2016年11月之前的中央空調(diào)冷站自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn)：

1）DDC控制器通過(guò)大量IO接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（冷機(jī)、冷卻泵、冷卻塔、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、冷凍泵等）相連，收集各種測(cè)量值和執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)反饋信息，輸送至上位機(jī)，并將上位機(jī)控制指令輸出下發(fā)給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2）上位機(jī)通過(guò)總線或網(wǎng)絡(luò)通信與DDC控制器相連，一般由各個(gè)DDC將各種測(cè)量值和各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)反饋信息發(fā)送至上位機(jī)，由上位機(jī)通過(guò)對(duì)所有DDC的信息統(tǒng)一優(yōu)化計(jì)算、協(xié)調(diào)控制，并將生成的控制命令發(fā)送至各個(gè)DDC。

傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題：

1）在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于每個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)形式、設(shè)備數(shù)量各不相同，從而需要對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行訂單式開(kāi)發(fā)。在水系統(tǒng)形式中，可能出現(xiàn)以下典型情況：a.冷凍泵、冷卻泵、冷機(jī)先分別并聯(lián)成組后，冷機(jī)組再和冷凍泵組、冷卻泵組串聯(lián)連接；b.冷機(jī)和冷凍泵、冷卻泵先串聯(lián)后，不同冷機(jī)再并聯(lián)連接；c.根據(jù)冷量的大小，將冷機(jī)及其相應(yīng)的冷凍泵、冷卻泵分為兩組，例如：冷機(jī)1～3為大冷量、冷機(jī)4～5為小冷量，在運(yùn)行時(shí)可根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷需求大小進(jìn)行大小冷機(jī)的搭配；d.二次泵系統(tǒng)。對(duì)于每個(gè)情況，由于水系統(tǒng)形式、設(shè)備數(shù)量均不相同，需要針對(duì)每種情況對(duì)控制程序進(jìn)行重新開(kāi)發(fā)。這種開(kāi)發(fā)方式周期長(zhǎng)，投入人力多，不適應(yīng)大規(guī)模開(kāi)發(fā)的需求。

2）傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的控制方式節(jié)能效果不佳。不同的控制方式（例如冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制、水泵臺(tái)數(shù)控制、冷卻水量控制等）對(duì)于中央空調(diào)冷站的能效水平影響很大。傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)一般僅僅實(shí)現(xiàn)設(shè)備基本的啟停、保護(hù)、監(jiān)控等功能，而不注重節(jié)能控制，使得中央空調(diào)冷站整體運(yùn)行能效較低。

2020年7月17日，《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》獲得安徽省第七屆專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。 2100433B

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)專利目的

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍水側(cè)的恒溫差控制，使系統(tǒng)在不同的運(yùn)行條件下不僅保證制冷量，且總能耗最低。

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)方案

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》一方面提供了一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法，包括：采集冷凍水側(cè)溫差和溫差變化率數(shù)據(jù)、模糊化處理、利用動(dòng)態(tài)模糊規(guī)則庫(kù)進(jìn)行模糊推理、解模糊化處理、輸出冷凍水泵頻率控制信號(hào)等步驟，還包括：動(dòng)態(tài)修正模糊規(guī)則庫(kù)的步驟，具體包括：根據(jù)初始模糊規(guī)則庫(kù)和初始概率集合輸出的控制信號(hào)，計(jì)算初始制冷效率；隨機(jī)選擇所述初始規(guī)則庫(kù)中的某個(gè)規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對(duì)應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫(kù)；按照新規(guī)則庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間，計(jì)算現(xiàn)在制冷效率；比較所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)所述初始制冷效率是否滿足一定條件；若否，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則，返回現(xiàn)在制冷效率計(jì)算步驟；若是，保存預(yù)期規(guī)則庫(kù)及預(yù)期概率集合。

優(yōu)選的，在所述根據(jù)初始模糊規(guī)則庫(kù)和概率集合計(jì)算初始制冷效率步驟之前，還包括：判斷模糊規(guī)則庫(kù)是否首次使用，若是，則按照預(yù)定方法初始化規(guī)則庫(kù)和概率集合，作為初始規(guī)則庫(kù)和初始概率集；若否，將上次運(yùn)行結(jié)束存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集作為所述初始規(guī)則庫(kù)和初始概率集合。

優(yōu)選的，所述隨機(jī)選擇所述初始規(guī)則庫(kù)中的某個(gè)規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對(duì)應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫(kù)的步驟具體為：

依據(jù)等概率分布隨機(jī)產(chǎn)生標(biāo)號(hào)（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

按照概率集合P′隨機(jī)生成一個(gè)事件A∈S，并令A(yù)＝[m，n]。

將規(guī)則矩陣中的第（i，j）個(gè)元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））。

優(yōu)選的，所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)所述初始制冷效率需滿足的條件為：現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率之差與初始制冷效率的比值小于0.5％、大于負(fù)0.5％。

優(yōu)選的，比較所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率是否滿足一定條件，若否，采取以下修正策略修正概率，具體為：

比較所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次變更方向的概率；若否，降低上次變更方向的概率，概率P的修改規(guī)則具體為：

若

若

優(yōu)選的，所述初始化規(guī)則庫(kù)的方法為：

令一個(gè)N_x1×N_x2的矩陣的第（i，j）個(gè)元素R_i，j為下式所示：

其中，round（x）表示對(duì)x四舍五入。

則將此矩陣存儲(chǔ)為R_init，即初始規(guī)則表。

優(yōu)選的，所述初始化概率集合的方法為：

初始化一個(gè)N_x1×N_x2的集合矩陣P_init，其任意一個(gè)元素P_init_i，j滿足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

對(duì)所有的標(biāo)號(hào)（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，，進(jìn)行如下處理：

若i＝1，則P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，則P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，則P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，則P_i，j（[0，1]）＝0

令P＝P_init。

優(yōu)選的，在所述保存預(yù)期規(guī)則庫(kù)和預(yù)期概率集合步驟之前還包括：判斷上次規(guī)則庫(kù)的存儲(chǔ)時(shí)刻與現(xiàn)在規(guī)則庫(kù)的時(shí)間間隔是否超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間閾值T；若是，則將上次存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集合替換為現(xiàn)在規(guī)則庫(kù)和概率集合；若否，則保留上次存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集合，繼續(xù)運(yùn)行規(guī)則庫(kù)和概率集合的修正動(dòng)作。

另一方面，提供了一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置，包括輸入模塊、模糊化處理模塊、模糊規(guī)則庫(kù)、解模糊化處理模塊、模糊推理機(jī)、輸出模塊和規(guī)則修正模塊，其中，所述規(guī)則修正模塊具體包括：初始制冷效率計(jì)算單元，用于根據(jù)初始模糊規(guī)則庫(kù)和初始概率集合輸出的控制信號(hào)，計(jì)算初始制冷效率；規(guī)則修改單元，用于隨機(jī)選擇所述初始規(guī)則庫(kù)中的某個(gè)規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對(duì)應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫(kù)；現(xiàn)在制冷效率計(jì)算單元，用于按照新規(guī)則庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間，計(jì)算現(xiàn)在制冷效率；比較單元，用于比較所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率是否滿足一定條件；繼續(xù)修正單元，用于當(dāng)現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率不滿足一定條件時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則，重復(fù)上述現(xiàn)在制冷效率計(jì)算和概率修改步驟，直至獲得預(yù)期規(guī)則庫(kù)和預(yù)期概率集合；保存單元，用于當(dāng)現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率滿足一定條件時(shí)，保存預(yù)期規(guī)則庫(kù)及預(yù)期概率集合。

優(yōu)選的，所述的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置還包括：判斷單元，用于判斷模糊規(guī)則庫(kù)是否首次使用；

初始化單元，用于當(dāng)模糊規(guī)則庫(kù)是首次使用時(shí)，按照預(yù)定方法初始化規(guī)則庫(kù)和概率集合，作為初始規(guī)則庫(kù)和初始概率集；規(guī)則庫(kù)調(diào)用單元，用于當(dāng)模糊規(guī)則庫(kù)非首次使用時(shí)，調(diào)用上次運(yùn)行結(jié)束存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集作為所述初始規(guī)則庫(kù)和初始概率集合。

優(yōu)選的，規(guī)則修改單元修改規(guī)則的方法為：

依據(jù)等概率分布隨機(jī)產(chǎn)生標(biāo)號(hào)（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

按照概率集合P′隨機(jī)生成一個(gè)事件A∈S，并令A(yù)＝[m，n]。

將規(guī)則矩陣R中的第（i，j）個(gè)元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））其中，sgn（）為符號(hào)函數(shù)。

優(yōu)選的，所述比較單元判斷現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率比滿足的條件為：現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率之差與初始制冷效率的比值小于0.5％、大于負(fù)0.5％。

優(yōu)選的，所述繼續(xù)修正單元，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則的方法為：

比較所述現(xiàn)在制冷效率相對(duì)于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次變更方向的概率；若否，降低上次變更方向的概率步驟中，概率P的修改規(guī)則具體為：

若

若

優(yōu)選的，所述初始化單元初始化規(guī)則庫(kù)的方法為：

令一個(gè)N_x1×N_x2的矩陣的第（i，j）個(gè)元素R_i，j為下式所示：

其中，round（x）表示對(duì)x四舍五入。

則將此矩陣存儲(chǔ)為R_init，即初始規(guī)則表。

優(yōu)選的，所述初始化單元初始化概率集合的方法為：

初始化一個(gè)N_x1×N_x2的集合矩陣P_init，其任意一個(gè)元素P_init_i，j滿足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

對(duì)所有的標(biāo)號(hào)（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，進(jìn)行如下處理：

若i＝1，則P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，則P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，則P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，則P_i，j（[0，1]）＝0

則將此矩陣存儲(chǔ)為P_init，即初始概率集合。

優(yōu)選的，所述的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置還包括：定時(shí)存儲(chǔ)單元，用于判斷上次規(guī)則庫(kù)的存儲(chǔ)時(shí)刻與現(xiàn)在規(guī)則庫(kù)的時(shí)間間隔是否超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間閾值T；若是，則將上次存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集合替換為現(xiàn)在規(guī)則庫(kù)和概率集合；若否，則保留上次存儲(chǔ)的規(guī)則庫(kù)和概率集合。

再一方面，提供了一種中央空調(diào)系統(tǒng)，包括上述任一中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置。

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)改善效果

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》提供的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法，在傳統(tǒng)模糊控制方法的基礎(chǔ)上增加了變規(guī)則機(jī)制，即冷凍水采用動(dòng)態(tài)規(guī)則模糊控制，根據(jù)運(yùn)行狀況在線更新規(guī)則庫(kù)，這樣模糊控制的時(shí)候能夠更快收斂，保證制冷前提下比傳統(tǒng)的固定規(guī)則的模糊控制系統(tǒng)的能耗更低。模擬人類技術(shù)專家作決策的過(guò)程不斷修正規(guī)則庫(kù)，使系統(tǒng)在不同的運(yùn)行條件下應(yīng)用最有效的規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)冷凍水的恒溫差控制。不僅符合中央空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性和模糊性要求，使控制簡(jiǎn)便，而且減少了能源浪費(fèi)、提高了能源利用率、降低了中央空調(diào)運(yùn)行成本，真正實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行-安全、舒適、節(jié)能。

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》涉及中央空調(diào)智能控制節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、模糊控制裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)。

臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械專利目的

《臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械》旨在提供一種提高減振效果的臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械。

臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械技術(shù)方案

《臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械》提供了一種臂架振動(dòng)控制方法，該控制方法包括：步驟S10：獲取臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力特征；步驟S20：將動(dòng)應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，得到比較結(jié)果；步驟S30：根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

進(jìn)一步地，動(dòng)應(yīng)力特征包括應(yīng)力幅，步驟S10包括：獲取臂架的預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力幅，通過(guò)油缸壓力幅計(jì)算應(yīng)力幅。

進(jìn)一步地，動(dòng)應(yīng)力特征包括平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，步驟S10包括：獲取預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力在時(shí)域上的動(dòng)應(yīng)力曲線；根據(jù)動(dòng)應(yīng)力曲線計(jì)算平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，其中，平均應(yīng)力為動(dòng)應(yīng)力曲線在第一時(shí)間段內(nèi)的平均值，應(yīng)力幅為動(dòng)應(yīng)力曲線在第一時(shí)間段內(nèi)的最大值與最小值的差值。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅，在平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第一比較結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者根據(jù)第一比較結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅，將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對(duì)稱拉壓下的等效應(yīng)力幅，在等效應(yīng)力幅超過(guò)第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第二比較結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者根據(jù)第二比較結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S30包括：根據(jù)比較結(jié)果，將第二時(shí)間段內(nèi)的平均應(yīng)力和應(yīng)力幅與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，并統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)平均應(yīng)力和應(yīng)力幅超過(guò)預(yù)設(shè)數(shù)值的次數(shù)和大小，得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果；其中，第二時(shí)間段為第一時(shí)間段之后的時(shí)間段；根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅，在平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第一比較結(jié)果，統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的次數(shù)，以及應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的大小，得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果；根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率。

進(jìn)一步地，根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率包括：根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅，將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對(duì)稱拉壓下的等效應(yīng)力幅，在等效應(yīng)力幅超過(guò)第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第二比較結(jié)果，統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)的等效應(yīng)力幅超過(guò)許可應(yīng)力幅的次數(shù)和超過(guò)許可應(yīng)力幅的大小，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率。

進(jìn)一步地，根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率包括：根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率，或者根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，第二許可應(yīng)力幅按照以下方法計(jì)算：設(shè)置疲勞實(shí)驗(yàn)試件，其中，疲勞實(shí)驗(yàn)試件的材料對(duì)應(yīng)臂架預(yù)設(shè)區(qū)域的材料；對(duì)疲勞實(shí)驗(yàn)試件進(jìn)行平均應(yīng)力為0的對(duì)稱拉壓疲勞實(shí)驗(yàn)；獲取90%存活率下的疲勞極限的應(yīng)力幅；計(jì)算第二許可應(yīng)力幅，第二許可應(yīng)力幅為90%存活率下的疲勞極限的應(yīng)力幅除以安全系數(shù)。

該發(fā)明還提供了一種臂架振動(dòng)控制裝置，控制裝置包括：采集單元，用于獲取臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力特征；比較單元，用于將動(dòng)應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，得到比較結(jié)果；控制單元，用于根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

進(jìn)一步地，動(dòng)應(yīng)力特征包括應(yīng)力幅，采集單元包括：第一采集模塊，用于獲取臂架的預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力幅；第一計(jì)算模塊，用于通過(guò)油缸壓力幅計(jì)算應(yīng)力幅。

進(jìn)一步地，動(dòng)應(yīng)力特征包括平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，采集單元包括：第二采集模塊，用于獲取預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力在時(shí)域上的動(dòng)應(yīng)力曲線；第二計(jì)算模塊，根據(jù)動(dòng)應(yīng)力曲線計(jì)算平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，其中，平均應(yīng)力為動(dòng)應(yīng)力曲線在第一時(shí)間段內(nèi)的平均值，應(yīng)力幅為動(dòng)應(yīng)力曲線在第一時(shí)間段內(nèi)的最大值與最小值的差值。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第一存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅；第一比較模塊，用于在平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；控制單元包括第一控制模塊：用于根據(jù)第一比較結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者根據(jù)第一比較結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅；等效應(yīng)力幅計(jì)算模塊，用于將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對(duì)稱拉壓下的等效應(yīng)力幅；第二比較模塊，用于在等效應(yīng)力幅超過(guò)第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；控制單元包括第二控制模塊：用于根據(jù)第二比較結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者根據(jù)第二比較結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，控制單元包括：統(tǒng)計(jì)模塊：用于根據(jù)比較結(jié)果，將第二時(shí)間段內(nèi)的平均應(yīng)力和應(yīng)力幅與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，并統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)平均應(yīng)力和應(yīng)力幅超過(guò)預(yù)設(shè)數(shù)值的次數(shù)和大小，得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果；其中，第二時(shí)間段為第一時(shí)間段之后的時(shí)間段；第三控制模塊，用于根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第一存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅；第一比較模塊，用于在平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；控制單元的統(tǒng)計(jì)模塊包括第一統(tǒng)計(jì)模塊，用于根據(jù)第一比較結(jié)果，統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)平均應(yīng)力超過(guò)第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的次數(shù)，以及應(yīng)力幅超過(guò)第一許可應(yīng)力幅的大小，得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果；控制單元的第三控制模塊包括第一頻率控制模塊，用于根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率。

進(jìn)一步地，第一頻率控制模塊包括第一頻率控制子模塊，用于根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者用于根據(jù)第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅；等效應(yīng)力幅計(jì)算模塊，用于將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對(duì)稱拉壓下的等效應(yīng)力幅；第二比較模塊，用于在等效應(yīng)力幅超過(guò)第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；控制單元的統(tǒng)計(jì)模塊包括第二統(tǒng)計(jì)模塊，用于根據(jù)第二比較結(jié)果，統(tǒng)計(jì)第一時(shí)間段和/或第二時(shí)間段內(nèi)的等效應(yīng)力幅超過(guò)許可應(yīng)力幅的次數(shù)和超過(guò)許可應(yīng)力幅的大小，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果；控制單元的第三控制模塊包括第二頻率控制模塊，用于根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，控制激勵(lì)載荷的頻率。

進(jìn)一步地，第二頻率控制模塊包括第二頻率控制子模塊，用于根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，降低或者升高激勵(lì)載荷的頻率；或者用于根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲取激勵(lì)載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵(lì)載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時(shí)間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時(shí)間段的總時(shí)長(zhǎng)為周期循環(huán)，△f為控制變量。

該發(fā)明的還提供了一種臂架振動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：動(dòng)應(yīng)力傳感器，設(shè)置在臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域，用于檢測(cè)臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域的動(dòng)應(yīng)力特征；臂架振動(dòng)控制裝置，用于獲取動(dòng)應(yīng)力傳感器檢測(cè)的臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力特征；并將動(dòng)應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，得到比較結(jié)果；而且根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

該發(fā)明的還提供了一種臂架振動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：油缸壓力傳感器，設(shè)置在臂架的預(yù)設(shè)油缸內(nèi)，用于檢測(cè)預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力波動(dòng)情況，根據(jù)油缸壓力波動(dòng)情況計(jì)算臂架的載荷波動(dòng)情況，根據(jù)載荷波動(dòng)情況計(jì)算臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力特征；臂架振動(dòng)控制裝置，用于獲取油缸壓力傳感器檢測(cè)的臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力特征；并將動(dòng)應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對(duì)比，得到比較結(jié)果；而且根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵(lì)載荷。

該發(fā)明還提供了一種工程機(jī)械，包括臂架和前述的臂架振動(dòng)控制系統(tǒng)。

臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械改善效果

根據(jù)該發(fā)明的臂架振動(dòng)控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機(jī)械。通過(guò)動(dòng)應(yīng)力特征，并根據(jù)動(dòng)應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值的對(duì)比結(jié)果，控制激勵(lì)載荷，從而控制臂架振動(dòng)。相比現(xiàn)有技術(shù)（截至2013年12月3日）中通過(guò)測(cè)量臂架固有頻率來(lái)控制振動(dòng)的方法，獲取臂架的動(dòng)應(yīng)力特征相比獲取臂架的固有頻率可行性高，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，而且相對(duì)性價(jià)比更高，從而有效地提高控制效果。