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无线智能分体空调节能管控系统方案

发布时间:2020-03-27

浏览次数:1159

1.概述

电费在任何单位都是行政开支的大头,很多大的企事业单位一年的电费都要几百万甚至上千万,在单位行政用电的费用中空调用电的费用一般会占到总额的50%以上。根据调研,规模在3万学生的大学一年的总电费大概3000多万,而其中空调用电基本占了1/3以上,高达1000多万,因空调耗电量大,故空调节能是节能管理的**对象。加强办公空调节电管理对于节能减排、控制运行费用具有重要而现实的意义。

空调智慧节能系统,采用先进的传感技术、物联网与互联网技术和数据库技术,实现了对分体空调、多联机VRV空调用电及室内温度的远程监测、空调使用习惯与耗电量分析,并通过温度控制、定时控制、人体检测、预付费控制及管理者远程调控等灵活的节能策略和手段,有效地控制空调合理使用,既能营造舒适的工作生活环境又不造成浪费,实现了分体式空调分项能耗计量与费用**核算,为能源消耗定额管理、节能目标定量化提供了计量工具和节能手段。

空调智慧节能系统适用于机关、学校、医院、写字楼、科研单位、企业的办公或集中宿舍、物业分体式空调器用电管理。


2.分体空调节能远程管控系统概述

空调智慧节能系统,针对空调因使用习惯造成的能源浪费而设计,实现空调的自动化管理,通过功能组合完全解决“习惯性浪费”的所有问题。

本系统采用先进的物联网与云计算技术,对空调进行自我管理、自动控制,环境联动、定时操作等,极大的避免了能耗的人为或无意识浪费,达到较号的节能目的。


2.1.系统特色

Ø 多种控制方式:本地控制、远程遥控、自动控制;

Ø 丰富的控制策略:温度自适应控制、分时段控制、人体感应控制;

Ø 用能监测与统计:对空调的电压、电流、功率、电量等参数进行实时监测与数据统计;

Ø 无线传输:所有现场设备的数据全部采用无线LORA传输,免去繁杂的布线。

Ø B/S系统架构平台:本系统采用基于WOT技术的B/S系统架构平台作为能耗管理及控制平台;

Ø 多终端访问及控制:本系统支持多终端接入,电脑、平板、智能手机等都可访问本系统,且支持浏览器和专有程序访问及控制。


2.2.系统功能

模块

功能参数要求

实时监测功能

 

(1)提供对各种分体空调的远程集中监控。

(2)提供楼宇设备监控、部门设备监控、网关设备的监测模式,详细监测各房间空调的温度、状态、能耗使用情况、控制策略信息等参数信息,并通过曲线图展示按时间要求监测空调状态、室内温度、温度设定等信息。

3)提供查看空调详细信息:显示空调运行状态、运行模式、环境温度、空调类型、风速、风向、运行电能、所属网关、工作模式(策略)、制冷制热设置温度。

4)空调遥控面板设置:模式(自动、制冷、除湿、送风、制热),空调面板温度设置,风速(自动、1档、2档、3),风向(自动、手动),当前日期时间设置

5)提供实时房间人员检测功能,实时检测房间是否有人。

实时控制功能

 

1)控制模式:温度+时段+人体检测。

2)控制参数包括设定温度上、中、下限、允许开机时段、房间无人延时关闭时间等参数。

3)控制模式分2种,自动控制(全权由控制系统根据系统的设置参数自动运行);手动控制(在控制器满足空调开启条件下手动开启空调)。

(4)调温控制功能:(夏天高于开机温度,在规定时间内才能开启空调,当室内温度达到关机温度时,控制器自动将空调的温度设置为运行温度;冬天低于开机温度,在规定时间内才能开启制热,当室内温度高于关机温度时,控制器自动将空调的温度设置为运行温度)。

(5)远程强制开启、关闭、解除空调控制:(考试期间内,系统支持不检测任何控制参数,远程强制开启和关闭空调,考试结束后,远程解除强制开启模式)。

(6)无人关闭空调控制:房间无人时,延时关闭空调(延时时间用户自定)。

控制策略

 

空调控制设备自定义策略批量下发,对单台空调进行控制策略下发。

(2)数据网关批量策略下发,对同一个网关下的所有空调进行控制策略下发。

(3)提供添加、删除、修改和查看策略的功能。

(4)提供策略配置与查询功能,为策略添加、删除策略,实现多个策略组合。

能耗管理

按分户计量原则,提供系统空调总用电量,每个房间空调或每台空调的用电量计量功能,平台上能实时查询每个房间空调或每台空调的用电量情况。

实现指标化管理功能,每个房间每台空调的用电量可以实行用电量定额设定。系统显示剩余用电量,剩余用电量为零时,空调自动断电,充实以后,系统自动上电。

(2)按房间、建筑、部门监测空调用电量。

(3)提供以图表形式,按不同时段,对比查看多个房间之间用电量。

 

日志功能

(1)根据时间周期选择查看空调控制参数配置、日志信息等功能。

(2)支持按操作人员查询空调控制、策略管理配置、日志信息功能。

报警功能

(1)提供空调控制器离线故障提示、数据网关离线故障提示、控制器人为破坏故障提示等功能。

(2)提供设备故障信息查询功能。

后台管理功能

1)角色和用户管理(可编辑管理建筑权限,不同管理员可根据各自建筑权限管理各自空调设备)、菜单管理和访问日志等。

2)基础信息管理:单位基础信息管理、建筑信息管理、单位部门机构管理、空调网关管理、空调控制设备管理、空调控制日志信息等。

3)配置下发管理:自定义配置下发(配置时段、温度等参数模板、根据自定义选择所需空调控制设备进行批量参数下发);网关批量配置下发 (配置时段、温度等参数模板,选择对应网关,对所属该网关下所有空调控制设备进行批量广播下发。

权限管理功能

(1)角色的系统模块访问权限配置、角色的可访问建筑权限配置、访问用户信息及其角色信息的增删改查等;

(2)用户可分超级管理员和普通管理员等,分别授予不同权限。

移动端服务功能

1)通过手机微信服务号/企业号/微信小程序访问空调系统;

2)支持远程浏览空调运行状态,并远程控制空调;

3)支持空调远程执行策略控制。


3. 系统架构(LoRa无线跳频技术)

无线智能空调控制器、人体检测器的状态参数上报至智能网关,无线网关带有以太网接口,连接至局域网内。同时在局域网内部署智能主机(服务器),并将所有数据上报监管平台,平台提供各种访问功能和控制功能。用户可通过管理电脑(PC)或智能终端(平板电脑、手机等)访问平台获取参数、设定控制策略。控制策略从平台通过无线网关下发至空调空调控制器。

LoRa无线跳频技术.png


4.**设备

4.1 LoRa无线智能数据网关(hrwg-10)

无线智能分体空调控制器.png

产品功能

1)通过采集空调控制器数据,上传至平台显示空调的运行状态。

2)通过无线LORA通讯方式与系统内的空调控制器通讯,按设定时间采集系统内空调数据信息,如室内环境温度、空调运行模式、空调故障信息、空调实时运行电能、空调预付费电量等,并将这些信息转换成对应格式上报。

3)将采集的数据处理后,在系统主界面显示系统空调和网关总数量、在线或者离线数量、空调工作时间、温度值变化、当前用电量等信息。

4)对空调进行具有远程控制管理功能。

5)管理人员可通过空调控制网关对空调控制器下达各种命令对空调进行远程控制,如空调的开关机、制冷制热等状态。

技术参数

工作频段:433MHz

工作信道:1-82

发射功率:19±1 dBm(max)

通讯距离:5Km@250bps(城市公路环境,非旷野环境);

通讯安全:采用 LoRa  调制方式,传统无线设备无法对其进行捕获、解析;

通讯接口:RJ45接口10Mbps

通讯协议:MODBUS-TCPIP

设备负载:支持*多254个终端设备;

设备电源:5VDC,2A


4.2 挂机空调或VRV空调(遥控)控制器(hrjn-2010c)

挂机空调或VRV空调(遥控)控制器.png







挂机空调或VRV空调(遥控)控制器                  

产品功能

1)能显示空调的运行状态;显示当前空调的运行电压、电流、功率等电能数据;实时检测当前室内环境温度。

2)能够通过空调数据网关采集当前空调的运行状态、空调能耗数据及室内环境温度等信息,并上传给平台。

3)控制器要求具有红外接收、发射功能。通过红外发射对空调的运行状态进行控制,实现空调开机、关机、制冷、制热、送风、除湿等功能。

4 具有异常主动上报功能。温度或红外异常、多次非法强制开启空调(不满足开机策略)时,都会发出异常告警提示。

(5)控制器要求液晶屏幕显示、触摸按键设置,各种运行灯指示,

脱机或连网控制等功能。

(6)控制器与数据网关通讯模式为无线LORA。

技术参数

1)工作电压:220V+10%

2)额定电流:16A

3)计量精度:1

4)静态功耗低于0.4W,动态功耗低于1.0W

5)工作频段:433MHz

6)工作信道:1-82

7)发射功率:19±1 dBm(max)

8)通讯距离:5Km@250bps(城市公路环境,非旷野环境);

9)通讯安全:采用 LoRa  调制方式,传统无线设备无法对其进行捕获、解析;

10)通讯协议:MODBUS-RTU

11)温度检测:-40-80℃,分辨率0.1℃;

12)内置315MHz无线人体感应信号接收装置。

13)显示电压、电流、功率、环境温度、时段、人感信号等实时参数。


4.3 无线智能柜机控制器(hrjn-2010g)

                                                        hrjn-2010g.png

产品功能

1)能显示空调的运行状态;显示当前空调的运行电压、电流、功率等电能数据;实时检测当前室内环境温度。

2)能够通过空调数据网关采集当前空调的运行状态、空调能耗数据及室内环境温度等信息,并上传给平台。

3)控制器要求具有红外接收、发射功能。通过红外发射对空调的运行状态进行控制,实现空调开机、关机、制冷、制热、送风、除湿等功能。

4 具有异常主动上报功能。温度或红外异常、多次非法强制开启空调(不满足开机策略)时,都会发出异常告警提示。

(5)控制器要求液晶屏幕显示、触摸按键设置,各种运行灯指示,

脱机或连网控制等功能。

(6)控制器与数据网关通讯模式为无线LORA。

技术参数

1)工作电压:380V+10%

2)额定电流:80A

3)计量精度:1

4)静态功耗低于0.4W,动态功耗低于1.0W

5)工作频段:433MHz

6)工作信道:1-82

7)发射功率:19±1 dBm(max)

8)通讯距离:5Km@250bps(城市公路环境,非旷野环境);

9)通讯安全:采用 LoRa  调制方式,传统无线设备无法对其进行捕获、解析;

10)通讯协议:MODBUS-RTU

11)温度检测:-40-80℃,分辨率0.1℃;

12)内置315MHz无线人体感应信号接收装置。

13)显示电压、电流、功率、环境温度、时段、人感信号等实时参数。


4.4无线人体检测器 hr-200)

hr-200.png

技术参数

工作电压:220V+10%

静态功耗低于0.1W,动态功耗低于0.5W

工作频段:315MHz;

工作制式:OOK;

工作信道:1-15;

发射功率:13±1 dBm(max);

人体感应:采用第三代红外热释人体探测技术;

探测角度:120度;

探测范围:1-8米;


4.5无线智能掌机(hrscj-11)无线智能掌机.png

产品功能

1)手持机是用于设备调试和参数配置下发的调试工具,其作用是通过发送一系列无线通讯命令对空调设备进行参数设置等。

2)手持机与空调控制器通讯模式为无线LORA

技术参数

1)工作电压:DC 3V

2)工作频段:433MHz

3)工作信道:1-82

4)发射功率:19±1 dBm(max)

5)通讯距离:5Km@250bps(城市公路环境,非旷野环境);

6)通讯安全:采用 LoRa  调制方式,传统无线设备无法对其进行捕获、解析;

7)通讯协议:MODBUS-RTU

                     

5.分体空调节能管控系统平台展示

1)空调节能监管平台首页

空调节能监管平台首页.png

2)楼宇设备监控界面

监控界面.png