基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制系統及方法

2023-12-06 14:52:46

專利名稱：基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制系統及方法
技術領域：
本發明屬於中央空調控制技術領域，具體涉及一種基於無線傳感器網絡的中央空 調的智能控制系統及方法。背景技術：
近年來，隨著社會經濟的飛速發展，中央空調能耗比重迅速增加，作為電力負荷的 一部分，中央空調能耗比重已經達到建築能耗的60%以上，佔到電力負荷的35%，所以建 立一個中央空調節能優化控制系統及方法來實現節能，達到空調用能的高效利用具有重大 意義。同時由於中央空調系統是一個複雜的系統，要實現中央空調系統的最佳運行和節能， 必須針對空調系統的各個環節，包括主機、冷凍水系統、冷卻水系統等，統一考慮，全面控 制，使整個系統協調運行，才能實現最佳運行結果。現有中央空調控制系統及方法，如2010年6月16日公開的公開號為 CN101737899A的「基於無線傳感網的中央空調控制系統及方法」專利，公開的系統由冷凍 水控制子系統、冷卻水控制子系統、基於無線傳感器網的總控系統組成；公開的方法是鑑於 冷凍(卻)水系統固有的滯後特性，對出回水溫度進行時間同步處理，採用模糊反饋控制調 節水泵、風扇轉速，改善系統的控制品質和舒適性；基於無線傳感網採集空調區域的實時室 溫，結合紅外傳感器檢測無人房間，依據空調的實時負荷和變化，實施前饋控制；提出風機 盤管與新風機組串聯的體系機構，依據冷量梯級利用的原理實現節能。該控制系統及方法 的主要缺點是①通信質量差，中央空調系統多安裝於大型建築，而混凝土牆體對無線信號 的屏蔽作用很大，ZigBee的無線傳感網是基於2. 4GHZ的通信頻段，該頻段繞障能力較差， 要保障網絡的通信質量，就必須增大無線通信模塊的功耗和增加中繼模塊的數量，這樣就 會增大網絡的開銷和組網技術的複雜度；②網絡利用率低，無線傳感網的應用僅限於採集 室內溫度和紅外數據，通過PC機匯總信息後再反饋控制信息，並沒有利用無線網絡實現中 央空調機組和末端的獨立調控；③數據管理不善，PC機作為控制中心，並沒有實現數據的 資料庫統一管理，只是簡單的數據收集和判斷，不利於系統的長期管理和精確控制；④系統 滯後處理差，採用時間同步的方法來解決中央空調系統控制滯後的問題是有問題的，因為 冷凍(卻)水是要經過一個循環後，其溫度變化才能反映出來，通常需要幾十分鐘，所以同 時間採集的回水溫度反映的是一個循環周期之前的負荷情況，利用同時刻檢測的出回水溫 度信息作為被控參量調節，顯然是有問題的。
發明內容
本發明的目的是針對現有中央空調控制系統及方法的不足，提供一種基於無線傳 感器網絡的中央空調智能控制系統及方法。系統基於433MHZ的無線傳感器網絡，確保大型 建築內部無線信號的通信質量；充分發揮無線通信網絡的特點，實現多元環境信息的監測 和中央空調機組及末端的獨立調控；建立智能信息管理中心，完成所有信息的匯總、統計、 分析和處理；基於相似日的負荷預測方法，實現中央空調系統的提前優化控制，確實解決系統控制滯後的問題。實現本發明目的的技術方案是一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制系 統，包括智能信息管理中心、無線通信裝置、中央空調信息監測與控制模塊、房間信息監測 與控制模塊。所述的智能信息管理中心通過無線通信裝置分別與所述的中央空調信息監測 與控制模塊和房間信息監測與控制模塊相連。一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控 制系統，其特徵在於在大型建築內部，基於433MHZ的無線傳感器網絡，確保被控建築內無 線監測裝置對室內溫溼度和二氧化碳濃度信息以及中央空調循環水系統的供回水溫度和 水泵風機等運行狀態的信息監測，再由無線通信裝置將監測的信息傳送至所述的智能信息 管理中心，所述的智能信息管理中心對接收的信息進行統計分析，並計算當前負荷值，再預 測下一時刻負荷值，最後通過無線通信裝置傳達智能信息管理中心的控制命令至無線邏輯 控制監測裝置和智能末端控制裝置，正確調控中央空調機組和末端的運行狀態。所述的智能信息管理中心，包括信息處理模塊、資料庫管理模塊、負荷計算模塊、 負荷預測模塊、模糊控制模塊、異常報警模塊，裝載有電腦程式的這些模塊運行在計算機 上。智能信息管理中心位於大型建築的中央空調的監控室內，通過RS232串口線與無線通 信裝置中的中心通信裝置相連，負責所有監測信息的匯總、統計、分析和處理，並實時顯示 空調的運行情況和室內溫溼度情況，再通過無線通信裝置發送控制命令，實現對整個無線 網絡的控制和中央空調的優化運行。其中，所述的信息處理模塊接收中心通信裝置上傳的 信息，並解析處理；所述的資料庫管理模塊存儲所述信息處理模塊處理後的信息；所述的 負荷計算模塊根據所述資料庫管理模塊中存儲的信息計算中央空調系統的負荷；所述的負 荷預測模塊根據所述資料庫管理模塊中存儲的信息預測未來時刻中央空調系統的負荷；所 述的模糊控制模塊根據所述負荷計算模塊與負荷預測模塊得到的數據信息進行模糊推理， 並發出控制命令；所述的異常報警模塊根據所述信息處理模塊得出的數據進行異常判斷並 報警。所述的中央空調信息監測與控制模塊，包括無線循環水溫度監測裝置、無線循環 水流速監測裝置、無線邏輯控制監測裝置、可編程邏輯控制器。所述的無線循環水溫度監 測裝置安裝在中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的主機進出水口的輸水管道上，監測中 央空調的冷凍水和冷卻水的供、回水溫度，並通過無線通信裝置將供、回水溫度信息傳送至 前述的智能信息管理中心；所述的無線循環水流速監測裝置安裝在中央空調的冷凍水系統 和冷卻水系統的循環水泵的輸水管道上，監測中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的水流 速，並通過無線通信裝置將水流速信息傳送至前述的智能信息管理中心；所述的無線邏輯 控制監測裝置通過可編程邏輯控制器的數字埠與可編程邏輯控制器相連，並通過無線通 信裝置上傳可編程邏輯控制器的狀態信息至前述的智能信息管理中心、下達前述的智能信 息管理中心的控制命令至可編程邏輯控制器；所述的可編程邏輯控制器通過模擬量埠與 變頻器相連，通過控制循環水泵、冷卻塔風機的運行狀態，實現中央空調主機的智能優化控 制。所述的房間信息監測與控制模塊，包括無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧 化碳監測裝置、智能末端控制裝置。所述的無線室內溫溼度監測裝置放置在被控建築的每 個房間內，監測室內的溫溼度信息，並通過無線通信裝置將溫溼度信息傳送至前述的智能 信息管理中心；所述的無線室內二氧化碳監測裝置放置於被控建築的每個房間內，監測室內的二氧化碳濃度信息，並通過無線通信裝置將二氧化碳濃度信息傳送至前述的智能信息 管理中心；所述的智能末端控制裝置安裝在被控建築的每個房間的風機盤管處，並通過繼 電器與末端風機、末端電磁閥相連，所述智能末端控制裝置接收前述智能信息管理中心下 達的控制命令後，對被控建築的每個房間的末端風機和末端電磁閥的運行狀態進行控制。所述的無線通信裝置，採用433MHZ的無線通信方式，包括中心通信裝置、第一中 繼通信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置。所述的中心通信裝置放置在被控建築的中 央空調的監控室內，通過RS232串口線與前述的智能信息管理中心相連，前述的智能信息 管理中心通過所述的中心通信裝置組建一個基於433MHZ的無線網絡，所述中心通信裝置 負責上傳接收到的信息至前述智能信息管理中心、下達前述智能信息管理中心的控制命令 到第一中繼通信裝置；所述的第一中繼通信裝置每隔七層放置一個，放置在對應樓層的樓 梯間，其直接加入網絡，負責轉發普通通信裝置和第二中繼通信裝置上傳的信息、以及中心 通信裝置轉發的控制命令；所述的第二中繼通信裝置放置在被控建築的中央空調機組配置 室內，通過所述第一中繼通信裝置加入網絡，負責收集無線循環水溫度監測裝置和無線循 環水流速監測裝置所採集的中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的供、回水溫度、水流速 信息以及無線邏輯控制監測裝置採集的信息，再將信息轉發至第一中繼通信裝置，同時接 收第一中繼通信裝置轉發的控制命令，並轉發至無線邏輯控制監測裝置；所述的普通通信 裝置放置在被控建築的每個樓層的通道處，通過所述第一中繼通信裝置加入網絡，負責收 集該樓層的所有房間的無線室內溫溼度監測裝置和無線室內二氧化碳監測裝置採集的溫 溼度及二氧化碳濃度信息，再將信息轉發送至第一中繼通信裝置，同時接收第一中繼通信 裝置轉發的控制命令，並轉發至前述的智能末端控制裝置。所述的無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳監測裝置、無線循環水溫度 檢測裝置、無線循環水流速監測裝置，均具有無線通信功能。每個裝置包括傳感模塊(由 相應的傳感器和模數轉換功能模塊組成)、處理模塊(由微處理器CPU、存儲器和嵌入式 作業系統構成)、無線通信模塊以及電源管理模塊，根據應用目的和使用環境的不同，配置 相應的傳感器而形成相應的監測裝置(如無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳 監測裝置、無線循環水溫度檢測裝置、無線循環水流速監測裝置等)。所述的處理模塊為 ATmegal62集成晶片，分別通過其UARTO與無線通信模塊連接、又通過其UARTl與串口模塊 連接、再通過其I/O 口與傳感模塊連接、最後通過其VCC和GND引腳與電源模塊連接，所述 的無線通信模塊為市購的HAC-LM系列的LM96C16S模塊。裝設在被控建築內的每個樓層的 所有房間的無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳監測裝置和智能末端控制裝置， 以同層的普通通信裝置為中心，組成一個小型網絡，同時通過同層的普通通信裝置加入系 統網絡中，所述的無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳監測裝置負責周期性的監 測房間環境信息；所述的無線循環水溫度監測裝置、無線循環水流速監測裝置、無線邏輯控 制監測裝置通過前述的第二中繼通信裝置加入網絡，無線循環水溫度檢測裝置、無線循環 水流速監測裝置主要是周期性的監測空調設備的運行狀態。所述的中心通信裝置、第一中繼通信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置、無 線邏輯控制監測裝置，均包括處理模塊(由微處理器CPU、存儲器和嵌入式作業系統構成)、 無線通信模塊、電源管理模塊。所述的處理模塊為ATmegal62集成晶片，分別通過其UARTO 與無線通信模塊連接、又通過其UARTl與串口模塊連接、再通過其VCC和GND引腳與電源模塊連接，所述的無線通信模塊為市購的HAC-LM系列的LM96C16S模塊。中心通信裝置、第一 中繼通信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置負責通信網絡的擴展和信號放大，是網絡 管理的重要組成部分。所述的智能末端控制裝置，由普通通信裝置和末端控制面板改造組裝而成，具有 無線通信功能，能夠調控末端電磁閥的通斷和風機的轉速，實現獨立房間空調末端的智能 控制。一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制方法，利用本發明系統，應用無線 傳感器組網技術，通過程序初始化將整個被控建築的空調系統劃入一個層次分明和入網規 律的無線網絡中；監測信息，建立資料庫，計算中央空調系統的整體負荷值，同時基於相似 日的短期負荷預測方法，預測中央空調系統下一時刻的負荷值；結合負荷預測方法和模糊 控制技術，以中央空調的冷凍水和冷卻水的供、回水溫度變化量為控制量，實現中央空調系 統提前準確的優化控制。其具體步驟如下(1)網絡初始化無線傳感器網絡由大量的具有無線通信功能的監測裝置和無線通信裝置組成，本 發明採用的是基於433MHZ的無線傳感器網絡，根據被控建築的大小對無線傳感器網絡中 所裝設的裝置的數量進行初始化。(2)信息監測，建立資料庫第(1)步完成後，在第(1)步初始化後的無線傳感器網絡中，無線循環水溫度監測 裝置監測中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的供、回水溫度，無線循環水流速監測裝置 監測中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的水流速信息，無線邏輯控制監測裝置監測可編 程邏輯控制器的狀態信息；無線室內溫溼度監測裝置和無線室內二氧化碳監測裝置監測被 控建築室內溫溼度、二氧化碳濃度信息。通過其監測裝置將監測的信息傳送至智能信息管 理中心，智能信息管理中心建立資料庫並存儲所有監測的信息。(3)計算中央空調系統當前負荷值Q，並預測未來T時刻的負荷值％第( 步完成後，先由智能信息管理中心的負荷計算模塊根據第( 步所建立的 資料庫中的中央空調的冷凍水的供、回水溫度和水流速信息，計算中央空調系統的負荷值 (即當前中央空調的負載情況)，計算公式如下Q = CPGd(Td2-Tdi)式中，Q為空調系統的冷負荷(kj/h)，(iD循環水的體積流量(m7s)，c為水的比熱， P為水的密度，Tdi為冷凍水供水溫度，Td2為冷凍水回水溫度。再由智能信息管理中心的負荷預測模塊，基於相似日的短期負荷預測方法，根據 第( 步建立的資料庫中被控建築的中央空調歷史負荷數據以及溫溼度環境信息等預測 中央空調未來時刻的負荷qd。基於相似日的短期負荷預測方法是根據被控建築地區的歷史氣象因素數據(即 溫度、溼度等)和數值化的日期類型構建日特徵向量，並利用差異評價函數求日特徵向量 間的距離，進而得到特徵相似日，再通過資料庫中的歷史數據分析，選取最合適的相似日， 解決中央空調控制滯後的問題。具體步驟如下①日期類型數值化，構建日特徵向量第( 步完成後，將第( 步完成後所得資料庫中的日期類型數值化，選取工作日為1，周末為2，節假日為3，季節為4，其它日期為5 ；再將溫度、溼度、數值化後的日期類型 等作為元素構建日特徵向量。②構造時刻特徵矩陣Ck第(3)_①步完成後，根據第(3)_①步完成後所得的日特徵向量，構造時刻特徵矩 陣Ck,如下
權利要求
1. 一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制系統，包括智能信息管理中心、無線 通信裝置、中央空調信息監測與控制模塊、房間信息監測與控制模塊，所述的智能信息管理 中心通過無線通信裝置分別與所述的中央空調信息監測與控制模塊和房間信息監測與控 制模塊相連，其特徵在於所述的智能信息管理中心，包括信息處理模塊、資料庫管理模塊、負荷計算模塊、負荷 預測模塊、模糊控制模塊、異常報警模塊，裝載有電腦程式的這些模塊運行在計算機上， 智能信息管理中心位於大型建築的中央空調的監控室內，通過RS232串口線與無線通信裝 置中的中心通信裝置相連，負責所有監測信息的匯總、統計、分析和處理，並實時顯示空調 的運行情況和室內溫溼度情況，再通過無線通信裝置發送控制命令，實現對整個無線網絡 的控制和中央空調的優化運行，其中，所述的信息處理模塊接收中心通信裝置上傳的信息， 並解析處理；所述的資料庫管理模塊存儲所述信息處理模塊處理後的信息；所述的負荷計 算模塊根據所述資料庫管理模塊中存儲的信息計算中央空調系統的負荷；所述的負荷預測 模塊根據所述資料庫管理模塊中存儲的信息預測未來時刻中央空調系統的負荷；所述的模 糊控制模塊根據所述負荷計算模塊與負荷預測模塊得到的數據信息進行模糊推理，並發出 控制命令；所述的異常報警模塊根據所述信息處理模塊得出的數據進行異常判斷並報警；所述的中央空調信息監測與控制模塊，包括無線循環水溫度監測裝置、無線循環水流 速監測裝置、無線邏輯控制監測裝置、可編程邏輯控制器，所述的無線循環水溫度監測裝置 安裝在中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的主機進出水口的輸水管道上，監測中央空調 的冷凍水和冷卻水的供、回水溫度，並通過無線通信裝置將供、回水溫度信息傳送至前述的 智能信息管理中心；所述的無線循環水流速監測裝置安裝在中央空調的冷凍水系統和冷卻 水系統的循環水泵的輸水管道上，監測中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的水流速，並 通過無線通信裝置將水流速信息傳送至前述的智能信息管理中心；所述的無線邏輯控制監 測裝置通過可編程邏輯控制器的數字埠與可編程邏輯控制器相連，並通過無線通信裝置 上傳可編程邏輯控制器的狀態信息至前述的智能信息管理中心、下達前述的智能信息管理 中心的控制命令至可編程邏輯控制器；所述的可編程邏輯控制器通過模擬量埠與變頻器 相連，通過控制循環水泵、冷卻塔風機的運行狀態，實現中央空調主機的智能優化控制；所述的房間信息監測與控制模塊，包括無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳 監測裝置、智能末端控制裝置，所述的無線室內溫溼度監測裝置放置在被控建築的每個房 間內，監測室內的溫溼度信息，並通過無線通信裝置將溫溼度信息傳送至前述的智能信息 管理中心；所述的無線室內二氧化碳監測裝置放置於被控建築的每個房間內，監測室內的 二氧化碳濃度信息，並通過無線通信裝置將二氧化碳濃度信息傳送至前述的智能信息管理 中心；所述的智能末端控制裝置安裝在被控建築的每個房間的風機盤管處，並通過繼電器 與末端風機、末端電磁閥相連，所述智能末端控制裝置接收前述智能信息管理中心下達的 控制命令後，對被控建築的每個房間的末端風機和末端電磁閥的運行狀態進行控制；所述的無線通信裝置，採用433MHZ的無線通信方式，包括中心通信裝置、第一中繼通 信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置，所述的中心通信裝置放置在被控建築的中央空 調的監控室內，通過RS232串口線與前述的智能信息管理中心相連，前述的智能信息管理 中心通過所述的中心通信裝置組建一個基於433MHZ的無線網絡，所述中心通信裝置負責 上傳接收到的信息至前述智能信息管理中心、下達前述智能信息管理中心的控制命令到第一中繼通信裝置；所述的第一中繼通信裝置每隔七層放置一個，放置在對應樓層的樓梯間， 其直接加入網絡，負責轉發普通通信裝置和第二中繼通信裝置上傳的信息、以及中心通信 裝置轉發的控制命令；所述的第二中繼通信裝置放置在被控建築的中央空調機組配置室 內，通過所述第一中繼通信裝置加入網絡，負責收集無線循環水溫度監測裝置和無線循環 水流速監測裝置所採集的中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的供、回水溫度、水流速信 息以及無線邏輯控制監測裝置採集的信息，再將信息轉發至第一中繼通信裝置，同時接收 第一中繼通信裝置轉發的控制命令，並轉發至無線邏輯控制監測裝置；所述的普通通信裝 置放置在被控建築的每個樓層的通道處，通過所述第一中繼通信裝置加入網絡，負責收集 該樓層的所有房間的無線室內溫溼度監測裝置和無線室內二氧化碳監測裝置採集的溫溼 度及二氧化碳濃度信息，再將信息轉發送至第一中繼通信裝置，同時接收第一中繼通信裝 置轉發的控制命令，並轉發至前述的智能末端控制裝置；所述的無線室內溫溼度監測裝置、無線室內二氧化碳監測裝置、無線循環水溫度檢測 裝置、無線循環水流速監測裝置，均具有無線通信功能，每個裝置包括由相應的傳感器和模 數轉換功能模塊組成的傳感模塊、由微處理器CPU、存儲器和嵌入式作業系統構成的處理 模塊、無線通信模塊以及電源管理模塊，根據應用目的和使用環境的不同，配置相應的傳感 器而形成相應的監測裝置，所述的處理模塊為ATmegal62集成晶片，分別通過其UARTO與 無線通信模塊連接、又通過其UARTl與串口模塊連接、再通過其I/O 口與傳感模塊連接、最 後通過其VCC和GND引腳與電源模塊連接，所述的無線通信模塊為市購的HAC-LM系列的 LM96C16S模塊，裝設在被控建築內的每個樓層的所有房間的無線室內溫溼度監測裝置、無 線室內二氧化碳監測裝置和智能末端控制裝置，以同層的普通通信裝置為中心，組成一個 小型網絡，同時通過同層的普通通信裝置加入系統網絡中，所述的無線室內溫溼度監測裝 置、無線室內二氧化碳監測裝置負責周期性的監測房間環境信息；所述的無線循環水溫度 監測裝置、無線循環水流速監測裝置、無線邏輯控制監測裝置通過前述的第二中繼通信裝 置加入網絡，無線循環水溫度檢測裝置、無線循環水流速監測裝置主要是周期性的監測空 調設備的運行狀態；所述的中心通信裝置、第一中繼通信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置、無線邏 輯控制監測裝置，均包括由微處理器CPU、存儲器和嵌入式作業系統構成的處理模塊、無線 通信模塊、電源管理模塊，所述的處理模塊為ATmegal62集成晶片，分別通過其UARTO與無 線通信模塊連接、又通過其UARTl與串口模塊連接、再通過其VCC和GND引腳與電源模塊連 接，所述的無線通信模塊為市購的HAC-LM系列的LM96C16S模塊，中心通信裝置、第一中繼 通信裝置、第二中繼通信裝置、普通通信裝置負責通信網絡的擴展和信號放大，是網絡管理 的重要組成部分；所述的智能末端控制裝置，由普通通信裝置和末端控制面板改造組裝而成，具有無線 通信功能，能夠調控末端電磁閥的通斷和風機的轉速，實現獨立房間空調末端的智能控制。
2. 一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制方法，利用本發明系統，應用無線傳 感器組網技術，通過程序初始化將整個被控建築的空調系統劃入一個層次分明和入網規律 的無線網絡中；監測信息，建立資料庫，計算中央空調系統的整體負荷值，同時基於相似日 的短期負荷預測方法，預測中央空調系統下一時刻的負荷值；結合負荷預測方法和模糊控 制技術，以中央空調的冷凍水和冷卻水的供、回水溫度變化量為控制量，實現中央空調系統提前準確的優化控制，其特徵在於其具體步驟如下(1)網絡初始化無線傳感器網絡由大量的具有無線通信功能的監測裝置和無線通信裝置組成，本發明 採用的是基於433MHZ的無線傳感器網絡，根據被控建築的大小對無線傳感器網絡中所裝 設的裝置的數量進行初始化；(2)信息監測，建立資料庫第(1)步完成後，在第(1)步初始化後的無線傳感器網絡中，無線循環水溫度監測裝置 監測中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的供、回水溫度，無線循環水流速監測裝置監測 中央空調的冷凍水系統和冷卻水系統的水流速信息，無線邏輯控制監測裝置監測可編程邏 輯控制器的狀態信息；無線室內溫溼度監測裝置和無線室內二氧化碳監測裝置監測被控建 築室內溫溼度、二氧化碳濃度信息，通過其監測裝置將監測的信息傳送至智能信息管理中 心，智能信息管理中心建立資料庫並存儲所有監測的信息；(3)計算中央空調系統當前負荷值Q，並預測未來T時刻的負荷值QD第( 步完成後，先由智能信息管理中心的負荷計算模塊根據第( 步所建立的數據 庫中的中央空調的冷凍水的供、回水溫度和水流速信息，計算中央空調系統的負荷值，計算 公式如下Q = CPGd(Td2-Tdi)式中，Q為空調系統的冷負荷(kj/h)，&循環水的體積流量(m3/S)，c為水的比熱，P 為水的密度，Tm為冷凍水供水溫度，Td2為冷凍水回水溫度；再由智能信息管理中心的負荷預測模塊，基於相似日的短期負荷預測方法，根據第(2) 步建立的資料庫中被控建築的中央空調歷史負荷數據以及溫溼度環境信息預測中央空調 未來時刻的負荷％；基於相似日的短期負荷預測方法是根據被控建築地區的歷史氣象因素數據，即溫度、 溼度，和數值化的日期類型構建日特徵向量，並利用差異評價函數求日特徵向量間的距離， 進而得到特徵相似日，再通過資料庫中的歷史數據分析，選取最合適的相似日，解決中央空 調控制滯後的問題，具體步驟如下①日期類型數值化，構建日特徵向量第(2)步完成後，將第( 步完成後所得資料庫中的日期類型數值化，選取工作日為1， 周末為2，節假日為3，季節為4，其它日期為5;再將溫度、溼度、數值化後的日期類型作為元 素構建日特徵向量；②構造時刻特徵矩陣Ck第(3)-①步完成後，根據第(3)-①步完成後所得的日特徵向量，構造時刻特徵矩陣 Ck,如下
全文摘要
一種基於無線傳感器網絡的中央空調智能控制系統及方法，屬於中央空調控制技術領域。本發明系統包括智能信息管理中心、無線通信裝置、中央空調信息監測與控制模塊、房間信息監測與控制模塊等；本發明方法，利用本發明系統，監測信息，建立資料庫，計算系統當前負荷，結合基於相似日的短期負荷預測方法和模糊控制技術，以中央空調的冷凍(卻)水供回水溫度變化量為控制量，實現中央空調系統提前準確的優化控制。本發明具有通信能力強且質量有保障；網絡功能強大，監測和控制空調系統的面寬量廣，控制更優化；控制精度高，節能效果好等特點。本發明可廣泛應用於各種樓宇的中央空調的節能優化控制，特別適用於智能樓宇的中央空調節能優化控制。
文檔編號F24F11/02GK102052739SQ20101061085
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者萬雷, 何筱, 王小剛, 石為人, 石欣, 鄧仲芬, 鍾文強, 高鵬, 黃河 申請人:重慶大學