公共建筑电力需求响应策略及系统设计
这是一篇关于公共建筑,中央空调,柔性调控,电力需求响应,可视化平台的论文, 主要内容为需求响应作为建设智能电网的重要环节,在缓解电力供应紧张、实现电力资源优化配置等方面具有重大意义。在我国需求响应实施以示范项目为主,存在负荷调控过于粗放和智能化管理水平不足等诸多问题,对大型公共建筑这类重要需求侧资源的参与带来了难题。为使公共建筑更加合理、人性、便捷地参与需求响应,本文从用户的角度出发对需求响应策略展开研究,进一步结合物联网和互联网等相关技术建设公共建筑参与需求响应的可管、可控、可视化操作系统。主要工作内容如下:首先,对公共建筑参与电力需求响应进行整体设计。阐述了需求响应的实施流程,设计了基线负荷、执行效果和收益评价模型,在此基础上设计了公共建筑需求响应管理系统的功能需求和实现架构。其次,研究了公共建筑照明插座、空调、动力、特殊用电四类负荷的刚性和柔性响应策略。在对公共建筑用电负荷进行分析的基础上,归纳公共建筑的需求响应策略。为降低策略执行对人员产生的影响,结合策略的舒适度、使用时间和安全性各影响因素的考虑,设计了公共建筑基于动态优先级的响应策略决策方案。再次,基于系统功能需求和架构,对公共建筑需求响应管理系统进行开发。设计了系统数据模型及结构,完成系统数据库的搭建和云端部署;实现了电网侧与用户侧、系统网关与服务器之间的通信,便于信息和数据的交互;搭建系统B/S结构下的可视化平台,方便用户的实时管理和远程运维。最后,对上述研究内容进行应用验证。以济南某办公建筑为应用对象,有针对性的设计其照明、空调、动力负荷的需求响应策略,经过对执行策略的效果分析,所用策略能够在兼顾人员正常用电需求的基础上顺利完成响应任务。完成并展示了该建筑的需求响应管理系统的可视化平台,经过实地验证,该系统能够快速响应调度指令并完成实施过程。系统实现了需求响应策略的自动决策和实施,降低了执行过程中的延时,方便了用户对需求响应的管控。
基于WEB的中央空调远程集中监控系统
这是一篇关于中央空调,B/S,Web技术,Zigbee,远程监控的论文, 主要内容为当前的中央空调系统大多以分散控制为主,每个房间的温控器只能控制本房间的风机的运行状态。显然不利于实现系统的整体智能管理、降低系统能耗。随着嵌入式技术和网络通信技术的不断发展,市场上出现了许多性能更高、价格更低的新型单片机芯片,同时网络通信的可靠性、实时性也越来越高。因此我们可以将这些新型单片机芯片和先进的网络通信技术应用到远程监控领域。 本课题目的在于研制基于Web的中央空调远程集中监控系统。该系统是基于B/S架构模式的远程监控系统,系统将数量众多的风机盘管等末端设备纳入统一管理。用户可以通过浏览器与系统进行远程交互,对系统进行及时、有效的监视与干预,从而达到降低系统能耗、减少浪费的目的。 在系统的现场监控部分,采用宏晶科技的STC系列增强型51单片机设计了实现与以太网连接功能的智能网关和分布于各个房间的智能温控器。智能网关采用ENC28J60以太网控制器实现了以太网接口,使得在楼宇分布较分散的单位,系统状态数据也可以上传到监控平台,实现多套空调系统集中远程实时监控。智能温控器负责采集房间内的实时温度和风机运行状态数据,并能根据用户设定温度依据先进的控制逻辑或监控平台下发的控制命令对风机运行状态进行实时控制,实现系统节能降耗的目的。在智能网关与智能温控器之间采用TI公司的CC2530系列Zigbee芯片设计了无线数据传输网络,实现了在楼宇内进行实时可靠的无线数据传输。 在系统的监控平台部分,采用JSP、AJAX、Struts、Hibernate等技术编写了Web服务程序,为用户和系统之间的交互提供了统一、简洁、美观的接口,使用户通过浏览器即可登录系统并对系统的运行状况进行实时的监视和控制；使用MYSQL数据库技术实现了系统运行数据的持久化存储,用户可以随时查看历史数据；编写了实现对系统进行自动监控功能的应用程序,使系统可以在无人员干预的情况下,运行在合理的状态,及时消除系统中可能存在的电能浪费现象。 文中详细介绍了系统的软、硬件组成,并分章介绍了系统的软、硬件的设计方法及思路。在硬件设计部分,论文中给出了使用STC15L2K60S2(STC15L2K60S2)单片机设计智能网关和智能温控器的电路结构图及电路原理图,并给出了使用CC2530F128RHAR芯片设计Zigbee网络节点的原理图。在软件设计部分,论文中介绍了精简型TCP/IP协议栈移植实现方法,给出了系统大部分单片机程序的流程图或源程序。在监控平台软件设计部分,论文中介绍了JSP、AJAX、Struts、 Hibernate等技术编写Web服务程序、数据持久化存储程序的方法,并介绍了系统远程实时控制和自动监控程序的实现方法。 在论文的最后对系统的功能和实现过程进行了总结,并指出了在未来的工作中需要对系统进行改进的地方及改进方向。
中央空调远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于中央空调,Web技术,ZigBee,远程监控,网关的论文, 主要内容为当前的中央空调系统大多以分散控制为主,每个房间的温控器只能控制本房间风机的运行状态,显然不利于实现系统的整体智能管理及降低系统能耗。随着嵌入式技术和网络通信技术的不断发展,市场上出现了许多性能更高、价格更低的新型单片机芯片,同时网络通信的可靠性、实时性也越来越高。将这些新型芯片和先进的网络通信技术应用到远程监控系统,可以有效地提高系统的性能。论文基于ZigBee和Web技术研究中央空调远程集中监控系统的设计问题。该系统是基于B/S架构模式的远程监控系统,系统将数量众多的风机盘管等末端设备纳入统一管理。用户可以通过浏览器与系统进行远程交互,对系统进行及时、有效的监视与干预,从而达到降低系统能耗、减少浪费的目的。在系统的现场监控部分,采用增强型STC 51单片机设计了实现与以太网连接功能的智能网关和分布于各个房间的智能温控器,给出了电路结构图。智能网关采用ENC28J60以太网控制器实现以太网接口,使得在楼宇分布较分散的情况下,系统状态数据也可以上传到监控平台,实现多套空调系统集中远程实时监控。智能温控器负责采集房间内的实时温度和风机运行状态数据,并能根据用户设定温度依据先进的控制逻辑或监控平台下发的控制命令,对风机运行状态进行实时控制,实现系统节能降耗的目的。采用TI公司的CC2530系列ZigBee芯片设计了在智能网关与智能温控器之间无线数据传输网络,实现了楼宇内实时可靠的无线数据传输。采用JSP、AJAX等技术设计了 Web服务程序,为用户和系统之间的交互提供了统一、简洁和美观的接口,使用户通过浏览器即可登录系统并对系统的运行状况进行实时监视和控制。使用MYSQL数据库技术实现了系统运行数据的持久化存储,用户可以随时查看历史数据。编写了系统自动监控的应用程序,使系统可以在无人员干预的情况下,运行在合理的状态,及时消除系统中可能存在的电能浪费现象。最后对研究工作进行了总结,并指出了未来的研究工作方向。
基于GSM/GPRS的中央空调远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于中央空调,GSM,GPRS,无线网络,远程监控的论文, 主要内容为随着中央空调应用日趋广泛，传统中央空调控制台式的操作方式，由于对用户有较高的操作要求，一般很难保证空调的最佳运行。并且故障维修又必须以派员出差的形式进行，由于事先无法得到精确的故障数据，增加了维修时间。针对这一情况，给中央空调控制系统增加远程监控功能，不仅能节省厂家的维修维护成本，也能提高用户的售后满意度。 本文利用无线网络通信技术，在GSM／GPRS无线网络中采用GPRS TCP数传模式和SMS功能，综合应用了单片机嵌入式系统、数据库、JSP和Java技术，从硬件到软件进行设计并实现了中央空调的远程监控功能。 本文设计并实现了一个基于GSM／GPRS无线网络的中央空调远程监控系统，该系统通过使用中央空调机组控制器、GSM／GPRS通信控制器和位于Internet网络中的中心服务器，来完成空调工作状态数据的监测、采集和存储。采用JSP技术将工作数据以Web网页的形式发布，并提供了网页交互管理功能来完成对中央空调的远程管理控制，另外还可使用手机短消息(SMS)方式，来共同实现中央空调的远程监控。 经实用验证，该中央空调远程监控系统能正常完成本地控制台的大部分功能，并且设计新颖、工作可靠、管理方式灵活高效，其设计实现方法对于目前同类中央空调产品具有积极意义。
中央空调群控系统设计与实现
这是一篇关于中央空调,负荷预测,群控优化,控制系统设计的论文, 主要内容为中央空调系统在日常生产生活中应用广泛,据统计数据显示,中央空调系统的能耗通常占大型建筑总能耗的30%-50%,因此,中央空调的节能具有较大的经济效益。常规中央空调系统采用的控制方法大多只是将室内的气候指标稳定在设定值,而未考虑节能。部分包含了节能控制的系统,一般采用局部节能算法,这类算法无法完美应对系统运行时出现的复杂干扰,存在用户体验降低,总体优化效果不佳的问题。因此,群控算法的引入非常有必要,为了设计出适用于主流中央空调系统的群控系统,本文做了以下研究:(1)中央空调系统的控制量输入与其提供的冷负荷之间存在着较大滞后,使用当前负荷为依据时控制效果不佳,需要进行负荷预测以得到尽可能实时的负荷需求,为此本文选取了三种在空调负荷预测中常用的预测方法:三次指数平滑法、BP神经网络、支持向量回归(SVR),利用Matlab编写程序,考察这三种方法在同组数据下的预测效果,并对结果从快速性、准确性、实用性、可行性四个角度进行分析对比,最终得到:SVR是最适合中央空调系统短期负荷预测的方法。(2)由于中央空调系统设备间耦合性强,基于单元的控制策略往往难以取得全局最优的控制效果,针对这一问题,本文设计了基于GA-PSO的群控节能策略。本文首先分析了遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)单独作用时的优化效果。其中,因为在中央空调系统中应用时,PSO无法直接处理离散参数的问题,本文对PSO算法进行了一定的改进,使其可以对离散参数寻优。根据结果总结两算法的优缺点后,将两个算法结合得到GA-PSO混合算法,通过Matlab程序对数据集进行优化验证后得出,GA-PSO能在时间限度内提升优化效果。(3)中央空调系统现场条件多变且复杂,大型的控制主机加入会增加额外成本,故需要设计更加通用化的硬件控制器。本文首先在Simulink上搭建了系统的物理仿真模型,对系统的软件闭环性能进行了测试验证。之后采用OPC技术,利用CAN分析仪作为信息传输设备,搭建了与外部控制器进行联调的闭环系统,并设计实验进行了优化效果验证,最后可实现将原系统总能耗减低7.368%。
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