电采暖集中控制管理系统应用.docx

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电采暖集中控制管理系统应用

电采暖集中控制管理系统应用

本方案由德力信Asun智能温控提供，电采暖集中控制系统主要是管理采暖设备和收集整理数据并给予监控和分析，通过系统运行来为暖同用户提供智能节能的采暖解决方案。

一、项目意义

节能节电已是解决国家能源问题的根本途径。

随着国家“十一五”规划明确提出建设节约型社会，政府已从战略和全局的高度，把节能摆在更突出的战略位置并采取了更强有力的措施。

1.响应国家节能号召。

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002中提到“采暖控制方案，是一项重要的建筑节能措施，采暖、通风与空气调节设计方案，应根据建筑物的用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件以及能源状况等，结合国家有关安全、环保、节能、卫生等方针、政策，在设计中应优先采用新技术、新工艺、新设备、新材料”。

2.节能降耗的需要。

据调查统计，集中供热能耗占到建筑总能耗的50%左右，如何既能保障舒适环境，又能降低能源消耗，一直是不少管理者们迫切盼望解决的一大难题。

建立一套合理的集中节能控制系统，实现集中一体化控制，促成用户节能意识，也是节能降耗的现实需求。

经过专业测算，建筑工程使用控制系统后，能耗可降低25%～30%。

3.业主的需要。

业主面对高额能耗费用负担，降能节源必将是业主迫切的需求。

4.方便与高效工作。

自动化管理，集中式控制，配合定时控制功能，物业管理人员可在软件系统管理中心直接查看设备运行状态，方便物业管理需要。

5．智能化楼宇应用的体现。

建筑智能化与楼宇自动化技术日趋成熟，集中控制也是智能化楼宇应用的体现之一。

二、设计标准

1、《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》建设部1997

2、《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）建设部

3、《智能建筑设计标准》（DBJ08－4－95）上海市建委1996

4、《建筑和建筑群综合布线工程设计规范》中国工程建设标准协会1997

5、《建筑和建筑群综合布线工程施工及验收规范》中国工程建设标准协会1997

6、《民用建筑电气设计规范》

7、所有计算机硬件系统均符合下述标准：

·电磁学规范：

FCCClassB或CISPR22ClassB

·安全规范：

ULListed（美国）或EN60950（国际）

8、甲方提供的设计专业图纸和甲方对节能控制的要求。

三、项目分析

项目名称：

XX学校电采暖系统工程。

项目情况：

项目为XX学校电热采暖集中节能控制系统工程。

项目工程中共有13幢楼设计需求，包含有：

1-5或1-6或1-8层电地暖设计。

吉林省位于地处冬季温度偏低、采暖季较长的东北地区。

该项目工程为学校工程，属于公共性建筑工程。

项目工程共有13幢楼，建筑楼层为地下一层，地上五至八层。

该项目工程将设计采用发热电缆实现冬季采暖需求。

项目地区冬季平均气温均处零下摄式温度，采暖季节全年180天，每天24小时采暖需求。

通常采暖系统设计都会按建筑物所在地的极端气候条件来计算其供热量的最大负荷，并由此来计算其热负荷和电缆功率来实现最大供热需求。

然而，实际上每年只有极短时间出现最大负荷（最大热负荷）的情况，绝大多数系统在大部分时间是在部分（低）负荷状态下运行，实际负荷平均只有设备设计能力的60%左右，再加上作为公共性建筑，通常会因为各种原因而忽略能源的恶性消耗，因此出现了巨大的能源浪费、设备超负荷使用、温度过高，不利人居健康、费用支出超高等多方面不利影响。

因此，我们将采用[T3000电采暖集中节能控制系统]对该工程的合理耗能使用进行集中节能控制，将13幢楼联合组网，实行统一能耗管理与监管控制。

技术背景：

[T3000电采暖集中节能控制系统]是将当今先进的计算机技术、自动化控制技术、系统集成技术和节能控制技术集合应用于暖通系统控制的最新科技成果。

本系统为用户提供了一个先进的智能化和个性化的运行管理技术平台，让用户操作和管理更加便捷，同时实现全套项目高效节能地运行。

依据经验和成果总结，系统综合节能率将达30%～40%。

四、系统配置方案

本系统需配备[T3000电采暖集中节能控制系统]，版本V1.01套。

工程中共有2153个电采暖器控制设计要求，因此，共选用网络温控器2153套，采用联合组网方式实现集中控制。

本系统需配备数据采集箱AS360，每台数据采集箱可按走线距离、楼层分布情况带动网络温控器负载（采集器可带末端设备数量可按实际布线要求适当扩展）。

数据采集箱又具有很强的互连功能，用于延伸RS485工业总线，开辟支线，变换网络的拓扑结构。

考虑到施工及布线方面的限制，所以本系统共选67台数据采集箱。

本系统中需要配备15台数据交换器为集中管理数据采集箱。

项目

数量

单位

备注说明

（1）综合楼预算详单

联网温控

181

套

数据采集器

6

台

一至六层，每层一套；

（2）1#教学楼预算详单

联网温控

175

套

数据采集器

5

台

一至四层，每层一套；

（3）2#教学楼预算详单

联网温控

170

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（4）3#教学楼预算详单

联网温控

170

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（5）4#教学楼预算详单

联网温控

170

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（6）5#教学楼预算详单

联网温控

168

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（7）中学实验楼预算详单

联网温控

160

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（8）图书馆与实训楼预算详单

联网温控

138

套

数据采集器

4

台

一至四层，每层一套；

（9）教师综合楼预算详单

联网温控

248

套

数据采集器

8

台

一至八层，每层一套；

（10）男生宿舍楼预算详单

联网温控

155

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（11）女生宿舍楼预算详单

联网温控

140

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（12）1#教师宿舍楼预算详单

联网温控

150

套

数据采集器

5

台

一至五层，每层一套；

（13）室内文体中心楼预算详单

联网温控

128

套

数据采集器

4

台

一至四层，每层一套；

预算合计清单

项目

数量

单位

备注说明

联网温控

2153

套

数据采集器

67

台

数据交换器

15（每幢楼一台）

台

集联数据采集器并计算机通讯

智能控制系统

1

套

中央集中控制管理软件

其它配套设备：

序号

名称

型号

单位

数量

备注

5

RS485通讯线材

RVSP2*0.75

若干

选配

6

TCP/IP通讯线材

RJ45接口网线

若干

选配

7

UPS电源

供给计算机不间断电源

台

1

建议选配

8

中央控制计算机

品片电脑

台

1

建议自配

以上产品型号规格及数量以实际情况为准.

五、产品介绍

5.1产品简介

[T3000电采暖集中节能控制系统]是将当今先进的计算机技术和系统集成技术集合应用于采暖系统控制的最新科技成果。

系统采用RS-485和TCP/IP两种成熟的国际通用通讯标准相结合设计。

特点是能够实现实时监测、实时控制、报警功能。

具有灵活性、易用性、安全性和数据查询功能，满足了现代物业和节能建筑管理的需要。

图2—系统效果图

5.2产品优势

[T3000电采暖集中节能控制系统]系统开发者——厦门德力信智能科技有限公司，是专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发、生产、销售、实施与管理的节能服务企业，是中国节能协会理事单位和中国节能协会节能服务产业委员会（EMCA）会员单位。

凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品，公司现已成为该领域的技术领跑者，是国内暖通节能控制领域最大的成套设备制造商和服务商。

（1）产品稳定可靠性：

选用系统具有国家建设部认可的证书，在全国有多个集中控制项目业绩，有成熟使用的集中控制项目业绩。

目前销售的产品基本上经过5～8年的工程考验，并经过多次改进。

现我公司成功实行节能集中控制项目产品达上百个。

（2）经济性：

保证稳定工作状态的前提下，通过优化设计达到最大的系统性能参数。

（3）实用性和成熟性：

系统应具备集中控制工程所有功能的能力，全中文操作界面。

（4）先进性：

系统应有分布式或模块化的硬件结构，通过计算机、通信接口，测量和数据自动分析（远程控制、统计与记忆功能、自动检测、系统诊断、系统扩展功能等）；物业管理员利用监控计算机即可实现远程控制等功能。

亦可实现远程锁定面板，防止无关人员使用面板等功能。

（5）开放性和标准化：

系统应提供符合国际标准并满足国家及行业最新规范的软件与硬件、通信与网络，操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性，扩展性和可移植性。

（6）扩展性：

能满足集成其它自动化控制系统的扩大功能。

（7）售后服务保证及时、周到：

具有良好的服务团队和完整的售后服务体系。

5.3工程经验丰富：

目前我公司有上百个系统工程，其中将近有40个工程为我公司直接施工，其余为我公司指导施工和调试。

新疆昌吉新市政府办公大楼、新疆昌吉财政局办公大楼、甘肃省张掖第一中学、甘肃省张掖市城关中学、甘肃省富源牛奶厂、山西长治市煤业运煤公路、西藏电缆臣福公司、乌鲁木齐市第54中学、乌鲁木齐市天山天文台等项目都是我公司指导施工或者调试，积累了丰富工程经验。

5.4系统软、硬件介绍

A.中央控制计算机

（硬件最低要求：

CPUPentiumIII以上、512MRAM、硬盘40G、VGA1024*768）。

B.电采暖集中节能控制软件

使用说明参见《电采暖集中节能控制系统-操作说明手册》。

C.AS360数据采集箱。

D.远程型电热采暖温控器。

图4—数据采集箱图5—ACR01系列远程型温控器

5.4.1.智能温控器

1.智能温控器简介

AC01系列数字采暖温控器，采用国际最先进的微电脑控制芯片，通过温控器内部或外部的高精度传感器，检测温度。

并实时与用户所设定的参数进行比较，自动开启、关闭电动阀或加热设备，以达到保持室内恒温的目的。

每天可设置8个时段和对应的设置温度，并可以选择手动控制或临时手动控制。

适用于水采暖，电采暖和壁挂炉等采暧系统。

特有的双温双控功能，在检测室温的同时又增加了对采暖设备的温度检测，当采暖设备温度超过设定最高温度值时，温控器自动停止加热，保护电加热设备，当室内温度低于最低保护温度时，打开电加热，使采暖设备在合理的温度下工作，延长设备的使用寿命，使系统更加安全、可靠、节能。

最大功率可达30A（4500W），满足更高要求。

图6—智能温控器接线图示

2.技术指标

·电源输入：

220VAC±15%,50/60Hz·最大切换功率为16A3600W

·内置传感器设定范围：

5-35°C·内置传感器测量范围：

0-35°C

·外置传感器测量范围：

0-90°C·自耗功率：

<1.2W

·内置传感器：

热敏电阻B=39505k@25度·设定步进：

1°C

·外置传感器：

长度3米热敏电阻B=338010k@25度·控温精度：

±1°C

·产品净重量：

178克·外形尺寸：

86x86x13mm（高*宽*厚）

·定时误差：

<1％·自身功耗：

<1.2W

3.功能说明

功能序号

设置内容

设置说明

1

温度校准

-9℃-9℃

2

断电记忆

OF：

不记忆/ON：

记忆

3

低温保护

OF：

关闭/ON：

开启

4

低温保护温度

5℃-15℃可更改

5

高温保护温度

35℃-70℃可更改

6

启动上温差

0℃-9℃（房间温度高于设置温度0℃时关闭负载）

7

启动下温差

-9℃-0℃（房间温度低于设置温度2℃时启动负载）

针对需要电地暖集中控制的公共场所（如学校，政务机关等），温控器功能上需要给定一个调温控上限控制与下限控制设计，这样可以给用户自主上下调温的灵活，又可以避免温度设定过高或过低而导致电能消耗过载和电暖设备负荷过大，造成没必要的能耗浪费。

8

控温方式选择

（单温单控，双温双控，单外置温控）

温控器上同时具备以上三个功能，灵活于按照不同设计需求，产品使用前不需要考虑不同型号选型。

9

设置温度上限值

最高可设置温度的上限

10

设置温度下限值

最低可设置温度的下限

11

锁定功能

按键锁定状态（全功能按键锁定，半调温锁定）。

特别针对集中管理的用户群，温控器的设计上还需要有半锁、全锁的分项锁定功能，更灵活于现场的使用需求。

12

时段编程控制，一周编程循环，每天可设置6-8个时间段与对应的设置温度，温控器根据设置好的参数自动运行；

13

手动与自动控制，根据当前手动设置的温度，完全脱离时控编程。

14

温控器上的密码设定，有限提高温控器上部分高级功能的和ID编号的保护，防止有意或无意的数据篡改，造成系统设备通讯不良或控制失联。

15

有效负载恒温管理：

特别针对一些公共性质建筑，温度范围变化较大。

在同时考虑舒适的恒温同时，也要考虑好有效恒定负载电流。

避免频繁启停造成线路电流不稳，在安全系数上多一道保障。

16

所有温控器参数联网控制功能：

联网型温控器，还需要通过远程控制的方式，由高级管理员根据不同的温控器环境使用情况，及时更改任何一项工作参数，使得每一套温控器保持在最适合的工作状态。

4、温控器安装实例

5.4.2.数据采集箱

5.4.2.1数据采集箱概述

AS360数据采集箱,是一款独立的智能通用控制器，采用国际最先进的微电脑芯片制作，主要功能是实时采集、控制系列配套温控器工作状况。

并可配套运行于PC上的[T3000电采暖集中节能控制系统]，以实时响应PC对系列配套温控器的采集、控制要求。

5.4.2.2数据采集箱安装要求：

1、数据采集器为箱体壁挂式安装；

2、数据采集器控制箱为220V接入电源，电源采用集中统一供电；

3、数据采集器选择在弱电井内安装，箱底离层面≥1.4米;若没有弱电井或弱电井离其带载的采样器较远且不影响环境美观的情况下，可以选择在楼梯间或走廊安装，安装位置应以方便检修为原则；

4、数据采集箱内安装：

数据采集器和信号协调器，实以实现多路RS485总线连接到温控器；

5、数据采集器控制箱尺寸：

（250mm（宽）*350mm（长）*150mm（厚））

5.4.2.3技术规范

工作电压

DC5

功耗

最大5VA

电气连接

RS485接线端子或以太网接线口

RS485通讯方式

RS485通讯标准：

最长距离1000米；

采用RVSP2*0.75线材

网络接口通讯方式

以太网通讯标准：

可达到3公里以上通讯距离。

超5或超6类网线的线材。

AS360数据采集箱采用两种国际通讯标准。

即:

国际标准RS-232/485通讯协议、国际标准TCP/IP通讯协议。

5.4.2.4数据采集箱内部接线图

5.4.3软件系统

[T3000电采暖集中节能控制系统]上位机监控系统的数据库采用SQLServer2000，与下位机数据采集部分通讯采用TCP/IP协议。

总体设计思路大致可以分为三部分：

实时数据的采集、对所采集的数据进行分析处理和结果数据的发布。

系统运行时，以分钟为周期依次对所有采集器数据进行采样。

根据每分钟采集的数据，分析各数据位情况，解析出每个温控开关的当前状态值。

如果为正常运行状态，则对运行时间数据进行累加。

否则显示报警画面，并指示报警位置和报警类型，等待系统管理员进行处理。

同时系统对于整个空调系统运行状态的监控照常进行，将每个温控开关当前状态值以及运行时间累加值输入SQLServer2000数据库中。

软件系统依据用户的各种预定义功能以及检测到温控设备的运行状态进行逻辑比较，自动实现温度、启停等各种节能控制。

软件系统主UI展示

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软件系统应用功能展示

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软件系统应用功能展示

软件系统应用功能展示

自动化控制展示

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六、实现功能

1、实时监控：

系统监测功能通过列表显示控制末端的使用状态，当系统某处发生故障时还可报警，如有需要还可以加上声音报警功能。

2、集中控制：

物业管理人员可在软件系统管理中心直接控制末端使用。

即在系统的控制中心就可以直接控制末端的使用，如：

开机、关机；或者定时设置节能模式或其它功能。

对系统的实时监测及时了解系统的运行状态，即时发现问题及时进行解决，以保证系统的正常运行。

3、群组权限控制：

即可以对任意多个温控器加到同一个群组，并对不同群组使用规律，按每天、每周或者特定时间设定多个不同时段控制功能，实现[群组温控器]的统一控制计划。

（如学校年级间不同上课时段，宿舍楼、教学楼，教师办公室、教室等使用规律相同的场所），设定分组控制计划。

4、预约任务计划：

配合任务计划功能，则可实现自动化定时控制功能，按指定的时间系统可实现智能化控制。

5、节能模式：

系统可依据用户使用习惯和设置要求，实现自动节能运行状态。

6、高低温保护：

监控系统实时监测系统中全部控制点，智能分析每个控制点环境温度，实现过高或过低温保护。

7、分时段温度采集：

集控系统软件上，需要针对管理员任意定义的不同时间段，对所有温控器做全部工作状态采集并提供查询，统计、分析。

系统软件自学习的提供部分使用异常记录的温控器信息以供系统软件员及时作出判断，或有必要对温控器异常使用情况作出调整，有效防止管理上的缺漏和能耗大量浪费。

8、负载能耗时间统计：

集控系统软件上的温控器负载的开机到关机时间统计，管理员通过此功能，可以任意查询并导出运行数据，方便提供给管理员耗电统计分析，能耗管理分析。

在以耗电为主导的电地暖系统应用中，将能耗管理具体实施起来，实现有效能耗管控。

9、权限管理：

系统权限是分级管理，不同人员具有不同的管理权限。

系统管理员具有最高权限，同时可以分配其他人员的使用系统的权限。

由于权限的统一管理，保证控制参数的统一管控，运行与管理更安全。

10、数据安全设计：

系统中各用户的空调使用的数据分级保存，不会因某些原因造成数据不丢失。

同时系统还提供数据备份功能，可能将重要的数据备份到光盘或其他设备上。

从而保证数据的绝对安全。

11、数据查询：

随时查询各用户每年的所有资料,在机房监控室内可随时查询各住户每天、每月、每年的所有记录。

12、报警功能：

可定时自动对系统的运行状态进行检测，故障自动报警等。

13、数据分析：

系统提供能耗曲线、电耗累计值、操作记录和故障记录等数据，以对整个系统运行情况作全面分析。

14、日志功能：

系统将对操作员的所有操作及系统自动进行的操作自动记录,当异常发生时，需要尽快找出异常原因，系统日志将能提供很大的帮助。

15、互联网集成控制

  T3000系统同时集成互联网远程控制接口。

根据使用需求，配套T3600互联网远程控制功能系统，可将T3000数据实时上传，由一套T3600系统可以同时管理控制多个不同地区、不同项目的T3000系统上的温控器。

七、产品控制原理介绍

[T3000电采暖集中节能控制管理系统]主要结构组成：

自动化控制软件系统、单元控制箱、电采暖智能温度控制器。

软件系统与采集器的通讯标准为TCP/IP通讯方式。

采集器与电采暖智能温度控制器的通讯采用平衡传输的RS485串行总线通讯标准，通讯距离远，抗干扰能力强。

其中，每—台电采暖智能温度控制器独立完成电加热线缆各种状态的数据采集和控制任务。

上位机软件系统以周期询问的方式与单元控制箱实现稳定的网络通讯，单元控制箱将采集到电采暖智能温度控制器的状态上传至上位机管理中心。

上位机软件系统又将采集到电采暖智能温度控制器的实时状态进行逻辑分析，并将最佳控制结果通过信号控制发送至电采暖智能温度控制器，实现自动化控制。

图9—系统控制原理图

设计说明

1、本系统图是T3000电采暖集控系统的示意图，是独立的弱电系统。

由电脑、UPS电源、RS485总线、超6类网线、楼层数据采集箱、系统控制箱、网络温控器组成。

2、 网络温控器与数据采集箱之间的通讯连接线采用RS485总线。

每条独立RS485总线通讯距离为1200米，超过规定通讯距离，可按具体方案设计加装中继器解决。

3、RS485总线必须以手牵手的布线方式，把每个网络温控器连接起来，总线不能以星形或者“T”字形的方式布线。

4、数据采集器与系统控制箱、中央计算机之间通讯连接线为网线连接。

若因拐角或较长通讯距离需求，可按具体方案设计加装系统控制箱级联。

通讯距离支持达5公里以上。

网络通讯速度达兆级以上，每套系统可监控温控器容量可达5000个。

八、部分工程案例介绍：

序号

项目名称

温控器设计点数（台）

1

山西长治高速公路融雪项目

346

2

洛阳市供电站（电采暖集中控制系统工程）

480

3

甘肃省张掖市第一中学

（教学楼、实验楼、男女学生宿舍楼、教师宿舍楼、食堂、图书馆，集成联网控制）

860

4

甘肃省张掖市富源奶牛厂

（伊利指定奶源供应商）

205

5

甘肃省张掖市新华小学

110

6

甘肃省张掖市绍家村变电站

267

7

甘肃省张掖市华强第一小学

250

8

甘肃省张掖市某养殖项目工程

353

9

甘肃张掖市第二中学

539

10

甘肃张掖市绍家村中学

390

11

宁夏银川派胜大厦

208

12

宁夏银川贺兰山景区办公楼

189

13

新疆天山天文台

158

14

新疆新能源发电厂地暖集中温控项目

218

15

新疆阿克苏市

第5中学电采暖集控系统

698

16

新疆阿克苏市

柯平小学电采暖集控系统

291

17

山西省太原市党校

456

18

太原火车站屋顶电暖融雪系统工程

278

19

吉林农安县共15所中学、小学工程

2350

20

山东临沂第一中学共26幢楼

3600

21

山东临沂卫生学校共12幢楼

1300

22

山东日照铁路小学共3幢楼

560

23

新疆青少年基地（含运动训练馆及风雨操场部分）

680

24

山东鲁商广场

1280

25

乌鲁木齐第54中学

340

26

太原市环保厅办公大楼

460

27

新疆石河子变电所

180

28

昌吉州新市政府大楼

820

29

哈尔滨市电力电业局大楼

690

30

长春市农安县各镇中学（约15个学校）

1800

31

银川市吴忠市各中学、小学（约18个学校）