[發明專利]一種基于大數據平臺的變風量空調控制系統和方法

有效

• 申請號: 201910095274.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109798646B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 趙鵬生;姚曄
• 申請（專利權）人: 上海真聶思樓宇科技有限公司
• 主分類號: F24F11/89
• 分類號: F24F11/89;G06F13/12;G06Q10/04
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種基于大數據平臺的變風量空調控制系統和方法，涉及空調控制技術領域。所述控制系統包含控制主機、執行器、傳感器和服務器數據平臺。所述控制主機透傳所述執行器和所述傳感器的運行狀態數據給所述服務器數據平臺；所述服務器數據平臺集合多個所述控制主機的數據，運行神經網絡智能學習程序整定非線性預測模型的參數，并回傳至所述控制主機。控制主機裝載所述非線性模型參數，依照控制模式，基于非線性預測模型，執行控制程序使用優化算法求解優化函數，計算執行器優化值，完成對空調溫度的控制。本發明容易在實際工程中實施，能同時滿足舒適性空調系統和有很高精度控制要求的工業級空調系統的控制需求。

技術領域

本發明涉及空調控制技術領域，尤其涉及一種基于大數據平臺的變風量空調控制系統和方法。

背景技術

集中空調系統是建筑設備中的一個重要部分，隨著城市現代化的發展，建筑能耗也大幅度增加。因此，集中空調系統的優化節能控制是一種必然趨勢。由于當前集中空調系統的設計理念的缺陷，我國大部分建筑空調系統的設計容量均明顯超過建筑的實際負荷需求，為了減少這部分的能源浪費，集中空調系統的優化節能運行控制是非常有必要的。

現有技術中一種具有遠程操作功能的VAV控制系統，控制模塊連接有通訊模塊且與客戶控制端連接。但這種技術只是在維修和調試時能體現優勢，對于實際的控制方法并沒有改進。

另外一個現有技術，公開了一種VAV變風量系統中變靜壓與總風量雙重控制的策略，該發明將變靜壓的顯著節能與總風量的先進直觀相結合，通過變靜壓法來不斷修正總風量法的設計轉速，使其獲得更好的節能效果。但這種優化節能控制裝置仍然屬于反饋閉環控制。由于建筑系統都具有很強的熱慣性，在大擾量情況下，這種簡單的反饋系統很容易出現不穩定、超調、滯后等問題。

現有的一種基于神經網絡的VAV變風量空調系統預測控制方法，主要建立了各個模塊的神經網絡預測模型，包括：空調區域溫度預測模型、末端風閥預測模型、空調機組主風道管道靜壓預測模型、主風道風量預測模型、送風溫度預測模型、新風風閥預測模型及空氣質量預測模型結構。在訓練的過程中，為了獲得訓練數據，需要布置很多傳感器，這勢必大大增加了系統的建造和運行成本。在這些模型的基礎上，利用優化算法，分別計算出這些模型所對應的優化控制變量，這是典型的多個單目標優化，導致多個優化器同時在線運行，計算量超大，而且，在大擾量情況下，任何一環的計算誤差都將會影響到其他優化器的運行，因此，很難在實際工程中實施。

現有的控制方法主要是用于舒適性空調系統，對于工業級空調，有很高的精度控制要求，這就需要更先進的系統控制方法。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種基于大數據平臺的變風量空調控制系統和方法，該控制系統的控制主機內置基于NARX(Dynamic neural network time seriesprediction)神經網絡預測模型的室內溫度預測優化控制程序，NARX神經網絡預測模型通過服務器大數據平臺訓練得到。該控制系統不僅能滿足舒適性空調系統的控制需求，也能滿足有很高的精度控制要求的工業級空調的控制需求的先進控制系統。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何設計一種容易在實際工程中實施，不僅能滿足舒適性空調系統的需要，也能滿足有很高的精度控制要求的工業級空調的控制需求的先進控制系統和方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于大數據平臺的變風量空調控制系統。

所述控制系統包含控制主機、執行器、傳感器和服務器數據平臺，依據控制模式調節溫度；

所述控制主機包含CPU運算器、存儲器、I/O數據接口、RS485通訊接口、4G通訊接口、WAN通訊接口和電源；所述存儲器保存有基于非線性預測模型的室內溫度預測優化控制程序，所述控制程序使用優化算法求解優化函數，用于計算所述執行器的優化值；