一種地源熱泵系統的能源管理平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種地源熱泵系統的能源管理平臺，包括熱能采集系統、電能采集系統和后臺計算機；后臺計算機與熱能采集系統和電能采集系統通過不同的計算機串行接口連接，對熱能采集系統和電能采集系統所采集的數據進行統計和分析，并完成系統規定的其它自動化監控任務。本實用新型構建一個全新的地源熱泵自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調度設備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度；提高了暖通自動化水平，保證熱泵機組最優化運行，達到最高的換能效率。
【專利說明】
一種地源熱泵系統的能源管理平臺
技術領域
[0001]本實用新型屬于暖通自動化技術領域，特別涉及一種地源熱栗系統的能源管理平臺O
【背景技術】
[0002]地源熱栗利用地下土壤和地下水相對穩定的特性，通過埋于建筑物周圍的管路系統或地下水，采用熱栗原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移，完成與建筑物的熱交換。作為一種可再生能源技術的應用，具有節能、環保、維護成本低、使用壽命長的特點。
[0003]換能效率是地源熱栗系統的重要技術指標之一。換能效率的考核則通過測量系統產生的熱量(冷量)和系統實際的電能消耗，按一定的算法計算出綜合能效比，并通過表格、曲線等方式對機組生產狀況進行記錄和分析，以實現對系統運行狀況的綜合評估，使得能源監測與管理成為地源熱栗系統高效、穩定運行的重要保證。但目前，對于換能效率的考核，存在著自動化程度低的問題，對于系統產生的熱量(冷量)和系統實際電能消耗的計量均是通過手工抄表完成的，工作效率低;根據測量結果對換能效率的計算并繪制表格、曲線等的過程中誤差較大，使得測量精度降低。
[0004]鑒于上述現有的對于換能效率考核的過程中存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種地源熱栗系統的能源管理平臺，使其更具有實用性。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供了一種地源熱栗系統的能源管理平臺，通過設置熱能采集系統、電能采集系統和后臺計算機；自動采集系統產生的熱量(冷量)和系統實際的電能消耗，并將采集到的數據以模擬量形式傳送給后臺計算機的監控平臺，由后臺計算機對數據進行統計和分析，最終以曲線、報表等形式輸出監控結果，并完成系統規定的其它自動化監控任務，通過構建全新的地源熱栗自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調度設備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度，同時提高了暖通自動化水平，保證熱栗機組最優化運行，達到最高的換能效率，更具有實用價值。
[0006]本實用新型采取的技術方案為:一種地源熱栗系統的能源管理平臺，包括熱能采集系統、電能采集系統和后臺計算機；
[0007]后臺計算機與熱能采集系統和電能采集系統通過不同的計算機串行接口連接;對熱能采集系統和電能采集系統所采集的數據進行統計和分析，并完成系統規定的其它自動化監控任務。
[0008]進一步地，熱能采集系統設置有至少一只熱量表，熱量表安裝于地源熱栗系統的管道上，對機組負荷側循環回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;熱量表與后臺計算機連接。
[0009]進一步地，電能采集系統設置有至少一只多功能電力儀表，多功能電力儀表分別與地源熱栗系統的電能消耗設備的電氣主回路連接，對各電能消耗設備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;多功能電力儀表與后臺計算機連接。
[0010]進一步地，熱量表與后臺計算機的⑶Ml串行接口(11)依次通過M-BUS轉換器和RS232-RS485轉換器連接。
[0011]進一步地，熱量表與M-BUS轉換器通過雙芯電纜連接，無需識別信號方向。
[0012]進一步地，M-BUS轉換器通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至后臺計算機。
[0013]進一步地，多功能電力儀表與后臺計算機的COM2串行接口(12)依次通過RS485集中器和RS232-RS485轉換器連接。
[0014]進一步地，多功能電力儀表通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器，RS485集中器通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至計算機。
[0015]進一步地，后臺計算機設置以太網通訊接口，開放通訊協議。
[0016]采用了上述技術方案后，本實用新型具有以下的有益效果:
[0017]1、構建一個全新的地源熱栗自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調度設備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度，同時降低了勞動強度和用工成本；
[0018]2、提高了暖通自動化水平，有測量精確高、響應快捷、管理高效、技術先進的特點，保證熱栗機組最優化運彳丁，達到最尚的換能效率；
[0019]3、由后臺計算機對數據進行統計，通過計算機對數據進行管理，便于數據的調用、復制、保存和分析，為熱栗系統的最優控制提供專家決策；
[0020]4、通過分析異常數據可以及時發現末端設備缺陷和管網泄漏，通過后臺計算機對問題點進行定位，能夠快速反應，進一步節能降耗；
[0021]5、通過對末端設備運行和耗能狀況的綜合評估，為進一步優化機組運行、及時發現設備缺陷、提尚換能效率提供科學依據；
[0022]6、平臺預留網絡通訊接口，方便與智能樓宇監控中心和能源管理站連接，減少二次開發的設備和施工投入；
[0023]7、實用性強，可廣泛適用于各種暖通智能化裝置的能源管理與能效指標評價系統。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型一種地源熱栗系統的能源管理平臺的結構示意圖；
[0026]附圖中標記含義:1后臺計算機、2RS232-RS485轉換器、3M-BUS轉換器、4熱量表、5RS485集中器、6多功能電力儀表、11 COMl串行接口、12C0M2串行接口。
【具體實施方式】
[0027]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型中的技術方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]本實用新型實施例采用遞進的方式撰寫。
[0029]如圖1所示，一種地源熱栗系統的能源管理平臺，包括熱能采集系統、電能采集系統和后臺計算機I;后臺計算機I與熱能采集系統和電能采集系統通過不同的計算機串行接口連接，對熱能采集系統和電能采集系統所采集的數據進行統計和分析，并完成系統規定的其它自動化監控任務;提高了暖通自動化水平，有測量精確高、響應快捷、管理高效、技術先進的特點，保證熱栗機組最優化運行，達到最高的換能效率；由后臺計算機I對數據進行統計，通過計算機對數據進行管理，便于數據的調用、復制、保存和分析，為熱栗系統的最優控制提供專家決策
[0030]熱能采集系統設置有至少一只熱量表4，熱量表4安裝于地源側分水器以及負荷側集水器管道上，對機組負荷側循環回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;夏季制冷量和冬季制熱量通過機組負荷側循環回水的溫度和流量來計量，通過智能的熱量表4可較為方便的實現系統的能量計量功能，且熱量表4安裝維護方便、功耗低，集溫度、流量等實時數據采集功能于一體，并完成運算、統計、通訊、報警等系統任務，熱量表4將采集的溫度、流量、熱/冷量數據以模擬量形式傳送給后臺計算機I監控平臺。通過分析熱量表4異常數據可以及時發現末端設備缺陷和管網泄漏，通過后臺計算機對問題點進行定位，能夠快速反應，進一步節能降耗。
[0031]電能采集系統設置有至少一只多功能電力儀表6，多功能電力儀表6分別與地源熱栗系統的電能消耗設備的電氣主回路連接，其中地源熱栗系統的電能消耗設備主要包括熱栗機組、地源側水栗、空調水栗、負荷側供水循環栗、生活熱水循環栗、冷卻塔水栗及其冷卻風機等；電氣控制設計時，已按功能歸類，將機組、水栗(風機)電氣主回路集中放置在數臺控制箱內，多功能電力儀表安裝在控制箱的操作面板上，對各電能消耗設備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;多功能電力儀表6的電壓測量端連接三相380V進線電源，工作電流則根據額定電流選擇一定變比的電流互感器來測量，其二次側連接至儀表的電流信號輸入端;多功能電力儀表6具有運算、統計、通訊、報警等功能，通過通訊端口將儀表采集的電壓、電流、頻率、功率因數以及有功功率、無功功率等參數輸送至后臺計算機I。
[0032]后臺計算機I與熱能采集系統和電能采集系統通過不同的計算機串行接口連接；對熱能采集系統和電能采集系統所采集的數據進行統計和分析，并完成系統規定的其它自動化監控任務；熱量表4支持M-BUS協議，通過M-BUS轉換器3轉換為MODBUS協議，并按標準MODBUS協議格式分配存儲空間，不同熱量表4參數通過訪問對應的存儲器來讀取，熱量表4與后臺計算機I的COMl串行接口 11依次通過M-BUS轉換器3和RS232-RS485轉換器2連接;熱量表4通訊口使用雙芯電纜連接M-BUS轉換器3，無需識別信號方向；M-BUS轉換器3的RS485通訊接口則以雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至后臺計算機I。
[0033]多功能電力表6支持標準MODBUS協議;不同多功能電力表6通過設置規定的表地址來識別；多功能電力儀表6的RS-485通訊接口連接RS485集中器5，再由RS485集中器5連接RS232-RS4852轉換器，通過RS232通訊連接后臺計算機I的COM2串行接口 12，多功能電力表6的485通訊口通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器5，再由RS485集中器5通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至后臺計算機I。
[0034]后臺計算機I設置以太網通訊接口，開放通訊協議，方便與智能樓宇監控中心和能源管理站連接，減少二次開發的設備和施工投入。
[0035]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，包括熱能采集系統、電能采集系統和后臺計算機(I); 所述后臺計算機(I)與所述熱能采集系統和所述電能采集系統通過不同的計算機串行接口連接，對所述熱能采集系統和電能采集系統所采集的數據進行統計和分析，并完成系統規定的其它自動化監控任務。2.根據權利要求1所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述熱能采集系統設置有至少一只熱量表(4)，所述熱量表(4)安裝于地源熱栗系統的管道上，對機組負荷側循環回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;所述熱量表(4)與所述后臺計算機(I)連接。3.根據權利要求1所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述電能采集系統設置有至少一只多功能電力儀表(6)，所述多功能電力儀表(6)分別與地源熱栗系統電能消耗設備的電氣主回路連接，對各電能消耗設備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;所述多功能電力儀表(6)與所述后臺計算機(I)連接。4.根據權利要求2所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述熱量表(4)與所述后臺計算機(I)的COMl串行接口( 11)依次通過M-BUS轉換器(3)和RS232-RS485轉換器(2)連接。5.根據權利要求4所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述熱量表(4)與所述M-BUS轉換器(3)通過雙芯電纜連接，無需識別信號方向。6.根據權利要求4所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述M-BUS轉換器(3)通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至所述后臺計算機(I)。7.根據權利要求3所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述多功能電力儀表(6)與所述后臺計算機(I)的COM2串行接口(12)依次通過RS485集中器(5)和所述RS232-RS485轉換器(2)連接。8.根據權利要求7所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述多功能電力儀表(6)通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器(5)，所述RS485集中器(5)通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至所述后臺計算機(I)。9.根據權利要求1所述的地源熱栗系統的能源管理平臺，其特征在于，所述后臺計算機(I)設置以太網通訊接口，開放通訊協議。
【文檔編號】G06Q10/06GK205621055SQ201620413618
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】王琰
【申請人】南京交通職業技術學院