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智慧空調節能管控云平臺解決方案

 

 

 

 

智慧空調節能管控云平臺

方案書

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20186月


目錄

1.概述 2

2.智慧空調節能管控云平臺概述 2

2.1 系統特色 3

2.2 系統功能 3

3.智慧空調節能管控云平臺詳細設計 7

3.1 系統架構 7

4.核心設備 8

4.1 LoRa無線智能數據網關 8

4.2 無線智能掛機控制器 9

4.3 無線智能柜機控制器 11

4.4 無線智能中央空調控制器 12

4.5 無線人體檢測器 13

4.6 無線智能掌機 14

4.7 無線智能空調控制器(不帶計量功能) 15

4.8 互聯網通信模組 16

5.空調智慧節能管理平臺 17

5.1 PC 17

5.2 移動端 19


1.概述

電費在任何單位都是行政開支的大頭,很多大的企事業單位一年的電費都要幾百萬甚至上千萬,在單位行政用電的費用中空調用電的費用一般會占到總額的50%以上。根據調研,規模在3萬學生的大學一年的總電費大概3000多萬,而其中空調用電基本占了1/3以上,高達1000多萬,因空調耗電量大,故空調節能是節能管理的最佳對象。加強辦公空調節電管理對于節能減排、控制運行費用具有重要而現實的意義。

智慧空調節能管控云平臺,采用先進的傳感技術、物聯網與互聯網技術和數據庫技術,實現了對分體空調、中央空調、多聯機VRV空調用電及室內溫度的遠程監測、空調使用習慣與耗電量分析,并通過溫度控制、定時控制、人體檢測、預付費控制及管理者遠程調控等靈活的節能策略和手段,有效地控制空調合理使用,既能營造舒適的工作生活環境又不造成浪費,實現了分體式空調分項能耗精確計量與費用獨立核算,為能源消耗定額管理、節能目標定量化提供了計量工具和節能手段。

智慧空調節能管控云平臺適用于機關、學校、醫院、寫字樓、科研單位、企業的辦公或集中宿舍、物業分體式空調器用電管理。

2.智慧空調節能管控云平臺概述

智慧空調節能管控云平臺,針對空調因使用習慣造成的能源浪費而設計,實現空調的自動化管理,通過功能組合完全解決“習慣性浪費”的所有問題。

本系統采用先進的互聯網、物聯網云技術,對空調進行自我管理、自動控制,環境聯動、定時操作等,極大的避免了能耗的人為或無意識浪費,達到較好的節能目的。

2.1 系統特色

l 多種控制方式:本地控制、遠程遙控、自動控制;

l 豐富的控制策略:溫度自適應控制、分時段控制、人體感應控制;

l 用能監測與統計:對空調的電壓、電流、功率、電量等參數進行實時監測與數據統計;

l 無線傳輸:所有現場設備的數據全部采用無線傳輸,免去繁雜的布線,避免破壞現有裝修;

l 互聯網云平臺:本系統采用基于SaaS云模式構建,讓客戶免除服務器、網絡設施及傳輸線路構建成本,同時,可以隨時隨地的查看,控制自己空調的狀態

l 多終端訪問及控制:本系統支持多終端接入,電腦、平板、智能手機等都可訪問本系統,且支持瀏覽器和專有程序訪問及控制

l 支持大數據分析:把握用戶最佳使用習慣,自動調節空調運行模式及狀態。

2.2 系統功能

模塊

功能參數要求

實時監測功能

(1)提供對各種空調的遠程集中監測。

(2)提供樓宇設備監控、部門設備監控、網關設備的監測模式,詳細監測各房間空調的溫度、狀態、能耗使用情況、控制策略信息等參數信息,并通過曲線圖展示按時間要求監測空調狀態、室內溫度、溫度設定等信息。

(3)提供查看空調詳細信息:顯示空調運行狀態、運行模式、環境溫度、空調類型、風速、風向、運行電能、所屬網關、工作模式(策略)、制冷制熱設置溫度。

(4)空調遙控面板設置:模式(自動、制冷、除濕、送風、制熱),空調面板溫度設置,風速(自動、1檔、2檔、3檔),風向(自動、手動),當前日期時間設置

(5)提供實時房間人員檢測功能,實時檢測房間是否有人。

實時控制功能

(1)控制模式:溫度+時段+人體檢測。

(2)控制參數包括設定溫度上、中、下限、允許開機時段、房間無人延時關閉時間等參數。

(3)控制模式分2種,自動控制(全權由控制系統根據系統的設置參數自動運行);手動控制(在控制器滿足空調開啟條件下手動開啟空調)。

(4)調溫控制功能:(夏天高于開機溫度,在規定時間內才能開啟空調,當室內溫度達到關機溫度時,控制器自動將空調的溫度設置為運行溫度;冬天低于開機溫度,在規定時間內才能開啟制熱,當室內溫度高于關機溫度時,控制器自動將空調的溫度設置為運行溫度)。

(5)遠程強制開啟、關閉、解除空調控制:(考試期間內,系統支持不檢測任何控制參數,遠程強制開啟和關閉空調,考試結束后,遠程解除強制開啟模式)。

(6)無人關閉空調控制:房間無人時,延時關閉空調(延時時間用戶自定)。

控制策略

(1)空調控制設備自定義策略批量下發,對單臺空調進行控制策略下發。

2)數據網關批量策略下發,對同一個網關下的所有空調進行控制策略下發。

3)提供添加、刪除、修改和查看策略的功能。

4)提供策略配置與查詢功能,為策略添加、刪除策略,實現多個策略組合。

能耗管理

1)按分戶計量原則,提供系統空調總用電量,每個房間空調或每臺空調的用電量計量功能,平臺上能實時查詢每個房間空調或每臺空調的用電量情況,要求實現指標化管理功能,每個房間空調或每臺空調的用電量可以實行用電量定額設定。

2)按房間、建筑、部門監測空調用電量。

3)提供以圖表形式,按不同時段,對比查看多個房間之間用電量。

 

日志功能

(1)根據時間周期選擇查看空調控制參數配置、日志信息等功能。

(2)支持按操作人員查詢空調控制、策略管理配置、日志信息功能。

報警功能

(1)提供空調控制器離線故障提示、數據網關離線故障提示、控制器人為破壞故障提示等功能。

(2)提供設備故障信息查詢功能。

后臺管理功能

(1)角色和用戶管理(可編輯管理建筑權限,不同管理員可根據各自建筑權限管理各自空調設備)、菜單管理和訪問日志等。

(2)基礎信息管理:單位基礎信息管理、建筑信息管理、單位部門機構管理、空調網關管理、空調控制設備管理、空調控制日志信息等。

(3)配置下發管理:自定義配置下發(配置時段、溫度等參數模板、根據自定義選擇所需空調控制設備進行批量參數下發);網關批量配置下發 (配置時段、溫度等參數模板,選擇對應網關,對所屬該網關下所有空調控制設備進行批量廣播下發。

權限管理功能

(1)角色的系統模塊訪問權限配置、角色的可訪問建筑權限配置、訪問用戶信息及其角色信息的增刪改查等;

(2)用戶可分超級管理員和普通管理員等,分別授予不同權限。

移動端服務功能

(1)支持手機端遠程瀏覽空調運行狀態,并遠程控制空調;

(2)支持空調遠程執行策略控制。


3.智慧空調節能管控云平臺詳細設計

3.1 系統架構

無線智能空調控制器、人體檢測器的狀態參數上報至智能網關,無線網關帶有互聯網傳輸模組(2G/4G/NB IOT),將空調狀態及數據上傳至云平臺,云平臺通過大數據分析及模型比對,將關鍵數據上報給平臺進行業務邏輯處理。同時平臺提供各種訪問接口和控制功能,用戶可通過任意可訪問Internet的電腦(PC)或智能終端(平板電腦、手機等)訪問云平臺,查看當前空調運行狀態、進行策略設置、及遠程操控。


 

4.核心設備

4.1 LoRa無線智能數據網關

                 


功能描述

(1)通過采集空調控制器數據,上傳至平臺顯示空調的運行狀態。

(2)通過無線LORA通訊方式與系統內的空調控制器通訊,按設定時間采集系統內空調數據信息,如室內環境溫度、空調運行模式、空調故障信息、空調實時運行電能、空調預付費電量等,并將這些信息轉換成對應格式上報。

(3)將采集的數據處理后,在系統界面顯示系統空調和網關總在線或者離線數量、空調工作時間、溫度值變化當前用電量信息。

(4)對空調進行具有遠程控制管理功能

(5)管理人員可通過空調控制網關對空調控制器下達各種命令對空調進行遠程控制,如空調的開關機、制冷制熱等狀態

技術參數

工作頻段:433MHz;

工作信道:1-15;

發射功率:19±1 dBm(max)

通訊距離:[email protected](城市公路環境,非曠野環境)

通訊安全:采用 LoRa  調制方式,傳統無線設備無法對其進行捕獲、解析

通訊接口:RJ45接口10Mbps;

通訊協議:MODBUS-TCPIP;

設備負載:支持最多254個終端設備;

設備電源:5VDC,2A;

互聯網傳輸:支持GSM/GPRS:850/900/1800/1900MHz

多種協議棧:TCP / UDP / FTP / DNS / HTTP / HTTPS / MQTT 等

 

4.2 無線智能掛機控制器

                      

功能描述

1)能顯示空調的運行狀態;顯示當前空調的運行電壓、電流、功率等電能數據;實時檢測當前室內環境溫度。

2)能夠通過空調數據網關采集當前空調的運行狀態、空調能耗數據及室內環境溫度等信息,并上傳給平臺

3)控制器具有紅外接收、發射功能。通過紅外發射對空調的運行狀態進行控制,實現空調開機、關機、制冷、制熱、送風、除濕等功能

4) 具有異常主動上報功能。溫度或紅外異常、多次非法強制開啟空調(不滿足開機策略)時,都會發出異常告警提示

(5)控制器液晶屏幕顯示、觸摸按鍵設置,各種運行燈指示,

脫機或連網控制等功能。

(6)控制器與數據網關通訊模式為無線LORA。

技術參數

1)工作電壓:220V+10%

2)額定電流:16A

3)計量精度:1

4)靜態功耗低于0.4W,動態功耗低于1.0W

5工作頻段:433MHz

6)工作信道:1-15

7)發射功率19±1 dBm(max)

8)通訊距離:[email protected](城市公路環境,非曠野環境)

9)通訊安全:采用 LoRa  調制方式,傳統無線設備無法對其進行捕獲、解析

10)通訊協議:MODBUS-RTU

11)溫度檢測:-40-80℃,分辨率0.1℃;

12)內置315MHz無線人體感應信號接收裝置。

13)顯示電壓、電流、功率、環境溫度、時段、人感信號等實時參數。

4.3 無線智能柜機控制器

                          

功能描述

(1)能顯示空調的運行狀態;顯示當前空調的運行電壓、電流、功率等電能數據;實時檢測當前室內環境溫度。

(2)能夠通過空調數據網關采集當前空調的運行狀態、空調能耗數據及室內環境溫度等信息,并上傳給平臺

(3)控制器具有紅外接收、發射功能。通過紅外發射對空調的運行狀態進行控制,實現空調開機、關機、制冷、制熱、送風、除濕等功能

(4) 具有異常主動上報功能。溫度或紅外異常、多次非法強制開啟空調(不滿足開機策略)時,都會發出異常告警提示

(5)控制器液晶屏幕顯示、觸摸按鍵設置,各種運行燈指示,

脫機或連網控制等功能。

(6)控制器與數據網關通訊模式為無線LORA。

技術參數

1)工作電壓:380V+10%

2)額定電流:40A

3)計量精度:1

4)靜態功耗低于0.4W,動態功耗低于1.0W

5工作頻段:433MHz

6)工作信道:1-15

7)發射功率19±1 dBm(max)

8)通訊距離:[email protected](城市公路環境,非曠野環境)

9)通訊安全:采用 LoRa  調制方式,傳統無線設備無法對其進行捕獲、解析

10)通訊協議:MODBUS-RTU

11)溫度檢測:-40-80℃,分辨率0.1℃;

12)內置315MHz無線人體感應信號接收裝置。

13)顯示電壓、電流、功率、環境溫度、時段、人感信號等實時參數。

4.4 無線智能中央空調控制器

                             

技術參數

1工作電壓:220V+10%

2工作頻段:433MHz;

3工作信道:1-15;

4發射功率:19±1 dBm(max)

5通訊距離:[email protected](城市公路環境,非曠野環境)

6通訊安全:采用 LoRa  調制方式,傳統無線設備無法對其進行捕獲、解析

7通訊協議:MODBUS-RTU;

8溫度檢測:-40℃-80℃,分辨率0.1℃;

9內置315MHz無線人體感應信號接收裝置。

10安裝方式:一對一替換原有中央空調面板開關。

 

4.5 無線人體檢測器


 

技術參數

工作電壓:220V+10%

靜態功耗低于0.1W,動態功耗低于0.5W

工作頻段:315MHz;

工作制式:OOK;

工作信道:1-15;

發射功率13±1 dBm(max)

人體感應:采用第三代紅外熱釋人體探測技術;

探測角度:120度;

探測范圍:1-8米;

4.6 無線智能掌機

          

 

功能描述

(1)手持機是用于設備調試和參數配置下發的調試工具,其作用是通過發送一系列無線通訊命令對空調設備進行參數設置等。

(2)手持機與空調控制器通訊模式為無線LORA。

技術參數

1)工作電壓:DC 3V

2工作頻段:433MHz

3)工作信道:1-15

4)發射功率19±1 dBm(max)

5)通訊距離:[email protected](城市公路環境,非曠野環境)

6)通訊安全:采用 LoRa  調制方式,傳統無線設備無法對其進行捕獲、解析

7)通訊協議:MODBUS-RTU

4.7 無線智能空調控制器(不帶計量功能)


 

技術參數

1工作電壓:  DC5V;

2溫度檢測:  實時檢測環境溫度;

3實時時鐘: 自帶實時時鐘,最多可設8個時段,掉電時鐘不丟失;

4人感信號檢測:  通過人體檢測器,實時檢測房間是否有人;

5通訊方式:  無線 Zigbee等多種通訊模式;

6控制方式: 兩種控制方式,單機控制和網絡控制;

7工作參數:  8種工作狀態:手動/自動、特殊控制、狀態控制、溫度、時間、人感、可設置組合工作參數;

8空調來電自啟動功能;

9參數設置:密碼設置、時鐘設置、通訊地址設置、時段設置、溫限設置、人員檢測、狀態設置和紅外命令設置;

10時段管理功能:可根據用戶要求設置多個時 段,同時分時段檢人體信號;

11適用機型:對各種型號柜機、掛機、VRV空調進行控制;

12狀態控制:通過狀態控制器可實現空調待機零功耗;

13無人延時功能:當房間沒人時,延時15分鐘關閉空調(可設置);

14溫度控制功能:可根據用戶需求任意設置溫 度上限、下限及中間恒溫值;

15加班延時功能:當控制時段已到,空調關閉,需要加班時,通過授權的控制器只需要 按加班按鍵,空調會自動延長1小時,可重復操作。具體時間由用戶設定。

                 

4.8 互聯網通信模組


 

功能描述

(1)互聯網通信模組,支持將原有局域網式數據網關數據打包上傳至云端,使原有平臺上云。

(2)傳輸模式支持2G/4G/NB IOT

3)主要用于原有已建系統升級改造使用。

 


5.空調智慧節能管理平臺

5.1 PC


 

 
 

5.2 移動端

 

 

 

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