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基于物联网的智能中央空调控制系统设计与实现智能中央空调控制系统在当今社会中受到了越来越广泛的关注和应用。
基于物联网的智能中央空调控制系统设计与实现成为了一个热门话题。
本文将对该系统的设计和实现做出详细讲解，旨在帮助读者深入了解该系统的工作原理和功能。
首先，我们需要了解物联网的概念。
物联网是指通过互联网连接和互相通信的物理设备网络。
物联网的核心思想是将设备通过传感器和通信模块连接到互联网，实现设备之间的信息共享和互动。
在智能中央空调控制系统中，物联网技术的应用可以实现对空调设备的远程监控和控制。
我们可以通过手机App或者网页界面来控制空调的开关，温度调节以及设定定时任务等功能。
这种远程控制的方式使得用户能够在离开家时关闭空调避免能源浪费，或在即将回家时提前打开空调享受舒适的温度。
设计一个基于物联网的智能中央空调控制系统需要考虑多个方面。
首先是硬件设计。
我们需要选择合适的传感器来监测室内温度和湿度等环境参数，并将这些数据传输到中央控制器。
同时，我们还需要选择适配互联网通信的模块，可以选择WiFi模块、蓝牙模块或者其它无线通信模块。
这些硬件设备的选择要根据实际需求和预算进行考虑。
接下来是软件设计。
我们需要开发一个用户友好的界面，使用户能够方便地操作和控制空调设备。
同时，系统还需要具备智能化的功能，比如可以根据用户的行为习惯和室内环境变化自动调节空调的工作模式。
此外，我们还可以加入一些统计和分析功能，帮助用户了解空调的使用情况和能源消耗情况，从而进行合理的调整和节约。
在实现过程中，我们需要考虑系统的安全性。
由于物联网涉及到用户的个人信息和设备的控制，因此在编写代码和进行通信时，需要进行加密和鉴权措施，以防止黑客攻击和数据泄露。
值得注意的是，智能中央空调控制系统的设计和实现并不是一蹴而就的过程。
我们需要进行多次测试和优化，确保系统的稳定性和性能。
并且，随着技术的发展和用户需求的变化，系统还需要持续进行维护和更新，以确保系统的长期可用性和用户体验。
中央空调水控制系统总体方案设计摘要：本文首先对中央空调制冷系统的结构和原理、中央空调冷冻水变水量调节的原理及特点进行分析；通过对比传统的中央空调水控制系统，设计了基于PLC的带有远程监控功能的分布式中央空调水控制系统。
1.中央空调制冷系统的结构及原理中央空调制冷系统主要由制冷机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统和冷却塔风机系统构成，系统原理如图1所示:图1中央空调制冷系统在中央空调制冷过程中，制冷剂通过蒸发器制冷，冷冻水与制冷剂在蒸发器中进行热交换之后带走冷量，此时制冷剂为常温低压气态，通过压缩机之后，制冷剂变成高温高压气态。
制冷剂进入冷凝器之后，在冷凝器的盘管中与冷却水完成热量交换，冷却水将带走热量，此时制冷剂由高温高压的气态冷凝为高压液体流出冷凝器。
高压液体制冷剂通过电子膨胀阀后压力降低，在降压过程中，液态制冷剂气化温度降低，在蒸发器中进行冷量交换，这个冷量交换的过程就是中央空调的制冷过程。
冷却水在冷凝器中完成热交换后，将制冷剂的热量带出，流经冷却塔时与大气充分接触，从而释放冷却水中的热量到大气中，经冷却水泵的作用后重新进入冷凝器。
冷却塔在冷却水循环的过程中有重要作用，它使冷却水与大气的接触面积增大，能够起到自然降温的目的，冷却塔的风扇也具有降温作用。
冷冻水循环是一个相对封闭的循环系统。
在冷冻水的循环过程中，冷冻水泵将冷冻水送入蒸发器，在蒸发器中，冷冻水与制冷剂完成热量交换后冷冻水温度降低，通过冷冻水泵将冷冻水输送到整个冷冻水循环系统中，之后在风机盘管中进行热交换，达到降低空气的温度的目的。
低温空气通过风机吹送到房间以达到降低房间的温度的目的，从而达到调节室内温度的效果。
2中央空调冷冻水变流量调节2.1变水量调节的特点在中央空调水系统控制中，与常用的定流量系统相比，变流量系统具有以下的特点：（1）中央空调系统冷量负荷发生变化时能够实时调节冷水量，实现冷水量根据负荷改变而变化，从而降低水泵的能耗，起到节能的作用。
中央空调解决方案第1篇中央空调解决方案一、项目背景随着我国经济的持续发展和城市化进程的加快，大型公共建筑及商业综合体对中央空调系统的需求日益增长。
为满足绿色、节能、舒适的室内环境要求，特制定本中央空调解决方案，旨在提供高效、环保、人性化的中央空调系统。
二、项目目标1. 满足建筑物室内空气质量、温湿度、舒适度等需求；2. 实现节能减排，降低运营成本；3. 提高中央空调系统的可靠性和智能化水平；4. 符合国家相关法律法规及行业标准。
三、方案设计1. 系统选型（1）冷水机组：选用高效节能的螺杆式或离心式冷水机组，满足建筑物制冷需求。
（2）热泵机组：选用空气源或地源热泵机组，实现冬季供暖、夏季制冷的需求。
（3）风冷热泵机组：适用于独立小型建筑或室外安装空间受限的场所。
（4）新风系统：选用节能、高效的新风处理设备，确保室内空气质量。
2. 系统设计（1）冷热源设计：根据建筑物负荷特性，合理选型冷水机组、热泵机组等设备，实现能源梯级利用。
（2）水系统设计：采用二次泵变流量系统，实现系统运行节能。
（3）风系统设计：根据室内环境需求，合理设计送风、回风、排风系统。
（4）自控系统设计：采用智能化控制系统，实现系统运行优化、故障诊断及远程监控。
3. 节能措施（1）采用高效节能设备，降低系统运行能耗；（2）利用变频技术，实现风机、水泵等设备的节能运行；（3）采用热回收技术，提高能源利用率；（4）利用可再生能源，如地热能、太阳能等。
四、实施与验收1. 施工前进行技术交底，明确施工要求及质量标准；2. 施工过程中，严格遵循国家相关法律法规和行业标准；3. 施工结束后，组织相关人员进行验收，确保系统正常运行；4. 对验收不合格的项目进行整改，直至满足设计要求。
五、运行与维护1. 定期对系统进行巡检，确保设备运行正常；2. 定期对系统进行维护保养，延长设备使用寿命；3. 及时处理系统故障，保证系统稳定运行；4. 对运行数据进行监测和分析，优化系统运行策略。
1.绪论随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求也逐渐提高，空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。
本着节能降耗的要求，对空调监控系统的需求也越来越大。
亚控科技产品组态王软件和PLC（Programmable Logic Controller）作为工业控制领域的优秀控制软件和控制器，在非工业领域如空调监控系统等中也起着重要作用。
本次空调监控系统就是采用组态王作为上位机监控软件和人机交互界面，PLC作为下位机和空调系统控制器，实现对空调系统的实时监控。
2.系统设计原理空调监控系统主要利用PLC的控制功能，通过执行装载在PLC部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句，调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据，转换为组态王可用的数据格式传送给组态王软件。
组态王接收PLC采集的现场数据并实时的在组态画面中动态实时显示，此外，组态王可接收组态画面中的有操作人员输入的命令并下传给下位机PLC，实现对空调系统的调节控制。
2.1.空调系统原理空调系统主要就是调节室空气的冷、热、干、湿，并起净化空气的作用，使人们工作、生活在比较舒适的环境中。
空调系统主要由三部分组成：空气调节系统、制冷系统、供热系统。
2.1.1空气调节系统监控原理A.新风机组监控原理新风机组主要靠包括进口挡板、加热器、表冷器、过滤器、加湿器、送风机及各种传感器和执行机构等。
使得在夏季通过表冷器湿新风降温、除湿，冬季通过加热器、加湿器使空气加热、加湿。
新风机组监控的主要容如下：（1）监控送风温度。
由送风通道的温度传感器实测送风温度，信号送入控制器，与送风温度设定值进行比较，采取控制算法生成控制指令调节冷、热水供水阀门开度，用以调节热水（或冷水）流量，是送风温度控制在设定值围，保持室温度恒定。
（2）送风湿度控制。
由送风通道的湿度传感器检测湿度信息送入处理器经运算后控制冷水阀或蒸汽阀开度，使被调环境的湿度保持恒定。
空调监控实施方案
随着科技的不断进步和社会的不断发展，空调已经成为了现代生活中不可或缺的一部分。
然而，随之而来的能源浪费和环境污染问题也日益凸显。
为了有效监控空调的使用情况，制定空调监控实施方案势在必行。
首先，我们需要建立一个完善的监控系统。
这个系统需要包括传感器、数据采集器、数据传输设备以及监控中心。
传感器可以安装在空调的关键部位，用来实时监测空调的运行状态；数据采集器负责将传感器采集到的数据进行处理和存储；数据传输设备可以将处理好的数据传输到监控中心，监控中心则是整个系统的核心，负责数据的分析和监控。
其次，我们需要制定相应的监控策略。
监控策略应包括定时监测、异常报警和远程控制等功能。
定时监测可以帮助我们了解空调的使用情况，及时发现问题；异常报警则可以在空调出现故障或异常情况时第一时间通知相关人员进行处理；远程控制则可以帮助我们在必要时对空调进行远程操作，以达到节能和环保的目的。
最后，我们需要加强对监控数据的分析和利用。
监控数据的分析可以帮助我们了解空调的使用情况，找出存在的问题并及时加以解决。
同时，监控数据也可以帮助我们制定更加科学合理的空调使用方案，从而提高空调的使用效率，降低能源消耗。
综上所述，空调监控实施方案的制定对于节能减排和环境保护具有重要意义。
通过建立完善的监控系统、制定科学合理的监控策略以及加强对监控数据的分析和利用，我们可以更加有效地监控和管理空调的使用，为节能减排和环境保护做出更大的贡献。
希望各个单位和个人都能意识到空调监控的重要性，积极配合和支持相关工作的开展。
只有共同努力，才能让我们的生活更加舒适，让我们的地球更加美丽。
基于Qt的中央空调远程监控系统的软件设计郭庆;刘学敏;许金;徐翠峰;刘艳华【摘要】为了实现中央空调系统的远程监控,设计了一种实时中央空调系统远程监控软件.对中央空调控制系统进行研究,分析系统的功能需求,采用经典三层架构,基于Qt利用pvBrowser构建系统框架,采用矢量图形动画显示、多线程技术、数据库等技术,以及对BACnet协议应用层的研究开发,实现了对中央空调系统设备状态参数的远程实时显示功能、开关远程控制功能、上下警戒限报警功能和数据存储分析功能.设计完成的软件实用、高效、稳定,支持多种楼宇通信协议,其后续开发将使系统可以满足中小自动化集成商使用需求.%In order to achieve remote monitoring of central air-conditioning system,a real-time central air-conditioning system of remote monitoring software is designed.Based on functional requirements of analysis system,classic three-tier architec-ture is used on the system.The system adopted pvBrowser build system framework based on Qt.And vector graphics ani-mation display,multi-threaded technology,database and other technologies are also used in the system.The remote central air-conditioning system employer the BACnet protocol application layer to realize the system equipment status parameters display real-time memory analysis capabilities,remote control switch,the upper and lower limit of the warning alarm func-tion and data.Designed software is practical,efficient,stable,and supports a variety of building communication protocols, and its subsequent development will enable the system to meet the needs of small and medium automation integrators.De-signed software is practical,efficient,stable,and supports avariety of building communication protocols.And its subse-quent development will enable the system to meet the needs of small and medium automation integrators.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2017(037)006【总页数】5页(P447-451)【关键词】中央空调;远程监控;软件设计;矢量图形;BACnet协议【作者】郭庆;刘学敏;许金;徐翠峰;刘艳华【作者单位】桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;吉林医药学院计算机教研室,吉林吉林 132031【正文语种】中文【中图分类】TP311中央空调系统在现代智能建筑中占据着重要地位，在智能建筑空调设备所占能耗比例最大，因此是智能建筑系统中重点监控和管理对象。
远程中央空调监控系统设计方案
一、引言
中央空调监控系统是一套工业远程监控系统。
利用此系统，可以通过电脑对中央空调的主机和管道系统的各类参数进行远程集中监控。
中央空调监控系统包括：空调冷源监控、空调机组监控、新风机组监控、风机盘管监控、膨胀水箱高、低水位监测报警和屋顶排气风机、通风机控制等。
楼宇自动化系统中中央空调子系统占有重要的地位，目前中央空调系统的自动化实现方式很多，有采用单片机，接口采用RS485,现场总线或者以太网，能实现中央空调的远程监控功能；还有采用PLC，比如西门子的S7-200实现数据的采集和监控。
目前单片机种类很多，能实现本采集监控功能的芯片选择范围也较广，比如MEGA系列，freescale系列等，另外高端的芯片本身带有丰富的接口，实现更加方便，但是成本较高，另外基于PLC的中央空调监控系统成本瓶颈限制了其进一步的推广。
所以开发一套低成本、高可靠性的中央空调远程监控系统是很有必要的。
二、系统结构
本系统采用模块化可编程控制器(PLC)进行设计，使用人机界面进行集中操作，保证系统的安全、可靠、连续运行。
整个监控系统由可编程控制器(PLC)、监控电脑和数据通讯网络(TCP/IP以太网)组成。
下图为中央空调监控系统结构示意图
图1 系统结构示意图
三、系统设计思路
目前的中央空调系统按输送介质主要有以下三类：空气，水和冷凝剂，所以相应的中央空调系统主要分为风管系统、冷热水系统和制冷剂系统。
本方案主要适用对象是冷热水系统。
冷热水系统分主机和风机盘管，主要工作原理是通过室外主机产生出空调的冷热水，由管道系统送至室内的各末端装置，在末端处冷热水与室内空气进行热量交换，产生冷热风，从而消除房间空调负荷。
冷热水空调系统的末端通常都装有风机盘管，风机盘管的控制原理采用温控器加电动阀结构，如图1示。
所以可以通过调节末端风机转速来调节送入室内的冷热量，由此可见，此种系统的特点是可以对各个末端（房间进行）单独的控制和调节。
室内温度可由设于每台风机盘管回水支管上与各房间内的温度传感器连锁的电动三通阀调节，亦可由风机盘管三速开关调节。
图1风机盘管控制原理图
对该风机盘管（如图2所示）的介绍：
(1)系统控制-------温度控制器放在温度需要调节的房间内，它具有ON/OFF 两个通断状态，可以直接控制系统的开启与关闭。
(2)温度控制--------温度控制器上设有温度设定按钮，在温控器内有两对触电，夏季动作时将温度控制器选择开关拨到“COOL”档，对盘管供应冷冻水，当温度控制低于设定值时，其中一对触电断开，电动阀失电；当房间温度高于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电；反之，在冬季运作时，将温控器选择开关拨到“HEAT”档，对盘管供应热水，当房间温度高于设定值时，电动阀其中一对触点断开，电动阀失电，当房间温度低于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电，从而使房间万温度在冬夏季维持在一定的范围内。
(3)电动阀控制-------电动阀的动作直接受温控器的控制，电动阀得电时，阀门开启，向风机盘管供应冷热水；失电时，电动阀断开。
从而使温度控制在一定的范围之内。
(4)风机控制---------当温控器处于“ON”状态时，可以通过另一组转换开关对风机进行高、中、低三档调节。
图2风机盘管空调器控制原理及动作本系统中风机盘管的引线如图3所示
图3风机盘管引线
本系统下位部分是由温控器部分，采集器部分、中间站部分和上位机监控部分组成。
末端控制器（温控器）采集下位的有效信号，如温度值，空调开关机状态，空调的制冷制热状态以及风机的风档，经RS485串行总线传至采集器，采集器一方面负责数据的采集，另一方面接收上位机下传的命令。
如果采集器数量较多的话，可以附加中间站，功能和采集器类似，实现数据的采集和命令的传达，如果是单栋楼的话中间站可以不加以太网接口，就能实现单栋楼宇的中央空调的集中控制。
如果有多栋楼宇的话，中间站扩展以太网接口模块，实现多栋楼宇中央空调的远程集中控制。
远程电脑当作客户端，采用可视化编程软件VisualBasic实现数据采集和监控。
四、系统组成
1、空调冷源系统
监测内容：
◇冷水机组运行状态
◇冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行状态
◇冷水机组冷冻水、冷却水管水流状态
◇冷却水供、回水温度
◇冷冻水供、回水压差
◇冷冻水总供水流量
◇冷冻水供、回水管电动平衡阀瞬时开度
◇冷水机组冷冻水、冷却水供水阀开关
控制内容：
（1）系统根据事先编制好的工作及节假日作息时间表自动启停机组，并自动累计机组运行时间，提示定时维修；
（2）根据冷冻水供、回水温度及总供水流量计算实际冷负荷，按冷水机组额定制冷量，控制冷水机组运行台数，达到节能目的；
（3）根据冷水机组累计运行时间，在不需要开启全部冷水机组时，启动累计运行时间最短的冷水机组，使设备处于均衡运行状态；
（4）为保证机组的安全可靠运行，系统按以下顺序进行启停：启动顺序：冷却塔进水蝶阀→冷却塔风机→冷却水蝶阀→冷却水
泵→冷冻水蝶阀→冷冻水泵→延时冷水机组；
停止顺序：冷水机组→延时冷冻水泵→冷冻水蝶阀→冷却水泵→
冷却水蝶阀→冷却塔风机→冷却塔进水蝶阀；
（5）根据冷冻水供、回水总管压差，调节旁通阀开度，保持冷冻水系统压力的稳定；
（6）通过调整冷却塔风机的运行台数，使冷却水供水温度保持在设定范围内；
（7）根据季节变化进行冬夏季转换。
2、空调机组系统
监测内容：
◇空调机组送风机运行状态、故障状态
◇空调机组过滤器阻塞状态、提醒运行操作人员及时清洗
◇空调机组新风温、湿度
◇空调机组回风温、湿度
◇空调机组送风温、湿度
控制内容：
（1）系统根据事先编制好的工作及节假日作息时间表自动启停机组，并自动累计运行时间，提示定时维修；
（2）根据室内外空气状况，调节新、回风阀开度，合理利用新风，节约能源；
（3）根据回风温度，自动调节表冷器/加热器的冷/热水阀开度，使回风温度控制在设定值；
（4）根据回风湿度，自动调节加湿阀的开关，满足室内湿度要求；
（5）在北方地区冬季气候寒冷，为防止空调机组盘管受冻，在表冷器后端设置防冻开关，当温度低于一定值（一般设定为5ºC）时报
警，并自动停止风机，关闭新风阀，全部打开热水阀，以防盘管
冻裂；
（6）新风阀与送风机联锁，风机停止时自动关闭新风阀。
3、新风机组系统
监测内容：
◇新风机组新风温、湿度
◇新风机组送风温、湿度
◇新风预加热器后端温度
◇过滤器阻塞状态，提醒运行操作人员及时清洗
◇送风机运行状态、故障状态
控制内容：
（1）系统根据事先编制好的工作及节假日作息时间表自动启停机组，并自动累计运行时间，提示定时维修；
（2）根据新风预加热器后端温度，自动调节新风预加热器热水阀开度，使该温度控制在设定值；
（3）根据送风温度，自动调节表冷器/加热器的冷/热水阀开度，使送风温度控制在设定值；
（4）根据送风湿度，自动调节加湿阀开关，使送风湿度控制在设定值；
（5）北方地区冬季气候寒冷，为防止风机盘管受冻，在表冷器后端设置防冻开关，当温度低于一定值（一般设定为5ºC）时报警，并
自动停止风机，关闭新风阀，全部打开热水阀，以防盘管冻裂；
（6）新风阀与风机联锁，风机停止时自动关闭新风阀；
（7）与消防系统联锁，发生火警时，风机自动停机。
4、风机盘管的控制
风机盘管由温控器控制：
A、风机盘管的回水管上安装开关二通阀
B、房间内安装温控器
C、热敏电阻测量房间温度
D、带延时功能，以防二通阀频繁启动
E、风机的开/关功能
F、调节风量高/中/低三档风量
G、可以任意调节温度(10-30ºC)
5、膨胀水箱高、低水位监测报警
6、屋顶排气风机、通风机控制
屋顶排风机、通风机监控内容：
A、风机的运行状态、故障状态
B、风机的手自动状态显示
C、风机开关控制
五、系统功能简介：
1、流程板仿真：以现场配置图为背景，实时显示各监控点之数值与状态。
并可点选进入详细资料。
2、走势曲线图：有实时曲线与历史曲线，可放大和缩小，并可随时打印
出来。
3、可串联多台温湿度控制器，并可连结PLC以监控各空调设备之状态，
构成完整的空调监控系统。
4、可行分布式控制或集中式控制。
5、可作远距离监控。
6、可在计算机上集中设置各监控点之目标值及警报上下限值。
7、实时警报：当监控值超过警报值时，计算机通过音效卡与音箱发生警
报声，通知工作人员。
8、提供历史警报及各监控点PV值资料，以供查询。
9、可利用网络另行架设只观不控的观视站(Viewing Nodes)。
