地源熱泵機房監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)與應用.pdf

1、隨著社會和經濟的不斷發(fā)展，環(huán)保意識已經逐漸深入人心，能源短缺和環(huán)境污染也成為人們關注的兩大問題，尋找清潔能源，提高能源使用效率開始受到人們重視。地源熱泵技術屬可再生能源利用技術，利用地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源進行能量轉換，它具有高效、環(huán)保、運行低成本等優(yōu)點。監(jiān)控系統(tǒng)是地源熱泵系統(tǒng)的核心，直接關系到空調系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性。隨著智能建筑的發(fā)展，空調系統(tǒng)開始趨向于智能化管理、無人管理，這對地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高

2、的要求。舊式空調監(jiān)控系統(tǒng)自動化程度不高，系統(tǒng)能耗大，開發(fā)一套高效的空調機房監(jiān)控系統(tǒng)，對于降低地源熱泵系統(tǒng)能耗提高其工作效率具有重要意義。本文對比分析了PLC、DDC在地源熱泵機房監(jiān)控系統(tǒng)中的優(yōu)缺點，提出一種新的解決方案，在下位機側選用PLC作為現(xiàn)場控制器，在上位機側，摒棄通用組態(tài)軟件和專業(yè)組態(tài)軟件，自主開發(fā)地源熱泵機房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。
　　本文以某商場為例，根據(jù)建筑物圍護結構參數(shù)，詳細計算其冷、熱負荷，并進行熱泵機組、循環(huán)水泵選型，

3、以及地埋管長度計算。在下位機程序開發(fā)過程中，首先對地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)進行需求分析，確定監(jiān)測參數(shù)和控制參數(shù)，然后繪制地源熱泵系統(tǒng)監(jiān)控原理圖，編制監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)表。地源熱泵機房監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)，采用基于現(xiàn)場總線的集散式控制系統(tǒng)FDCS。根據(jù)需求分析，進行PLC型號、溫度傳感器、壓力傳感器、電動蝶閥選型。簡要介紹了PLC的編程軟件STEP7，并列舉溫度采集模塊的程序。
　　本文對循環(huán)泵變頻進行了可行性分析，并對水泵變頻進行理論和實例分析，確立

4、地源側水泵、用戶側水泵同時變頻的控制策略。分析論述了用戶側水泵定溫差控制、定最不利末端壓差控制、定供回水干管壓差控制，以及地源側水泵定溫差控制、定壓差控制的適用場合及優(yōu)缺點。針對熱泵機組群控，提出基于熱泵機組功率的控制策略。根據(jù)功能要求分別制定地源熱泵、用戶側水泵、地源側水泵的控制流程。
　　數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫建立是上位機程序開發(fā)的基礎，本文制定了地源熱泵機組和水泵的評價指標。根據(jù)數(shù)據(jù)分析要求，從需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計

5、、物理結構設計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行和維護六個步驟詳細介紹了數(shù)據(jù)庫的建立過程。編制數(shù)據(jù)E-R圖，并按照數(shù)據(jù)處理的格式要求，建立數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù)庫操作語句優(yōu)化也是程序開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，本文先后建立設計存儲、多表查詢，優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢過程。
　　以VS2010為開發(fā)平臺，采用C＃語言和SQL Sever2008數(shù)據(jù)庫，開發(fā)地源熱泵機房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。軟件開發(fā)采用三層架構模式，使前端界面與后臺數(shù)據(jù)庫分離，便于后期維護。軟件功能包括實時監(jiān)控

6、、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化控制、用戶管理、基本信息查詢等功能。為解決監(jiān)控系統(tǒng)頻繁操作數(shù)據(jù)庫導致代碼冗余的問題，專門編寫了數(shù)據(jù)庫操作類庫。引入ZedGraph控件，解決數(shù)據(jù)曲線圖繪制的問題。實時顯示頁面可以顯示系統(tǒng)當前實時運行數(shù)據(jù)，顯示每個設備詳細運行參數(shù)，具有報警功能。歷史數(shù)據(jù)查詢可以查詢各設備的歷史運行數(shù)據(jù)，為管理人員提供參考。數(shù)據(jù)分析頁面，可以查看熱泵系統(tǒng)、熱泵、水泵的數(shù)據(jù)分析。優(yōu)化控制頁面能夠控制熱泵系統(tǒng)的啟停，兼有手動、自動