地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)保意識(shí)已經(jīng)逐漸深入人心，能源短缺和環(huán)境污染也成為人們關(guān)注的兩大問(wèn)題，尋找清潔能源，提高能源使用效率開(kāi)始受到人們重視。地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)，利用地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，它具有高效、環(huán)保、運(yùn)行低成本等優(yōu)點(diǎn)。監(jiān)控系統(tǒng)是地源熱泵系統(tǒng)的核心，直接關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性。隨著智能建筑的發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)始趨向于智能化管理、無(wú)人管理，這對(duì)地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高

2、的要求。舊式空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，系統(tǒng)能耗大，開(kāi)發(fā)一套高效的空調(diào)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)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(duì)比分析了PLC、DDC在地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種新的解決方案，在下位機(jī)側(cè)選用PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，在上位機(jī)側(cè)，摒棄通用組態(tài)軟件和專(zhuān)業(yè)組態(tài)軟件，自主開(kāi)發(fā)地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。
　　本文以某商場(chǎng)為例，根據(jù)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，詳細(xì)計(jì)算其冷、熱負(fù)荷，并進(jìn)行熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵選型，

3、以及地埋管長(zhǎng)度計(jì)算。在下位機(jī)程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，首先對(duì)地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，確定監(jiān)測(cè)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(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)，采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線的集散式控制系統(tǒng)FDCS。根據(jù)需求分析，進(jìn)行PLC型號(hào)、溫度傳感器、壓力傳感器、電動(dòng)蝶閥選型。簡(jiǎn)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(duì)循環(huán)泵變頻進(jìn)行了可行性分析，并對(duì)水泵變頻進(jìn)行理論和實(shí)例分析，確立

4、地源側(cè)水泵、用戶(hù)側(cè)水泵同時(shí)變頻的控制策略。分析論述了用戶(hù)側(cè)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(cè)水泵定溫差控制、定壓差控制的適用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)熱泵機(jī)組群控，提出基于熱泵機(jī)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(hù)側(cè)水泵、地源側(cè)水泵的控制流程。
　　數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫(kù)建立是上位機(jī)程序開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，本文制定了地源熱泵機(jī)組和水泵的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析要求，從需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5、、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)六個(gè)步驟詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過(guò)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(kù)操作語(yǔ)句優(yōu)化也是程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，本文先后建立設(shè)計(jì)存儲(chǔ)、多表查詢(xún)，優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢(xún)過(guò)程。
　　以VS2010為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用C＃語(yǔ)言和SQL Sever2008數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。軟件開(kāi)發(fā)采用三層架構(gòu)模式，使前端界面與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)分離，便于后期維護(hù)。軟件功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控

6、、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化控制、用戶(hù)管理、基本信息查詢(xún)等功能。為解決監(jiān)控系統(tǒng)頻繁操作數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)致代碼冗余的問(wèn)題，專(zhuān)門(mén)編寫(xiě)了數(shù)據(jù)庫(kù)操作類(lèi)庫(kù)。引入ZedGraph控件，解決數(shù)據(jù)曲線圖繪制的問(wèn)題。實(shí)時(shí)顯示頁(yè)面可以顯示系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，顯示每個(gè)設(shè)備詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)，具有報(bào)警功能。歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)可以查詢(xún)各設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，為管理人員提供參考。數(shù)據(jù)分析頁(yè)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(yè)面能夠控制熱泵系統(tǒng)的啟停，兼有手動(dòng)、自動(dòng)