集中供暖控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、目前我國正處在城市化高速發(fā)展的過程中,城鎮(zhèn)人口每年都在加速增長,為改善城鎮(zhèn)居民的生活和工作環(huán)境,我國北方地區(qū)每年都要消耗大量的礦物能源用于建筑供暖。由于我國供暖系統(tǒng)的熱源以燃煤(燃氣)鍋爐為主,每年冬天的供暖除了消耗越來越多的礦物燃料之外,廢氣的排放也對我們周邊的環(huán)境產(chǎn)生著巨大的影響,給我國帶來節(jié)能與減排的兩個方面的沉重壓力。
　　 本研究主要針對公共建筑冬季供暖,提高供暖能源的有效利用率,同時也使得溫室氣體排放得到有效的控制。

2、在查閱大量文獻資料和分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以集中供暖系統(tǒng)的網(wǎng)絡監(jiān)控為實例,結(jié)合當前國內(nèi)冬季供暖地區(qū)實際需要的基礎上,設計了集中供暖的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由下位機(溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測控制器)和上位機(PC機監(jiān)控中心)組成。通過溫度傳感器監(jiān)測建筑物溫度,控制供暖熱水進水閥門或供暖中心供暖水泵達到控制建筑物室內(nèi)溫度的目的,從而實現(xiàn)供暖節(jié)能的目標。依據(jù)低成本、低功耗、高可靠性的設計原則,系統(tǒng)采用ARM7單片機S3C44B0X作為下位機監(jiān)控裝置的控制核心,極

3、大的降低了系統(tǒng)的功耗。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊選用了先進的數(shù)字溫度傳感器,電路設計簡單,占用I／O口較少,使系統(tǒng)接線簡單可靠性提高。系統(tǒng)下位機軟件開發(fā)使用了uClinux嵌入式操作系統(tǒng),縮短了開發(fā)周期,增加了程序的可讀性,更加便于程序的改進和擴充,從而可以研制出規(guī)模更大,性能更完備的系統(tǒng)。系統(tǒng)在加入嵌入式操作系統(tǒng)的基礎上,采用以太網(wǎng)作為通訊媒體連接監(jiān)控中心與現(xiàn)場控制器,通訊協(xié)議選用了FTP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議。系統(tǒng)的溫度控制策略選擇了模糊控制和PID控

4、制相結(jié)合的模糊PID控制技術,既保持了PID控制的穩(wěn)態(tài)誤差小,穩(wěn)定性好的特點,又兼具模糊控制的魯棒性和調(diào)節(jié)速度快的特點,在對建筑物溫度控制這樣非線性、大滯后性的時變系統(tǒng)控制系統(tǒng)中有著良好的控制效果。系統(tǒng)設計將現(xiàn)代計算機技術、電子技術和以太網(wǎng)通信技術運用到集中供暖控制的領域,適應了當前國內(nèi)的需求和發(fā)展。利用本網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng),不但可以及時監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)、調(diào)節(jié)管網(wǎng),而且能夠健全運行檔案,實行量化管理。從而提高了系統(tǒng)設備的運行效率,增強了整個系統(tǒng)管