集中供暖控制系統的設計與實現.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外研究現狀,以集中供暖系統的網絡監(jiān)控為實例,結合當前國內冬季供暖地區(qū)實際需要的基礎上,設計了集中供暖的監(jiān)控系統。該系統由下位機(溫度數據監(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溫度的目的,從而實現供暖節(jié)能的目標。依據低成本、低功耗、高可靠性的設計原則,系統采用ARM7單片機S3C44B0X作為下位機監(jiān)控裝置的控制核心,極

3、大的降低了系統的功耗。系統數據采集模塊選用了先進的數字溫度傳感器,電路設計簡單,占用I／O口較少,使系統接線簡單可靠性提高。系統下位機軟件開發(fā)使用了uClinux嵌入式操作系統,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。系統在加入嵌入式操作系統的基礎上,采用以太網作為通訊媒體連接監(jiān)控中心與現場控制器,通訊協議選用了FTP網絡傳輸協議。系統的溫度控制策略選擇了模糊控制和PID控

4、制相結合的模糊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控制系統中有著良好的控制效果。系統設計將現代計算機技術、電子技術和以太網通信技術運用到集中供暖控制的領域,適應了當前國內的需求和發(fā)展。利用本網絡監(jiān)控系統,不但可以及時監(jiān)測系統參數、調節(jié)管網,而且能夠健全運行檔案,實行量化管理。從而提高了系統設備的運行效率,增強了整個系統管