山东大学科技成果——中央空调物联网远程监控及节能系统

山东大学科技成果——中央空调物联网远程监
控及节能系统
项目概况：
中央空调远程监控目前是国内外对于现代商业、办公及住宅楼群实施温度自动控制的一种趋势。

它具有节能效率高、环境热污染低、便于维护管理等优点。

由于长期以来人们对中央空调节能不够重视，能源浪费的现象相当严重且普遍。

按国内南方及沿黄省会城市的统计，中央空调用电量分别占各地市总用电量的28%左右（重庆29%，上海31.1%），这给各城市的供配电带来了沉重的压力。

高能耗己经成为制约中央空调健康发展的一大瓶颈，解决中央空调的节能问题迫在眉睫。

我们研发的中央空调以太网远程监控系统是一个集制冷、麦通、控制、信息于一体，跨学科、跨行业（学会）的复杂工程。

该系统由符合IEEE80X.3标准的以太网中间站、网络路由器、现场控制器及以太网远程监控软件等组成，软硬件全部自主知识产权。

应用本系统进行中央空调的升级改造，不仅能够有效地从源头上遏制制度和政策漏洞造成的能源浪费，也为各级政府节能降耗树立了一个新的标杆，必将推动节能减排工作上一个新的台阶。

该项目作为省政府节能减排样板，己连续多年受到省政府“全省节能减排节约型先进单位”的表彰和奖励。

技术特点：
1、当空调采样温度大幅度偏离政府倡导的办公、生活温度时，系统将给于自动修正；
2、采用模糊控制理论，以风机能耗最小为目标，对空调风机转速进行优化控制；
3、自动监测空调风机状态，即当空调运行中，遇有开门窗通风时，系统则会检测到空调末端处在长期高速运转状态，即发出警示并自动修正运行参数；
4.采用时间表设定模式，即对中央空调末端可实现上、下班按设定时间自动开、关机；
5、根据用户特殊要求，温控器加装光电检测，可实现多种开、关机模式；
中央空调远程监控界面
6、采用以太网以及GPRS技术。

可将境内外不同地域的被控对象，同时组态于同一个监控界面中；
7、在任何具备上网条件的地方，可对中央空调/集中供热系统的用户，实时进行末端参数的修正和运行模式的控制，并可以进行远程故障诊断。

用户也可选择禁止外网访问模式，自行在局域网内使用；
8、采用可靠的网络安全技术，只有IP、MAC、端口号等7种设置以及登录密码同时满足时方可登录该系统；
9.采用数学建模方法，为用户提供科学、准确的数据依据，便于各级领导的管理和决策；
10、采用数理统计方法，可实现多种收费模式；
11、采用自主专利技术，可节省90%线缆和50%的施工费用。

主要指标：
传输速率：10/100Mbps；
协议标准：IEEE802.3；
网络接口类型：RJ45（标准以太网）；
其他接口类型：SPI/12C/JTAG/IEEE1149.1；
大容量数据缓冲：4G-8G；
网络路由器负载：32-64；
串行口类型：RS485/RS232；
主、从串口多种波特率选择，接收数据自整定重新分配，自诊断末端故障；
自由电源：80V-270VAC。

市场前景：
经长期远程监控和跟踪中央空调用户，众多办公室存在开空调同时开窗通风、下班忘记关空调的现象。

因此，单纯依靠政策和制度监督并不能完全杜绝人为浪费的情况。

调查显示租用写字楼的中央空调商务用户下班后最多时有近7成的房间没有关机，夏季制冷高峰期有近6成的房间设定温度低于18ºC，冬季采麦由5成以上设定温度高于24ºC。

科学计算表明，在制冷工况时，空调的设定值每提高1ºC，
能耗会下降8%：在制热工况时，空调的设定值每降低1ºC能耗会下降12%。

一幢1万平米的楼每天可节省约750元人民币，按每年8个月的制冷/采麦期计算：全年节省能源费约18万元人民币。

投资预算及效益：
投资预算：50万
软件程序编写，计算机、编程器等硬件购买，贴片焊机、波峰焊机、万用表、示波器等测试设备，联网通信、老化台等；总投资：20-30万。

预期效益：200万/年
预售单价：600元/控制点
社会效益：
济南市2011年6月份公布的统计数据：空调负荷100万千瓦，每天制冷用电1990万千瓦时，若采用该系统，济南市全年节约用电：1990×240×0.36=171936万千瓦时，折合节约标准煤：171936×0.4=68.7万吨，减排二氧化碳：171936×0.997=171万吨，减排二氧化硫：171936×0.03=5.1万吨，平均节约水量：68.7×10=687万吨，平均节约铜线：42×800×90=302.4万米，平均节约铜材：2.5×42×800×8.95×90/1000=67.6吨。