分体式空调节电控制系统技术方案

分体式空调节电监控系统技术方案

山东力创科技股份有限公司

2016年2月

一、概述

办公建筑节能是节能减排的重点领域。办公建筑年电力消耗总量约占全国总消耗量的10%，是建筑能源消耗高密度领域。空调用电又是办公建筑电力消耗大户。空调运行温度过高/过低、空调使用时间无法统一管理、下班后忘记关空调、长时间不使用空调不拔电源插头等空调用电浪费现象比比皆是。加强办公空调节电管理对于节能减排、控制运行费用具有重要而现实的意义。

力创科技建筑用能精细化运行监管系统之“分体式空调远程节电监控系统”，采用先进的传感技术、物联网与互联网技术和数据库技术，实现了分体式空调器用电及室内温度的远程监测、空调使用习惯与耗电量分析，并通过温度控制、定时控制、预付费控制及管理者远程调控等灵活的节能策略和手段，有效地控制空调合理使用，既能营造舒适的工作生活环境又不造成浪费，也实现了分体式空调分项能耗精确计量与费用独立核算，为能源消耗定额管理、节能目标定量化提供了计量工具和节能手段。

力创科技分体式空调远程节电监控系统是大型公共建筑/机关办公建筑能耗监管平台、节约型校园系统中关于插座取电空调末端用电子项计量的补充，是基于分室、分项、分时以及主要用电设备精细化管理的典范，符合《公共机构能源资源计量器具配备和管理要求》(GB/T29149-2012)和《节约型公共机构示范单位评价标准》要求，

适用于机关、学校、医院、写字楼、科研单位、企业的办公或集中宿舍、物业分体式空调器用电管理。

二、ZigBee智能空调节电控制器应用

1.测量

1.1实时监测分体空调器的耗电量、运行时间：

Θ实现空调使用定额管理；

Θ实现“国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统”对空调末端用电子项的精确计量。

1.2实时监测室内环境温度：

Θ落实国务院关于公共场所空调温度的规定，提供精确依据。2.控制

2.1温度控制：

实时监测室内温度，超过控制器设定温度值时，分体空调控制器通过红外探头自动将空调运行温度修正温度。

2.2定时控制：

Θ班外时间可自动判定空调运行状态运行，根据运行状态做出不同管控动作。若空调正在运行，发送空调关机命令，3min后关闭插座供电；若空调停止运行已经超过3min则立刻关闭插座供电。可定时恢复插座供电，是否自动开启空调可选，空调的模式、风速、温度可自动识别；

Θ开关机可由上位机设置。对于加班等班外时间使用空调的情况，使用者可通过本地按钮现场送电并继续使用空调。

2.3预付费控制：

实时计算空调剩余可用电量(时间)，剩余电量(时间)值不足10%时自动报警提醒使用者；剩余电量(时间)值为0时，自动判断空调运行状态并停止为空调供电；充值后控制器自动恢复供电，继续使用空调。

2.4远程手动控制：

对不常用房间的空调，以及禁用空调的季节，由上位机系统软件远程锁闭ZigBee智能空调节电控制器，禁止空调供电，此时控制器按键无法恢复空调供电，只能由上位机系统软件远程解锁后，方可恢复空调正常使用。

三、系统架构

Θ系统架构一（空调节电监控系统）

ZigBee智能空调节电控制器自组网络将现场设备数据汇集到ZigBee 无线网关（上行口为RJ45），通过局域网络与数据中心（服务器）进行数据交互。

Θ系统架构二（大型公建能耗监测系统）

ZigBee智能空调节电控制器自组网络将现场设备数据汇集到ZigBee 无线网关（上行口为RS485），接入楼宇数据采集器，作为数据采集系统的一个子系统存在。

（空调远程节电控制系统架构图）

ZigBee网络特点

Θ自动入网。上电后，节点(ZigBee智能空调节电控制器)可以自动寻找网络入网。

Θ自动登记信息。节点入网后，自动将自己信息上报到网络中心协调点。Θ自动分配地址。节点入网后，网络中心协调器(ZigBee无线网关)按顺序分配节点设备ID。

Θ数据自动路由。中间节点收到数据，会自动继续转发。

Θ自动修复路径。自动节点原来路径不通时，寻找新的路径连接网络。Θ抗干扰。双轨传输。

四、关键设备

1、ZigBee无线网关

将ZigBee智能空调节电控制器数据通过ZigBee无线网关，接入RS485网络或局域网络。

Θ接口及通讯波特率：RS485接口9600bps，或RJ45接口10Mbps

Θ设备负载：支持30、50或100个终端设备

Θ数据透传

Θ供电电源：12VDC,1A

Θ使用环境：温度-25℃～+75℃，湿度：<95%

2、ZigBee智能空调节电控制器

力创科技ZigBee智能空调节电控制器采用先进的ZigBee无线物联网通讯技术，电力感应和环境感知技术，高度集成超低功耗设计，实现分体式空调器的用电计量、室温测量与远程传输，集成了温度控制、定时控制、预付费控制、本地与远程控制通断电等多种节电策略，是节约型公共机构、节约型办公区、绿色建筑、家居能源精细化管理的必选产品。功能特点

Θ液晶显示，按键查看：有功功率、用电量、用电时间，当前用电量、当前用电时间，剩余用电量、剩余用电时间，控制状态。

Θ远程抄读：室温，用电量、用电时间，当前用电量、当前用电时间，剩余用电量、剩余用电时间，控制状态，空调工作电压、电流、有功功率、功率因数。

Θ控制：按键控制智能节电控制器电力输出；

远程遥控智能节电控制器电力输出；

远程启用智能节电控制器的控制功能、设置控制参数；控制

功能包括温度控制、定时控制、预付费控制、越限保护。

Θ上电自检，掉电记忆

Θ可联机运行，也可脱机运行

Θ上位机通讯协议：MODBUS-RTU

性能指标

Θ工作电压：85V～265V

Θ额定电流：16A/20A

Θ计量精度：2级

Θ静态功耗低于0.4W，动态功耗低于1.0W

Θ两点间通讯距离：空旷地视距超过300m,办公建筑室内50-80m，居住建筑室内20-50m，可多跳转发

Θ每个设备均带中继路由功能，可作为节点中继

ΘRF通讯参数：工作频段ISM 2.4GHz，发射功率100mW，接收灵敏度-90dBm