多联机中央空调无线监控系统的设计与实现

多联机中央空调无线监控系统的设计与实现

牛梦娣

淮安龙鼎科技有限公司 江苏淮安 223001

摘要；随着网络技术的发展，云计算、4G移动技术已成熟，且深入人们生活，从而促进了监控技术的发展，深刻影响着空调产业的工业化与信息化的融合与升级。集中监控系统，主要用于实现远程设备的数据采集、处理、实时监视、控制等功能，是智能化的人机交互终端产品，能够实现管理人员对空调设备空间分割和时间同步，并降低空调耗能和运维费用。多联机中央空调是指一台室外机通过配管连接两台以上室内机，相对传统中央空调，具有节约能源，控制先进及灵活性好等多种优点，越来越多建筑采用多联机中央空调。

关键词：多联机；中央空调；无线监控系统；设计实现

一、系统设计结构

在结构上分为四层：数据采集层、数据处理层、数据传输层和终端监控层。数据采集层是直接连接u网关的室内外机运行数据，集数据采集、处理、传输于一体。网关可以直接输出到计算机，实现计算机与设备之间的通信。同时，还可以通过GPRS模块将数据传输到云服务器，供移动终端使用。作为服务器，计算机实现了SCADA的功能。通过安装相应的监控软件，可以完成多联机空调的远程控制和调度，同时存储历史运行数据。SCADA也可用作电量测量的辅助工具。物联网U网关GPRS芯片可以在单片机中采集操作和处理的数据，并通过云服务器将数据传输到移动终端。在远程终端设备中安装相应的服务软件或小程序，接收多联机空调的报警信息，检查设备运行状态并及时干预。不同厂家生产的空调通讯格式不同。对于不同的通信协议，物联网采用简单可靠的Modbus协议，将目前容易理解的u-to-RS-485通信方式关闭。这样，即使底层空调系统采用不同厂家，只要选择相应的物联网关闭u，数据也会转换成统一的通信格式，有利于网络的形成。当物联网关闭时，配有计算机通信接口和GPRS传输模块。根据现场设备的不同，可以选择不同的终端实现方式，也可以修改不同的方式。在U型网关中，只需要修改相应的跨接导线。GPRS转换后形成统一的数据格式，并在移动终端上安装相应的小程序，实现多联机空调系统的云通信。

二、多联机中央空调安装设计规范

（一）室内机安装

多联机中央空调主机由室内机和室外机组成。其中，室内机安装时，要根据实际情况科学选择机位，综合考虑实际排水要求和温度条件。室内机一般应安装在有排水坡度的地方，以满足排水管道的排水要求。

安装现场还应具有良好的空气流动性，以确保吸入口和排出口不受阻碍，避免发生空气短路。家用多联式低静压风管的室内机安装一般采用下送下回、侧送下回、侧送侧回三种送风方式。在家装工程中，笔者常采用边送和下送两种形式。一般用于长直径、长深度的走廊走廊。此时，回风口的距离至少为1.5m，否则容易造成气流短路。此外，安装现场应有适当的温度和湿度。如果湿度过高，很容易导致主机绝缘、结露等情况。另外，室内机的位置应与电视、收音机保持一定距离，距离应大于1米，信号线采用屏蔽双绞线，必须接地，并尽量远离荧光灯、白炽灯等，以免影响空调的正常运行。应预留维修口，以满足更换电机的空间要求。采用增加回风口长度（30-35cm）的方法，保证检修口空间便于检修。另外，值得一提的是，为了提高喇叭口管道的连接紧凑性，阀门和管道接头斜面应涂上与压缩机相同的冷冻润滑油（r410系统，应使用合成Poe冷冻油）

（二）室外机安装

系统室外机安装时应考虑外部环境的实际情况，尽量选择空气流通良好的场所。吸气口、排气口气流不受阻碍，排气口无大风。同时，应综合考虑机器周围的情况，避免其他热源的影响。室外机应放置在距电视、收音机等设备5米以上的地方，避免电磁波对机器运行的影响。而且机器不会被雪覆盖，也不会有可燃气体泄漏的危险。此外，在安装室外单元时，应注意确保安装部分的牢固性，确认地基是防震的，在现场没有噪声，然后确认地基的强度和水平度。在基础螺栓被驱动之前，应安装防振橡胶，其尺寸应覆盖室外单元固定脚的整个轴承区域。控制盘箱和阀门的正面和侧面应预留至少50cm的检修空间，用于调试和检修。

三、多联机中央空调无线监控系统控制措施

（一）智能控制技术

智能控制技术是将计算机技术作为基础，融合了人工智能以及控制技术的智能化及自动化技术。智能控制技术主要包括模糊型控制技术以及神经网络型控制技术这两个方面。模糊型控制技术作为智能控制技术的重点部分，主要控制技术包括语言变量、模糊变量以及模糊集合，主要组成部分是模糊控制器，模糊控制器通常将单片机和微机作为控制的主体，还具有一定的计算机功能。模糊控制的本质就是拥有系统化又可以充分进行应用的一种非线性控制。但是，模糊控制还要依靠精准的数学模型才能进行相关功能的应用。和模糊型控制技术相比，神经网络型控制技术的智能性特点更为明显，神经网络型控制技术可以模仿人脑，通过这种方式来进行人工型神经网络以及系统控制的有机结合，将结构简单的处理单元作为节点，组成信息处理的主要部分。因为神经网络型控制技术可以进行人脑的模拟，所以该技术可以更精准地预测并调节中央空调监控系统中的数据。而且神经网络型控制技术的运行速度要高于模糊型控制技术，准确性也更高。在中央空调中科学合理地应用智能控制技术可以营造更加舒服的室内环境，通过室内清新度、温度以及相对湿度的控制，维持室内空气的清新，而且中央空调监控系统中还可以安装降低噪音的设备，以此来降低人们工作生活中的噪音。另外，中央空调的智能监控系统还具有环保功效，可节能减排。因此将智能技术应用于中央空调监控系统是目前相关单位需要注意的关键问题。

（二）中央空调的远程控制

1、开关机及参数设置方便。各区域楼层的中央空调开关机集中在主控柜的控制面板上,操作按钮即可完成远程、就地的设置及启停机。2、巡视检查方便。巡视一遍设备,自控主柜前PLC显示屏几秒钟几分钟内即可完成。能够直观的看清设备的运行状态及运行效果,发现各个时段的报警记录、运行实时记录及轨迹。中央空调的远程控制,我们管内的保定站把巡检登陆和管理人员的登陆纳入到了远程控制登陆面板中,可以考核检修人员的到勤率及检修频次,管理人员可以修改设备的参数设置。3、参数读取调节方便。数据、运行状态实时的显示在屏幕上,不到现场可以直接读取各区域当前的供回水室内外温湿度、压力等数值参数,冷凝压力等可以通过操作屏上调整电机的频率等参数实现,进而调整冷凝压力、蒸发压力。中央空调中心柜的远方就地设置,使多地区可以实现中央空调的集中统一管理及在线指挥调节。

（三）监控工作站

监控工作站的组态软件与DDC连接通信,实现末端冷源设备的远程启停、顺序控制,以监视设备运行故障,对关键工艺参数(温度、压力等冷水机组内部参数)进行实时显示和限值报警,实现数据打印、数据存储、历史趋势记录等功能。每个工作站最多管理64条逻辑以太网,每条网络最多包括1000个设备(包括工作站和DDC控制器),其可扩展性完全满足现有和今后的监控需求。

（四）网络控制引擎

网络控制引擎包括硬件网关和软件网关。硬件网关与现场系统或设备通信接口互联,实现数据采集与设备控制。软件网关接口方式为与第三方系统或设备进行互联,即在操作站开发OPC程序,通过第三方系统或设备通信接口将数据导入组态软件。这需要第三方系统或设备提供通信接口的硬件和软件定义以及通信协议文本,只有这样才能实现数据采集。

五、结论

通过原理图设计、PCB打印和软硬件调试，实现了多联机中央空调的远程监控。方便工程实施，避免了布线带来的繁琐工作，使用方便，节约了设备运行成本，实现了自动化与信息化的集成。GPRS数据传输受无线网络和云服务器的配置和网络条件的制约。更改U网关配置时，需要打开设备并修改内部跳线。在随后的开发中，您将考虑更灵活的实现计算机和移动终端同时监控空调等设备，以确保信息和数据的安全畅通。

参考文献：

[1]黄敏.家用中央空调——多联机安装要点[J].科技信息，2010（36）：340.

[2]孙爱东.中央空调无线监控安装中应注意的问题[J].建筑工程技术与设计，2014（34）：955-955.