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國際節能環(huán)保網(wǎng)
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TD-Net神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )節能控制系統
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經(jīng)營(yíng)模式： 生產(chǎn)型
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產(chǎn)品相關(guān)信息
產(chǎn)品型號：TD-Net
原 產(chǎn) 地：湖南長(cháng)沙
產(chǎn)品詳細信息

中央空調的能耗主要由三個(gè)方面組成： 1、制造端，即制造冷熱量的機組系統，約占整體能耗的55%。 2、輸配端，即輸配冷熱量的管網(wǎng)系統，約占整體能耗的25%。 3、使用端，即消耗冷熱量的末端系統，約占整體能耗的20%。 針對以上3個(gè)方面都有不同的廠(chǎng)家提供各種不同的控制手段，而且能夠在各自的領(lǐng)域取得節能效果，但作為一體電效管理提供商的TEK卻獨辟蹊徑，將這3個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行統一考慮，開(kāi)發(fā)了用于中央空調的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )節能控制系統（TD-Net），能夠根據末端負荷的變化，監測實(shí)時(shí)數據并對照數據庫，預測未發(fā)生時(shí)間內的需求，并判斷是否應該改變系統運行參數，控制制冷（熱）量的大小，并管理中央空調系統的管網(wǎng)和泵閥，從而實(shí)現了中央空調根據用戶(hù)的需求進(jìn)行運行，真正做到了有多少需要就產(chǎn)生多少冷（熱）量，即智能化集中控制系統（ICCS）+自適應末端變化的智能變流量系統（IAFS）。 概述 該系統的核心是在滿(mǎn)足末端負荷需求的最小流量控制下，盡可能地降低能耗，提高能效比，最大限度地降低各級系統的流量和系統壓差損失。系統能夠通過(guò)智能控制系統以最小變化率、最精確控制度全程管理各回路的節點(diǎn)，而以此為基礎的全面高效的智能管理方案實(shí)現了機組最優(yōu)運行和末端最佳供冷（熱）的統一。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )節能控制系統以控制軟件為核心，結合現場(chǎng)控制分站（FCS）、控制優(yōu)化分站（OCS）、終端控制分站（TCS）、現場(chǎng)采集單元（SAU）等設備，將中央空調系統從“生產(chǎn)”-“輸送”-“使用”全過(guò)程進(jìn)行統一的、一站式的管理，實(shí)現了真正的一體化節能。 進(jìn)行一體化改造的難點(diǎn)在于： 1、怎樣將各個(gè)環(huán)節統一起來(lái)，符合中央空調系統的非線(xiàn)性（non-linear）特點(diǎn)并克服系統整體的時(shí)效性，真正實(shí)現一站式服務(wù)？ 2、如何解決現場(chǎng)和末端設備數據的實(shí)時(shí)采集和傳輸問(wèn)題？ 3、如何控制系統的各個(gè)環(huán)節，實(shí)現真正的動(dòng)態(tài)跟隨性？ 4、如何針對中央空調使用情況自動(dòng)分配設備地址，優(yōu)化設備運行，提高設備使用壽命？ 針對以上問(wèn)題，并結合泰克公司數年來(lái)的調查研究，全新開(kāi)發(fā)的TD-Net能有效克服以上問(wèn)題 優(yōu)勢 ■ 產(chǎn)品以非線(xiàn)性系統建立模型，全面模擬了中央空調的延時(shí)性、魯棒性、非線(xiàn)性等問(wèn)題，提出了預測性的解決方案，實(shí)現了全過(guò)程掌控，如下圖所示。 如上圖所示：右邊是一個(gè)典型的線(xiàn)性系統模型，輸入輸出是呈對應關(guān)系的，而左邊則是一個(gè)非線(xiàn)性系統，輸入輸出之間相互不成規則，也就是中央空調的模型，如果采用類(lèi)似于PID調節的方法，可以跟蹤負荷變化，但會(huì )造成溫度波動(dòng)較大，不利于用戶(hù)使用，只有采用新的預測性控制理論才能很好地滿(mǎn)足系統要求。 ■ 產(chǎn)品以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（Neural Control）理論為基礎，結合過(guò)程控制和現場(chǎng)數據站的方法，提出了先進(jìn)的基于混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的非線(xiàn)性預測函數控制及SMITH預估控制算法，編制出控制算法軟件并將其應用到實(shí)際對象中，解決了中央空調的滯后問(wèn)題，系統具備先進(jìn)的人工智能（AI）功能，可以滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)跟隨性、延時(shí)性。 ■ TD-Net采用虛擬實(shí)驗室（Virtual Labortatory）技術(shù)開(kāi)發(fā)，將LabVIEW運用于PC實(shí)時(shí)測控（Real-time control）系統，分析了實(shí)時(shí)系統的任務(wù)與任務(wù)調度。針對平臺的多任務(wù)調度的特點(diǎn)，設計了多任務(wù)的調度核心，提出了兩級任務(wù)隊列的解決方案，并分析系統的軟硬件設計，實(shí)現了多任務(wù)實(shí)時(shí)測控系統，在應用中將系統任務(wù)分為實(shí)時(shí)任務(wù)和非實(shí)時(shí)任務(wù)。完成了數據采集、處理和輸出、數據存儲、顯示和管理等功能。 ■ 產(chǎn)品采用了獨特的站-點(diǎn)式結構（Station-Point，S-P），由現場(chǎng)控制分站（FCS）、終端控制分站（TCS）、控制優(yōu)化分站（OCS）、、現場(chǎng)采集單元（SAU）等組成，再通過(guò)分站監測、分析、控制各節點(diǎn)，點(diǎn)與站之間由現場(chǎng)總路線(xiàn)連接，站與站及站與主系統之間由TCP/IP網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)連接，避免了繁瑣的控制布線(xiàn)，而且每個(gè)站都是獨立工作的，可以脫離主系統單獨工作，這樣大大降低了故障發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的穩定性和安全性。 ■ 系統拋開(kāi)了各種類(lèi)型的智能模塊，采用先進(jìn)的嵌入式智能開(kāi)發(fā)平臺（Embedded Intelligent Platform），自主開(kāi)發(fā)了獨立的站式模塊，全面兼容所需的部件，采樣速率快，控制精度高，而且內部可以實(shí)現無(wú)縫連接，將整個(gè)系統內部組成了一個(gè)封閉式的網(wǎng)絡(luò )（TD-Net），然后再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現與外部的連接，這樣極大地提高了系統運行的速度和可靠性。 ■ 中央空調的機組設備一般情況下都不是滿(mǎn)負荷運轉的，產(chǎn)品可以根據備的實(shí)際運行情況，對照數據庫服務(wù)器（Database server），判斷出設備的當前運行時(shí)間和壽命，智能控制設備。而且可以通過(guò)跟蹤每個(gè)設備的使用小時(shí)的數據并用于要求進(jìn)行預防性替換。產(chǎn)品具有節約成本、降低維護費用、增強系統可靠性等特點(diǎn)。 構成 中央空調一體化節能控制系統由以下幾個(gè)部分組成： 1、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制總站 包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )節能控制軟件（Neural network energy-saving control software，NNECS）、專(zhuān)家數據庫（ED）、Firewall等； 2、現場(chǎng)控制分站 包括現場(chǎng)采集箱、現場(chǎng)數據中轉站、現場(chǎng)控制設備等部分； 3、標準控制優(yōu)化分站 包括標準控制柜、優(yōu)化控制站、終端控制模塊、網(wǎng)絡(luò )數據庫等部分； 4、智能控制優(yōu)化分站 包括標準控制柜、優(yōu)化控制站、智能控制模塊、終端控制模塊、網(wǎng)絡(luò )數據庫等部分； 特性 ■ 具有調節、優(yōu)化、控制和監測功能。 ■ 具備分站擴展功能，可以根據不同環(huán)境進(jìn)行自由擴展。 ■ 菜單式人機界面（HMI），參數調整簡(jiǎn)單方便。 ■ 提供具備人工智能（AI）的自動(dòng)工作模式，方便可靠。 ■ 具備優(yōu)先控制功能（Priority control），當出現故障時(shí)，可選擇轉為手動(dòng)操作，不必受自動(dòng)系統的控制。 ■ 變壓隔離，可抑制共模干擾（Common-mode interference）。 ■ 提供管理員操作模式（Administrator mode of operation）。 ■ 加強了數據的判斷和處理能力，通過(guò)對空調運行曲線(xiàn)預測性地判斷，能夠自動(dòng)做出最優(yōu)處理，最大限度地減少了溫度地波動(dòng)。 ■ 提供電氣、水力、溫度等方面的多種保護功能，并且具備報警輸出功能。 ■ 具備對設備的聯(lián)動(dòng)控制（Dynamic Control）功能，可以根據設備地址自動(dòng)調整運行。 ■ 具備互可操作的網(wǎng)絡(luò )功能，可以很方便地接入各種其它現場(chǎng)總線(xiàn)和其它網(wǎng)絡(luò )中。（可選功能） 效果分析 TD-Net的節能效果分為：基礎型節能效果（Basic energy-saving effect，BEE）、增值型節能效果（Value-added energy-saving effect，VEE）兩個(gè)部分。 基礎型節能效果（BEE） TD-Net將中央空調系統視作一個(gè)能量運行的整體，把控制的對象從單個(gè)子系統，擴展到系統整體，應用預測算法和專(zhuān)家診斷法，實(shí)現系統綜合能耗的動(dòng)態(tài)最小化，實(shí)時(shí)跟蹤空調負荷的變化，采用合適的尋優(yōu)方法，實(shí)現系統綜合耗能最小。 TD-Net能夠取得良好的動(dòng)態(tài)特性和穩態(tài)特性，整個(gè)系統節約電能20%-40%。該系統對溫度的控制精度達到0.5℃-1℃，系統基本無(wú)超調，運行穩定。 增值型節能效果（VEE） 中央空調系統是一個(gè)復雜的系統，由多個(gè)控制節點(diǎn)組成，傳統意義上其運行都是人工進(jìn)行手動(dòng)操作的，而且一般情況下改變不多，這樣就會(huì )造成部分節點(diǎn)上的設備長(cháng)期消耗，而另一部分節點(diǎn)上的設備長(cháng)期處于備用狀態(tài)，TD-Net的聯(lián)動(dòng)控制（Dynamic Control）功能能夠自動(dòng)收集運行數據，并對照數據庫服務(wù)器（Database server），判斷出設備的當前運行時(shí)間和壽命，智能控制設備，這樣大大降低了設備的消耗，可有效節約30%左右的維護成本。 為了保證中央空調的正常運行，常常需要配備3-8人的空調操作人員，倒班工作，時(shí)刻檢查機組的運行，跟蹤環(huán)境和負荷的變化，并且將數據人工記錄下來(lái)。而使用了TD-Net后，只需1-2個(gè)人就可以全程控制中央空調的運行，而且不需要復雜的操作，系統就可以自動(dòng)根據環(huán)境和負荷的變化調整機組運行狀態(tài)，所有數據都會(huì )被自動(dòng)紀錄在數據庫中，隨時(shí)可以進(jìn)行查閱，這樣節省了50%的人工成本。 對于操作人員而言，以往空調操作人員需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓和資格審查，需要長(cháng)時(shí)間熟悉環(huán)境的一些變化并了解機組的運行特性，并在工作時(shí)需要保持較大的關(guān)注度，TD-Net從基層操作人員的工作習慣出發(fā)，開(kāi)發(fā)了較高仿真度的人機界面，不需要很專(zhuān)業(yè)的知識，只需要在通電時(shí)輸入一些常用數據，就可以自動(dòng)運行，日常操作也很簡(jiǎn)便，無(wú)論是操作模式還是操作流程都很簡(jiǎn)單，不需要額外的專(zhuān)業(yè)培訓。 TD-Net還搭載了Web服務(wù)器，可以通過(guò)Web瀏覽器進(jìn)行信息的監視和更新，另外還具有Task Script、數據存盤(pán)、Email發(fā)送等功能，更可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)化，構筑更自由的網(wǎng)絡(luò )，大量減少了重復建設，節約了開(kāi)發(fā)成本和管理費用（選配）。 參數

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