《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》涉及自动化控制技术领域，具体而言，涉及一种中央空调冷站控制系统及控制方法。

中央空调冷站为公共建筑提供空调冷冻水，一般由冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、阀门、自动控制系统等组成。中央空调冷站自动控制系统可实现自动管理和控制，能够大幅提高冷站自动化水平，降低管理人力物力投入，提升中央空调系统能效水平。

参阅图1，2016年11月之前的中央空调冷站自动控制系统主要有以下特点：

1）DDC控制器通过大量IO接口与现场设备（冷机、冷却泵、冷却塔、电动调节阀、冷冻泵等）相连，收集各种测量值和执行机构状态反馈信息，输送至上位机，并将上位机控制指令输出下发给各执行机构。

2）上位机通过总线或网络通信与DDC控制器相连，一般由各个DDC将各种测量值和各执行机构的状态反馈信息发送至上位机，由上位机通过对所有DDC的信息统一优化计算、协调控制，并将生成的控制命令发送至各个DDC。

传统中央空调冷站控制系统主要存在以下问题：

1）在开发过程中，由于每个项目的系统形式、设备数量各不相同，从而需要对每个项目进行订单式开发。在水系统形式中，可能出现以下典型情况：a.冷冻泵、冷却泵、冷机先分别并联成组后，冷机组再和冷冻泵组、冷却泵组串联连接；b.冷机和冷冻泵、冷却泵先串联后，不同冷机再并联连接；c.根据冷量的大小，将冷机及其相应的冷冻泵、冷却泵分为两组，例如：冷机1～3为大冷量、冷机4～5为小冷量，在运行时可根据实际冷负荷需求大小进行大小冷机的搭配；d.二次泵系统。对于每个情况，由于水系统形式、设备数量均不相同，需要针对每种情况对控制程序进行重新开发。这种开发方式周期长，投入人力多，不适应大规模开发的需求。

2）传统中央空调冷站控制系统的控制方式节能效果不佳。不同的控制方式（例如冷机台数控制、水泵台数控制、冷却水量控制等）对于中央空调冷站的能效水平影响很大。传统中央空调冷站控制系统一般仅仅实现设备基本的启停、保护、监控等功能，而不注重节能控制，使得中央空调冷站整体运行能效较低。

图1为2016年11月之前的技术中中央空调冷站控制系统的连接图；

图2《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》实施例提供的一种中央空调冷站控制系统的框架图；

图3为该发明另一实施例提供的一种中央空调冷站控制系统的框架图；

图4为该实施例中控制系统的连接图；

图5为该发明另一实施例提供的一种中央空调冷站控制系统的框架图；

图6为该实施例中控制系统的连接图；

图7为该发明另一实施例提供的一种中央空调冷站控制系统的框架图；

图8为该实施例中控制系统的连接图；

图9为该发明实施例提供的一种控制方法的流程图。

2020年7月17日，《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》获得安徽省第七届专利奖金奖。 2100433B

参阅图1，所述控制系统可以包括冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块。其中，所述冷却塔模块中包括至少一个冷却塔，所述冷却泵模块中包括至少一个冷却泵，所述冷机模块中包括至少一个冷机，所述冷冻泵模块中包括至少一个冷冻泵。

在该实施例中，所述冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块分别由相应的冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器控制。所述冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器依次相连。所述冷却塔模块控制器还与冷却总管控制器相连，所述冷机模块控制器还与冷冻总管控制器相连。

在《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》实施例中，所述冷机模块控制器可以包括：

台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；

冷冻供水温度控制单元，用于控制所述冷机模块的冷冻供水温度设定值；

冷冻水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值；

数据传输单元，用于将所述冷冻水流量变化值发送至所述冷冻泵模块控制器。

在该发明实施例中，所述冷冻泵模块控制器包括：

数据接收单元，用于接收所述冷机模块控制器发来的冷冻水流量变化值；

冷冻泵调整单元，用于根据所述冷冻水流量变化值，调整所述冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配。 在该发明实施例中，所述冷机模块控制器包括：

台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；

冷却水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷却水流量变化值；

数据传输单元，用于将所述冷却水流量变化值发送至所述冷却泵模块控制器。

在该发明实施例中，所述冷却泵模块控制器包括：

数据接收单元，用于接收所述冷机模块控制器发来的冷却水流量变化值；

冷却泵调整单元，用于根据所述冷却水流量变化值，调整所述冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配。 在该发明实施例中，所述冷却泵模块控制器用于将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至所述冷却塔模块控制器处；

相应地，所述冷却塔模块控制器用于根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整所述冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

在该发明实施例中，所述冷冻总管控制器包括：

制冷量确定单元，用于测量冷冻水总管当前的制冷量或者预测冷冻水总管在预设时刻的制冷量并将测量的制冷量或者预测的制冷量发送至所述冷机模块控制器，以作为冷机台数控制、冷冻泵台数及变频控制的依据；

压差温差确定单元，用于测量冷冻供回水总管的压差或者温差，并将测量的压差或者温差发送至所述冷却泵模块控制器，作为冷冻泵模块变频控制的依据；

旁通阀开度控制单元，用于根据测量的冷冻供回水总管的压差，控制冷冻水总管的旁通阀开度，以控制供回水总管的压差。

在该发明实施例中，所述冷却总管控制器包括：

温度检测单元，用于测量所述冷却塔模块中各个冷却塔的出口温度，并控制冷却水总管的旁通阀开度，以使得所述冷机模块中各个冷机的冷却水进口温度高于预设温度上限；

参数提供单元，用于向所述冷却泵模块控制器提供最优的冷却水量或者冷却水供回水的平均温度，作为冷却泵模块变频的依据。

具体地。当冷却水量提高（或冷却水供回水平均温度低）时，冷机功率降低，而冷却泵与冷却塔功率提高；当冷却水量降低（或冷却水供回水平均温度高）时，冷机功率提高，而冷却泵与冷却塔功率降低。因此，存在最优的冷却水量或冷却水供回水平均温度，使得冷机、冷却泵、冷却塔总功率最小。冷却水总管控制器可记录在不同条件下（例如：不同室外气象参数、冷机开启台数、冷却塔开启台数等），不同冷却水量或冷却水供回水平均温度的冷站总能效（冷站总能效计算至少包含冷机模块及其对应的冷却泵模块、冷却塔模块），并在历史数据库中寻优，寻找最优的冷却水量或冷却水供回水平均温度，使得冷站总能效最高。 在实际应用场景中，针对不同的设备结构，每台设备工作的最佳状态也往往不同。例如，对于变频离心式冷机组，存在使能效比达到最高的负荷率，通常为50％至80％。对于多台变频离心式冷机组并联的冷机模块，在外部提供的总制冷量需求下，其模块控制器可根据性能曲线，寻找最佳的运行台数，使得每台机组运行在接近于最佳的负荷率下。

对于变频水泵，存在使水泵效率达到最高的水流量。对于多台变频水泵并联的水泵模块（冷却泵模块和冷冻泵模块），在给定的总扬程和总流量需求下，其模块控制器可根据性能曲线，寻找最佳的运行台数，使得每台水泵运行在接近于最佳的水流量下。

对于多台变频冷却塔并联的冷却塔模块，在给定的总流量需求下，其模块控制器应使每个冷却塔在高于冷却水流量下限的前提下，尽量多的开启冷却塔台数，以尽量利用冷却塔的换热面积。

此外，在实际应用场景中，冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块之间可以存在多种不同的连接方式。参阅图3，冷机1至冷机4分别与冷冻泵1至冷冻泵4对应连接，冷却泵1至冷却泵4也分别与冷机1至冷机4对应连接，冷却塔1至冷却塔4也分别与冷却泵1至冷却泵4对应连接。也就是说，在该系统结构中，各个模块中的独立设备之间都是对应连接的。各个模块的模块控制器的框架图可以如图4所示。在该系统结构中，可以存在多个冷却总管控制器、冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器以及冷冻泵模块控制器。

参阅图5，冷机1至3与冷冻泵1至3相关联，冷机4至5与冷冻泵4至5相关联。此外，冷机1至3还与冷冻泵1至3相连，冷机4至5还与冷冻泵4至5相连。冷却塔1至5分别与冷却泵1至3以及冷却泵4至5相连。在该系统架构中，冷机1至3可以视为冷机模块1，冷机4至5可以视为冷机模块2，冷冻泵1至3可以视为冷冻泵模块1，冷冻泵4至5可以视为冷冻泵模块2，其中，每个模块均可以对应一个模块控制器。这样，该系统架构的模块控制器的框架图可以如图6所示。

在该发明实施例中，所述冷冻泵模块还可以包括冷冻一级泵模块和冷冻二级泵模块，其中，所述冷冻一级泵模块由冷冻一级泵模块控制器控制，所述冷冻二级泵模块由冷冻二级泵模块控制器控制；所述冷冻一级泵模块控制器与所述冷机模块控制器相连，所述冷冻二级泵模块控制器与所述冷冻总管控制器相连。

具体地，参阅图7和图8，冷冻泵模块可以分为4个冷冻一级泵和4个冷冻二级泵，每个冷冻一级泵可以作为一个独立的模块，每两个冷冻二级泵可以作为一个独立的模块。这样，与所述冷机模块相连的可以是4个冷冻一级泵模块，而与所述分水器相连的可以是2个冷冻二级泵模块。每个模块可以由相应的模块控制器控制，从而构成了如图8所示的模块控制器的框架图。

由于冷却总管控制器的作用为确定冷却管路冷却水量或冷却水供回水平均温度，其数量由冷却总管的数量，同时也是冷却塔模块的数量决定。当各个冷却塔并联成为一个冷却塔模块时，仅有一个冷却总管（包括供回管路），仅采用一个冷却水总管控制器，如图2和图6所示。当各个冷却塔互不相连，则各有一个冷却总管，那么每个冷却塔各自采用一个冷却总管控制器，如图4所示。

对于冷冻二级泵的水系统形式，各冷冻二级泵模块控制器与冷冻总管控制器相连。通过冷冻总管控制器测量各支路最不利末端供回水压差信号，分别输送至各个冷冻二级泵模块，作为各个冷冻二级泵模块调节频率的依据。

参阅图9，该发明实施例还提供一种控制方法，所述控制方法包括：

S1：冷机模块控制器检测冷机模块中产生的加机操作或减机操作，在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值，并将所述冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值分别发送至冷冻泵模块控制器和冷却泵模块控制器；

S2：所述冷冻泵模块控制器根据所述冷冻水流量变化值，调整冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配； S3：所述冷却泵模块控制器根据所述冷却水流量变化值，调整冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配； S4：所述冷却泵模块控制器将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至冷却塔模块控制器处；

S5：所述冷却塔模块控制器根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

在该发明实施例中，所述方法还包括：

冷冻总管控制器测量冷冻水总管当前的制冷量或者预测冷冻水总管在预设时刻的制冷量并将测量的制冷量或者预测的制冷量发送至所述冷机模块控制器；

所述冷冻总管控制器测量冷冻供回水总管的压差或者温差，并将测量的压差或者温差发送至所述冷却泵模块控制器；

所述冷冻总管控制器根据测量的冷冻供回水总管的压差，控制冷冻水总管的旁通阀开度，以平衡进水阀的前后水压。

在该发明实施例中，所述方法还包括：

冷却总管控制器测量所述冷却塔模块中各个冷却塔的出口温度，并控制冷却水总管的旁通阀开度，以使得所述冷机模块中各个冷机的冷却水进口温度高于预设温度上限；所述冷却总管控制器向所述冷却泵模块控制器提供最优的冷却水量或者冷却水供回水的平均温度。

一种中央空调冷站控制系统及控制方法专利目的

《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》实施例提供了一种中央空调冷站控制系统及控制方法，能够针对不同的系统形式和设备数量，简化系统的开发过程，并提高中央空调冷站的运行效率。

一种中央空调冷站控制系统及控制方法技术方案

《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》实施例一方面提供一种中央空调冷站控制系统，所述控制系统中包括冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块；所述冷却塔模块中包括至少一个冷却塔，所述冷却泵模块中包括至少一个冷却泵，所述冷机模块中包括至少一个冷机，所述冷冻泵模块中包括至少一个冷冻泵；所述冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块分别由相应的冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器控制；所述冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器依次相连；所述冷却塔模块控制器还与冷却总管控制器相连，所述冷机模块控制器还与冷冻总管控制器相连。

进一步地，所述冷机模块控制器包括：台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；冷冻供水温度控制单元，用于控制所述冷机模块的冷冻供水温度设定值；冷冻水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值；数据传输单元，用于将所述冷冻水流量变化值发送至所述冷冻泵模块控制器。

进一步地，所述冷冻泵模块控制器包括：数据接收单元，用于接收所述冷机模块控制器发来的冷冻水流量变化值；冷冻泵调整单元，用于根据所述冷冻水流量变化值，调整所述冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配。

进一步地，所述冷机模块控制器包括：台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；冷却水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷却水流量变化值；数据传输单元，用于将所述冷却水流量变化值发送至所述冷却泵模块控制器。

进一步地，所述冷却泵模块控制器包括：数据接收单元，用于接收所述冷机模块控制器发来的冷却水流量变化值；冷却泵调整单元，用于根据所述冷却水流量变化值，调整所述冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配。

进一步地，所述冷却泵模块控制器用于将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至所述冷却塔模块控制器处；相应地，所述冷却塔模块控制器用于根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整所述冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

进一步地，所述冷冻总管控制器包括：制冷量确定单元，用于测量冷冻水总管当前的制冷量或者预测冷冻水总管在预设时刻的制冷量并将测量的制冷量或者预测的制冷量发送至所述冷机模块控制器；压差温差确定单元，用于测量冷冻供回水总管的压差或者温差，并将测量的压差或者温差发送至所述冷却泵模块控制器；旁通阀开度控制单元，用于根据测量的冷冻供回水总管的压差，控制冷冻水总管的旁通阀开度，以控制供回水总管的压差。

进一步地，所述冷却总管控制器包括：温度检测单元，用于测量所述冷却塔模块中各个冷却塔的出口温度，并控制冷却水总管的旁通阀开度，以使得所述冷机模块中各个冷机的冷却水进口温度高于预设温度上限；参数提供单元，用于向所述冷却泵模块控制器提供最优的冷却水量或者冷却水供回水的平均温度。

进一步地，所述冷冻泵模块包括冷冻一级泵模块和冷冻二级泵模块，其中，所述冷冻一级泵模块由冷冻一级泵模块控制器控制，所述冷冻二级泵模块由冷冻二级泵模块控制器控制；所述冷冻一级泵模块控制器与所述冷机模块控制器相连，所述冷冻二级泵模块控制器与所述冷冻总管控制器相连。

为实现上述目的，该发明实施例另一方面提供一种控制方法，所述控制方法包括：冷机模块控制器检测冷机模块中产生的加机操作或减机操作，在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值，并将所述冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值分别发送至冷冻泵模块控制器和冷却泵模块控制器；所述冷冻泵模块控制器根据所述冷冻水流量变化值，调整冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配；所述冷却泵模块控制器根据所述冷却水流量变化值，调整冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配；所述冷却泵模块控制器将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至冷却塔模块控制器处；所述冷却塔模块控制器根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

一种中央空调冷站控制系统及控制方法改善效果

《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》实施例中将冷机组、冷却泵组、冷冻泵组以及冷却塔组作为各个整体模块，随着系统形式和设备数量的变化，只需要改变各个模块的连接方式和各个模块内设备的数量，能够适应于不同的项目开发环境，极大地减少了项目开发过程中所投入的人力和物力。各个模块可以通过各自的控制器进行控制，从而能够根据实际情况，优化各个模块中设备的数量，并且通过各个控制器之间的信息交互，可以协同地对整个系统进行调整，从而提高了中央空调冷站运行的效率。

1.《一种中央空调冷站控制系统及控制方法》所述控制系统中包括冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块；所述冷却塔模块中包括至少一个冷却塔，所述冷却泵模块中包括至少一个冷却泵，所述冷机模块中包括至少一个冷机，所述冷冻泵模块中包括至少一个冷冻泵；所述冷却塔模块、冷却泵模块、冷机模块以及冷冻泵模块分别由相应的冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器控制；所述冷却塔模块控制器、冷却泵模块控制器、冷机模块控制器以及冷冻泵模块控制器依次相连；所述冷却塔模块控制器还与冷却总管控制器相连，所述冷机模块控制器还与冷冻总管控制器相连。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷机模块控制器包括：台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；冷冻供水温度控制单元，用于控制所述冷机模块的冷冻供水温度设定值；冷冻水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值；数据传输单元，用于将所述冷冻水流量变化值发送至所述冷冻泵模块控制器。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述冷冻泵模块控制器包括：台数控制单元，用于控制所述冷机模块中的加机操作或减机操作；冷冻泵调整单元，用于根据所述冷冻水流量变化值，调整所述冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷机模块控制器包括：操作检测单元，用于检测所述冷机模块中产生的加机操作或减机操作；冷却水流量变化值确定单元，用于在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷却水流量变化值；数据传输单元，用于将所述冷却水流量变化值发送至所述冷却泵模块控制器。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述冷却泵模块控制器包括：数据接收单元，用于接收所述冷机模块控制器发来的冷却水流量变化值；冷却泵调整单元，用于根据所述冷却水流量变化值，调整所述冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷却泵模块控制器用于将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至所述冷却塔模块控制器处；相应地，所述冷却塔模块控制器用于根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整所述冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷冻总管控制器包括：制冷量确定单元，用于测量冷冻水总管当前的制冷量或者预测冷冻水总管在预设时刻的制冷量并将测量的制冷量或者预测的制冷量发送至所述冷机模块控制器；压差温差确定单元，用于测量冷冻供回水总管的压差或者温差，并将测量的压差或者温差发送至所述冷却泵模块控制器；旁通阀开度控制单元，用于根据测量的冷冻供回水总管的压差，控制冷冻水总管的旁通阀开度，以控制供回水总管的压差。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷却总管控制器包括：温度检测单元，用于测量所述冷却塔模块中各个冷却塔的出口温度，并控制冷却水总管的旁通阀开度，以使得所述冷机模块中各个冷机的冷却水进口温度高于预设温度上限；参数提供单元，用于向所述冷却泵模块控制器提供最优的冷却水量或者冷却水供回水的平均温度。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷冻泵模块包括冷冻一级泵模块和冷冻二级泵模块，其中，所述冷冻一级泵模块由冷冻一级泵模块控制器控制，所述冷冻二级泵模块由冷冻二级泵模块控制器控制；所述冷冻一级泵模块控制器与所述冷机模块控制器相连，所述冷冻二级泵模块控制器与所述冷冻总管控制器相连。

10.一种应用于如权利要求1至9中任一所述的中央空调冷站控制系统中的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：冷机模块控制器检测冷机模块中产生的加机操作或减机操作，在所述冷机模块中产生加机操作或减机操作时，确定所述冷机模块的冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值，并将所述冷冻水流量变化值和冷却水流量变化值分别发送至冷冻泵模块控制器和冷却泵模块控制器；

所述冷冻泵模块控制器根据所述冷冻水流量变化值，调整冷冻泵模块中冷冻泵的数量，使得调整后的冷冻泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷冻水流量相适配；

所述冷却泵模块控制器根据所述冷却水流量变化值，调整冷却泵模块中冷却泵的数量，使得调整后的冷却泵的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量相适配；

所述冷却泵模块控制器将所述冷机模块当前所需的冷却水流量值传输至冷却塔模块控制器处；

所述冷却塔模块控制器根据接收的所述冷机模块当前所需的冷却水流量值，调整冷却塔模块中冷却塔的数量，使得调整后的冷却塔的数量与所述冷机模块当前所需的冷却水流量值相适配。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统专利目的

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》所要解决的技术问题是提供一种中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统，能够实现冷冻水侧的恒温差控制，使系统在不同的运行条件下不仅保证制冷量，且总能耗最低。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统技术方案

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》一方面提供了一种中央空调冷冻水的模糊控制方法，包括：采集冷冻水侧温差和温差变化率数据、模糊化处理、利用动态模糊规则库进行模糊推理、解模糊化处理、输出冷冻水泵频率控制信号等步骤，还包括：动态修正模糊规则库的步骤，具体包括：根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率；随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库；按照新规则库运行一段时间，计算现在制冷效率；比较所述现在制冷效率相对所述初始制冷效率是否满足一定条件；若否，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则，返回现在制冷效率计算步骤；若是，保存预期规则库及预期概率集合。

优选的，在所述根据初始模糊规则库和概率集合计算初始制冷效率步骤之前，还包括：判断模糊规则库是否首次使用，若是，则按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集；若否，将上次运行结束存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

优选的，所述随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库的步骤具体为：

依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

将规则矩阵中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））。

优选的，所述现在制冷效率相对所述初始制冷效率需满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于负0.5％。

优选的，比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否满足一定条件，若否，采取以下修正策略修正概率，具体为：

比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率，概率P的修改规则具体为：

若

若

优选的，所述初始化规则库的方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

则将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

优选的，所述初始化概率集合的方法为：

初始化一个N_x1×N_x2的集合矩阵P_init，其任意一个元素P_init_i，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有的标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

令P＝P_init。

优选的，在所述保存预期规则库和预期概率集合步骤之前还包括：判断上次规则库的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，则将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合；若否，则保留上次存储的规则库和概率集合，继续运行规则库和概率集合的修正动作。

另一方面，提供了一种中央空调冷冻水的模糊控制装置，包括输入模块、模糊化处理模块、模糊规则库、解模糊化处理模块、模糊推理机、输出模块和规则修正模块，其中，所述规则修正模块具体包括：初始制冷效率计算单元，用于根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率；规则修改单元，用于随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库；现在制冷效率计算单元，用于按照新规则库运行一段时间，计算现在制冷效率；比较单元，用于比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否满足一定条件；继续修正单元，用于当现在制冷效率相对于所述初始制冷效率不满足一定条件时，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则，重复上述现在制冷效率计算和概率修改步骤，直至获得预期规则库和预期概率集合；保存单元，用于当现在制冷效率相对于所述初始制冷效率满足一定条件时，保存预期规则库及预期概率集合。

优选的，所述的中央空调冷冻水的模糊控制装置还包括：判断单元，用于判断模糊规则库是否首次使用；

初始化单元，用于当模糊规则库是首次使用时，按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集；规则库调用单元，用于当模糊规则库非首次使用时，调用上次运行结束存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

优选的，规则修改单元修改规则的方法为：

依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

将规则矩阵R中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））其中，sgn（）为符号函数。

优选的，所述比较单元判断现在制冷效率与初始制冷效率比满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于负0.5％。

优选的，所述继续修正单元，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则的方法为：

比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率步骤中，概率P的修改规则具体为：

若

若

优选的，所述初始化单元初始化规则库的方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

则将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

优选的，所述初始化单元初始化概率集合的方法为：

初始化一个N_x1×N_x2的集合矩阵P_init，其任意一个元素P_init_i，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有的标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

则将此矩阵存储为P_init，即初始概率集合。

优选的，所述的中央空调冷冻水的模糊控制装置还包括：定时存储单元，用于判断上次规则库的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，则将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合；若否，则保留上次存储的规则库和概率集合。

再一方面，提供了一种中央空调系统，包括上述任一中央空调冷冻水的模糊控制装置。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统改善效果

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》提供的中央空调冷冻水的模糊控制方法，在传统模糊控制方法的基础上增加了变规则机制，即冷冻水采用动态规则模糊控制，根据运行状况在线更新规则库，这样模糊控制的时候能够更快收敛，保证制冷前提下比传统的固定规则的模糊控制系统的能耗更低。模拟人类技术专家作决策的过程不断修正规则库，使系统在不同的运行条件下应用最有效的规则库，实现冷冻水的恒温差控制。不仅符合中央空调系统的复杂性、动态性和模糊性要求，使控制简便，而且减少了能源浪费、提高了能源利用率、降低了中央空调运行成本，真正实现了中央空调系统的最优化运行-安全、舒适、节能。

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》涉及中央空调智能控制节能技术领域，特别地，涉及一种中央空调冷冻水的模糊控制方法、模糊控制装置及中央空调系统。

臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械专利目的

《臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械》旨在提供一种提高减振效果的臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械。

臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械技术方案

《臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械》提供了一种臂架振动控制方法，该控制方法包括：步骤S10：获取臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；步骤S20：将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；步骤S30：根据比较结果，控制激励载荷。

进一步地，动应力特征包括应力幅，步骤S10包括：获取臂架的预设油缸的油缸压力幅，通过油缸压力幅计算应力幅。

进一步地，动应力特征包括平均应力和应力幅，步骤S10包括：获取预设区域在第一时间段内的动应力在时域上的动应力曲线；根据动应力曲线计算平均应力和应力幅，其中，平均应力为动应力曲线在第一时间段内的平均值，应力幅为动应力曲线在第一时间段内的最大值与最小值的差值。

进一步地，步骤S20包括：预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅，在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；步骤S30包括：根据第一比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，步骤S20包括：预设数值为第二许可应力幅，将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅，在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；步骤S30包括：根据第二比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第二比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，步骤S30包括：根据比较结果，将第二时间段内的平均应力和应力幅与预设数值对比，并统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力和应力幅超过预设数值的次数和大小，得到统计结果；其中，第二时间段为第一时间段之后的时间段；根据统计结果，控制激励载荷。

进一步地，步骤S20包括：预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅，在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；步骤S30包括：根据第一比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的次数，以及应力幅超过第一许可应力幅的大小，得到第一统计结果；根据第一统计结果，控制激励载荷的频率。

进一步地，根据第一统计结果，控制激励载荷的频率包括：根据第一统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，步骤S20包括：预设数值为第二许可应力幅，将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅，在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；步骤S30包括：根据第二比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内的等效应力幅超过许可应力幅的次数和超过许可应力幅的大小，得到第二统计结果，并根据第二统计结果，控制激励载荷的频率。

进一步地，根据第二统计结果，控制激励载荷的频率包括：根据第二统计结果，降低或者升高激励载荷的频率，或者根据第二统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，第二许可应力幅按照以下方法计算：设置疲劳实验试件，其中，疲劳实验试件的材料对应臂架预设区域的材料；对疲劳实验试件进行平均应力为0的对称拉压疲劳实验；获取90%存活率下的疲劳极限的应力幅；计算第二许可应力幅，第二许可应力幅为90%存活率下的疲劳极限的应力幅除以安全系数。

该发明还提供了一种臂架振动控制装置，控制装置包括：采集单元，用于获取臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；比较单元，用于将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；控制单元，用于根据比较结果，控制激励载荷。

进一步地，动应力特征包括应力幅，采集单元包括：第一采集模块，用于获取臂架的预设油缸的油缸压力幅；第一计算模块，用于通过油缸压力幅计算应力幅。

进一步地，动应力特征包括平均应力和应力幅，采集单元包括：第二采集模块，用于获取预设区域在第一时间段内的动应力在时域上的动应力曲线；第二计算模块，根据动应力曲线计算平均应力和应力幅，其中，平均应力为动应力曲线在第一时间段内的平均值，应力幅为动应力曲线在第一时间段内的最大值与最小值的差值。

进一步地，比较单元包括：第一存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅；第一比较模块，用于在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；控制单元包括第一控制模块：用于根据第一比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，比较单元包括：第二存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第二许可应力幅；等效应力幅计算模块，用于将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅；第二比较模块，用于在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；控制单元包括第二控制模块：用于根据第二比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第二比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，控制单元包括：统计模块：用于根据比较结果，将第二时间段内的平均应力和应力幅与预设数值对比，并统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力和应力幅超过预设数值的次数和大小，得到统计结果；其中，第二时间段为第一时间段之后的时间段；第三控制模块，用于根据统计结果，控制激励载荷。

进一步地，比较单元包括：第一存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅；第一比较模块，用于在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；控制单元的统计模块包括第一统计模块，用于根据第一比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的次数，以及应力幅超过第一许可应力幅的大小，得到第一统计结果；控制单元的第三控制模块包括第一频率控制模块，用于根据第一统计结果，控制激励载荷的频率。

进一步地，第一频率控制模块包括第一频率控制子模块，用于根据第一统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者用于根据第一统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

进一步地，比较单元包括：第二存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第二许可应力幅；等效应力幅计算模块，用于将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅；第二比较模块，用于在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；控制单元的统计模块包括第二统计模块，用于根据第二比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内的等效应力幅超过许可应力幅的次数和超过许可应力幅的大小，得到第二统计结果；控制单元的第三控制模块包括第二频率控制模块，用于根据第二统计结果，控制激励载荷的频率。

进一步地，第二频率控制模块包括第二频率控制子模块，用于根据第二统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者用于根据第二统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。

该发明的还提供了一种臂架振动控制系统，包括：动应力传感器，设置在臂架的预设区域，用于检测臂架的预设区域的动应力特征；臂架振动控制装置，用于获取动应力传感器检测的臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；并将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；而且根据比较结果，控制激励载荷。

该发明的还提供了一种臂架振动控制系统，包括：油缸压力传感器，设置在臂架的预设油缸内，用于检测预设油缸的油缸压力波动情况，根据油缸压力波动情况计算臂架的载荷波动情况，根据载荷波动情况计算臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；臂架振动控制装置，用于获取油缸压力传感器检测的臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；并将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；而且根据比较结果，控制激励载荷。

该发明还提供了一种工程机械，包括臂架和前述的臂架振动控制系统。

臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械改善效果

根据该发明的臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械。通过动应力特征，并根据动应力特征与预设数值的对比结果，控制激励载荷，从而控制臂架振动。相比现有技术（截至2013年12月3日）中通过测量臂架固有频率来控制振动的方法，获取臂架的动应力特征相比获取臂架的固有频率可行性高，测量结果更准确，而且相对性价比更高，从而有效地提高控制效果。