冬季供暖节能控制系统中智能控制技术探析

李志永

摘要：本文结合当前城市的供热制度以及节能智能控制技术的重要意义，探讨节能控制系统中智能控制技术的基本原理、主要工作流程以及软硬件实现的要点。

关键词：冬季供暖;节能控制系统;智能控制技术

1.节能智能控制技术的重要意义

利用节能智能控制技术具有非常重要的意义。第一，供暖系统采用节能智能控制技术是当下提高资源利用效率、减少资源浪费的客观需要。有关的研究数据和资料充分说明，城市采用的全天连续供热模式能源浪费的比例可以达到总体建筑能源消耗的15%以上。在全社会资源紧缺同时利用效率不高的情况下，推广节能智能控制技术是当下社会发展的客观需要。第二，智能控制技术能够实现常规技术条件下部分需要人工完成的工作，通过系统自动的采集相关技术参数、温度参数等实现全面、系统的调节与控制，使系统可以完成对供热设备工作状态如温度、流量等随时进行调整的功能，做到均匀供热、按需供热、安全供热，实现系统自我诊断、自我监控、量化管理等目标。

2.节能智能控制系统的基本工作原理

供暖节能控制器在整个的智能控制系统中处于中枢和核心的地位，其主要的功能是对室内温度传感器、供水温度传感器、供水压力传感器、出水温度传感器等提供的参数进行自动收集，并通过一定的数学模型进行适宜性分析。利用这种自动分析、智能调节的控制方法，室内的温度始终会处于一个合理的范围之内，既有效的满足基本的生活、工作需求，同时也大大节省了一部分不必要的供暖资源，发挥了能源节约的作用。所以对于节能智能控制系统而言，智能控制是技术基础，节约能源是最终目的，满足人类生活需求是基本条件。

同时节能控制器还有一个非常大的作用就是通过与计算机网络连接，将有关的数据、控制信息、系统状态参数等上传到控制中心的计算机主机上，及时的对系统正常工作进行人为的监控，一旦发现故障可以迅速做出反应及时处理，同时通过这些数据的量化实现方法，为技术人员进一步深入研究系统的缺点并作出相关的技术改进等工作提供了基础条件。

采用节能智能控制系统对供暖系统进行实时、连续的监测、控制、管理，使供暖系统的管理者可以依据建筑总体的供暖面积以及设定的其他条件，实现全天候、整体性的监控，将系统反馈的供热启动时间、室内温度和回水温度、用户自定义的供热参数等及时的采集，利用数学模型的科学分析，在计算机软件上随时绘制出准确、科学、有效的供热曲线，从而为系统供热的参数优化、状态优化提供可靠的数据，保证系统在充分节能的基础上实现最优的供热输出。同时，为了及时的利用系统采集的供热数据，还可以增设一个变频设备，使之与计算机的通信端口进行连接，以便随时使用和管理系统的供热数据。

3.节能控制系统的工作过程

在系统开始进行工作时，首先要进行系统参数的初始化以及人为设定一些重要的状态变量，通常系统都会有安全控制模块，需要利用合法的用户名和密码进行登录，然后才可以进入系统控制模块，一般情况下系统可以利用手动调节控制与自动调节控制两种模式进行指令的下达以及参数的收集工作。在系统启动工作完成以后，控制中心就会对室内的温度条件数据进行实时的采集、处理、分析，如果室内的温度参数与初始化过程设置的参数一致，控制器就会产生相应的控制信号并发送给阀门的指令接收设备，来启动阀门进行供暖，提高室内的温度或者完成预热过程。而如果系统采集的室内温度参数与设定的参数不一致，系统会自动退回，重新完成参数赋值过程，并且这个过程可能会循环出现，直到满足相应的条件为止，控制器才会向阀门传达相应的指令，系统才会开始正常的调节控制工作。经过这个过程系统就完成了对有关控制操作指令的自动发送、自动接收以及自动处理功能，这是整个系统智能化的一个重要体现。

同时，系统智能化的处理过程还有一个重要的作用。在节能系统中有计算机控制中心，通过分析实际的用户温度参数来实现科学的供暖计费方法，摆脱以前采用供暖面积进行费用估算等落后的计费方法，满足居民、学校、企业等不同单位的正常供暖需求，提高资源的利用效率，弥补过去采用的连续供热方法产生的资源浪费弊端。

4.系统的设计实施

从宏观上来讲整个节能智能控制系统分为几个功能模块，分别是系统安全控制模块、供热系统数据采集模块、系统协调控制模块以及辅助模块等。首先，系统安全控制模块主要是用来保证系统的使用安全，通过设定用户权限、用户申请以及用户名和密码等措施保证安全性。其次，供热系统数据采集模块主要是利用分布在系统终端的一些传感器等，将室内温度参数和重要数据通过数据总线上传到系统的控制中心或者在计算机系统中进行显示。最后，系统协调控制模块主要是依据不同传感器上传的参数，按照系统相关变量的设置和赋值以及温度、时间需求等，通过不同的控制模式，对整个系统的运行进行科学有效的实时控制。

从设备形态的角度来讲，系统的设计实施包括硬件层的设计以及软件层的设计。系统的硬件设计包括了测温系统、转换电路、放大电路、温度传感器、压力传感器、供热系统的硬件连接电路等过程。系统的软件设计包括利用汇编语言再结合单片机芯片，实现系统的远程温度采集功能、数学模型编程分析功能、数据传输以及保存、显示功能等。依据计算机数据库中存储的用户数据可以将其绘制成图表以及曲线，对系统未来的运行状态以及可能出现的问题进行合理的预测，以提高系统的安全性能，有效应对突发状况。

5.结语

节能智能控制技术的实现给人们带来了新的希望，对其基本原理、系统框架、基本运行过程、总体目标等进行简要的讨论，可以增加人们对于节能智能控制技术的认识，对大力推广和广泛采用具有重要的意义。

参考文献 ：

[1]齐海英，王蓉晖.冬季供暖节能控制系统中智能控制的研究[J].硅谷.2011（14）.

[2]温孝斌.国内供热节能中存在问题与解决途径[J].科技传播.2012（09）.