一种基于BIM的具有预作用优化功能的空调系统调控方法与流程

本发明涉及空调系统领域，具体涉及一种基于bim的具有预作用优化功能的空调系统调控方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，越来越多的建筑不仅结构杂化，而且空调机电的规模化也越来越大，面临着大量的空调机电设备专业化的管理难题。依靠传统的预防性维护管理系统和临时维修等管理方法来管理，不能满足机电设备智能运维的需要。

2、存在的主要问题：

3、1)空调系统的虽然有专人管理，但仍存在主要依赖于经验，效率低下，人员工作强度大，为保证运行不考虑能耗浪费等突出问题。

4、2)冷水机组经常处于非高效状态运行。冷水机组经常处于低负荷状态运行，且主机运行参数和台数不合理，导致冷水机组的效率下降。

5、3)空调系统冷水由分水器供至末端各个区域，由于流体的管路特性及空调的负荷特性，区域间存在冷量分配不均现象，在同一个区域也存在供需不平衡现象。在实际运行时，以满足不利区域的空调效果，以及高负荷时间段的空调效果为标准，造成有利区域以及低负荷时间段的冷量巨大浪费。

6、针对这些现状，人们给出了不同的解决方案。路径一主要从空调设备的主要组成部分入手，解决高效运行问题：申请号202210079266.4提出控制空调的风机的转速升高或降低基数转速的倍数；申请号202122442136.6提供了一种空调机组角度调节装置；申请号202010326616.3提出了一种空调冷媒自动调节装置、控制方法等；路径二主要对空调系统的运行调节入手，提出调节策略：申请号201810653262.6根据人员分布数量以及变化情况对子出风孔数量进行控制，进而控制空调的输出，避免水冷型中央空调无法根据人员变化对出风孔进行有效地调节；申请号201310272830.5提出按照预先设置的时间周期，接收传感器对空调监测的结果，判断空调是否低耗运行；申请号201910855943.5提出能根据室外温度、室内环境和室内人员等信息，智能控制新风机的运行模式，以提高用户在空调环境中的舒适度；同时有效降低空调运行功耗，避免空调由于持续运行而导致其使用寿命降低。这些思路虽然能解决一部分问题，但主要存在一下问题：

7、1)针对现实的温度、湿度以及二氧化碳浓度等做出反馈控制，解决问题延迟，这严重脱离企事业单位紧张有致的生产生活的实际需求；

8、2)针对空调系统的局部进行调节控制，无法真正实现对整个复杂的空调系统的调节控制。

9、建筑信息模型(building information modeling，bim)是一个智能化的建筑物多维模型，连接建设项目全生命期(包括建筑的设计、施工、交付和管理过程)中不同阶段的数据、过程和资源，是对建筑工程对象的完整描述。随着bim的发展，已经在建筑项目的设计和施工领域带来了巨大的影响和促进，为高效的管理大量结构复杂的机电设备提供了可能。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于bim的具有预作用优化功能的空调系统调控方法。本基于bim的具有预作用优化功能的空调系统调控方法结合 bim技术直观的显示空调设备的实时状态参数，记录物业管理日常运维中的设备信息、维护维修方案和效果同时基于天气以及人员数量的变化等预作用优化空调系统性能、合理降低运维成本、提高运营维护效率，大幅度提升效率，降低了现场人员的操作强度。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、1.一种基于bim的具有预作用优化功能的空调系统调控方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、制作空调系统bim模型时，在和运行维护有关联的构件里增加两个自定义模块；天气预报模块和人员事件模块；

5、步骤s2、把制作好的空调系统bim模型包括天气预报模块和人员事件模块导入到bim 系统平台、软件里；

6、步骤s3、在用计划编制软件编制空调系统运维计划时，通过添加新列，填写计划任务对应的空调运维涉及的构件在bim模型里的构件自定义属性的标识或关键字；

7、步骤s4、通过导入功能将编制好的运维计划文件导入到涉及bim技术的软件平台、系统里；

8、步骤s5、在涉及bim技术的软件平台、系统里，增加空调水系统管网流量调配模块和空调主机台数调配模块，通过导入的运维计划文件和bim模型实现运维计划和bim模型构件自动关联；

9、进一步的，让空调系统运维计划和bim模型快速关联的实现方法中还包括以下过程：

10、步骤s6、空调水系统管网流量调配，利用模糊控制技术，在涉及bim技术的软件平台里，根据运维计划和bim模型构件的关联，预先确定分水器和集水器之间旁通阀的开度调节时间和开度调节大小，以及相应各个冷冻水支路的冷冻水流量调节阀门的开度与调节时刻，确定对应的空调系统可用的最大冷冻水流量，按照空调运维计划依次在bim模型里呈现出关联构件及信息；

11、步骤s7、空调主机台数调配模块，设定增减机组的温度升降的范围△t和基准温度t0，计算最大可用流量下的控制空调回水的温度，确定增减机组的时间。

12、进一步的，所述步骤s1中，在制作空调系统bim模型时，在构件的“标识数据”下面增加一个自定义属性，对自定义属性取名，并在自定义属性上填写和运维计划关联的标识或关键字。

13、进一步的，所述步骤s1中，天气预报模块通过无线网络获取当地未来时刻的温度、湿度以及风速等气象参数。

14、进一步的，所述步骤s1中，人员事件模块通过人工录入工作计划预定的事件与发生与结束的时间，并获取半小时的延迟和修改权限。

15、进一步的，所述步骤s2中，通过在建模工具软件里开发插件，将空调bim模型导入到 bim系统平台、软件。

16、进一步的，所述步骤s3中，利用谐波反应法计算出由于天气预报模块和人员事件模块引起的未来的空调负荷变化，并以新增新列采用数字形式保存。

17、进一步的，所述步骤s6中，以各个环路的供回水温差作为被控变量，根据天气预报模块和人员事件模块计算出在当前流量下各个回路供回水温差，计算其与设定温差值的偏差及偏差变化率，然后调节相应环路供水端的水泵频率(或台数)，对相应环路的水流量进行动态调节，从而实现供回水温差趋于一致，接近设定温差，得到调节环路最大的最大冷冻水流量lmax。

18、进一步的，所述步骤s7中，空调系统的所需求的负荷q在步骤3中计算得到，对于空调系统水系统而言，空调系统的制冷量q＝4.1868×lmax×(t1-t2)，其中：t1为冷冻水出水温度，为7℃；lmax为步骤6中得到的最大冷冻水流量。计算出未来时刻的t2为冷冻水回水温度；

19、空调系统负荷和机组制冷量之间的关系，用下式计算：q＝k×(n×c)，式中：k为比例常数、n为冷水机组制冷量、c为当前冷水机组运行台数，

20、加机条件为同时满足以下2个条件：

21、①q≥k×(n×c) k＝85％

22、②t2≥t0+△t

23、减机条件为同时满足以下2个条件：

24、①q1≤k×((n-1)×c) k＝65％

25、②t2≤t0

26、从而预先确定增减机组的时间，满足空调系统的舒适性要求。

27、采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

28、1.实现了空调系统运维计划和bim模型快速关联。

29、2.实现了天气预报模块和人员事件模块引起的未来的空调负荷变化，

30、3.通过空调水系统管网流量调配，空调主机台数调配，实现了预作用优化功能的空调系统调控

31、4.本系统提供预作用优化功能的空调系统调控的统计和记录，为后续的操作改善与人员培训提供重要的参考依据。