地源热泵系统用实验平台的制作方法

本实用新型涉及地源热泵技术领域，具体而言，涉及一种地源热泵系统用实验平台。

背景技术：

地源热泵系统是利用浅层地能进行供冷制热的新型环保、高效节能的能源利用系统。如今地源热泵系统技术成熟、应用广泛。同时，针对地源热泵系统的控制也越发复杂。在实际对地源热泵系统实行控制之前，往往需要对控制方案加以模拟，而现有的实验平台仅能实现单机模拟，不能满足实际的控制需要。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种地源热泵系统用实验平台，以解决现有技术中地源热泵系统用的实验平台仅能单机模拟难以满足实际控制需要的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种地源热泵系统用实验平台，包括：多个模拟试验台，模拟试验台上设置有可编程控制器和控制元器件；管理中心站，管理中心站上设置有管理中心显示屏，管理中心显示屏与多个模拟试验台电连接，用于显示模拟试验台上生成的模拟控制方案；远程项目通讯器，与管理中心站通讯连接，管理中心站用于接收模拟试验台的监测数据，并将模拟试验台生成的模拟控制方案发送到远程项目通讯器执行。

在一个实施方式中，地源热泵系统用实验平台还包括交换机，交换机与多个模拟试验台分别电连接，并且管理中心站与交换机电连接，管理中心站控制交换机的运行。

在一个实施方式中，地源热泵系统用实验平台还包括路由器，路由器与交换机电连接。

在一个实施方式中，地源热泵系统用实验平台还包括服务器，路由器与服务器通信连接，服务器用于给模拟试验台提供云端数据。

在一个实施方式中，服务器中的云端数据采用区块链技术存储。

在一个实施方式中，地源热泵系统用实验平台还包括打印机，多个模拟试验台分别与打印机电连接，打印机用于打印模拟试验台的上传数据。

在一个实施方式中，可编程控制器包括多种plc控制器，模拟试验台还包括交换器和显示器，显示器与交换器电连接，交换器与多种plc控制器分别电连接。

在一个实施方式中，控制元器件包括主开关和多个分开关，多种plc控制器分别与主开关和多个分开关电连接。

在一个实施方式中，管理中心站上设置有屏幕管理器，屏幕管理器与管理中心显示屏电连接，用于管理管理中心显示屏的显示画面。

应用本实用新型的技术方案，管理中心站与多个模拟试验台电连接，每个模拟试验台都可以在管理中心显示屏上进行操作演示，并且多个模拟试验台可以通过管理中心站共享远程项目通讯器传输来的数据资源。通过远程项目通讯器可以对远程项目进行监测，监测的数据包括对系统各项参数及地埋土壤温度数据，以便操作模拟试验台的操作人员实时掌握系统运行情况，并对系统各项数据进行分析。之后，操作人员还可以将在模拟试验台上生成的模拟控制方案发送到远程项目通讯器执行。这样，本实用新型的技术方案就能满足地源热泵系统的实际需要。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附

图中：

图1示出了根据本实用新型的地源热泵系统用实验平台的实施例的整体结构示意图；

图2示出了图1的地源热泵系统用实验平台的模拟试验台的工作台的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1示出了本实用新型的地源热泵系统用实验平台的实施方式，该地源热泵系统用实验平台包括多个模拟试验台10、管理中心站20和远程项目通讯器30。模拟试验台10上设置有可编程控制器和控制元器件，管理中心站20上设置有管理中心显示屏21，管理中心显示屏21与多个模拟试验台10电连接，用于显示模拟试验台10上生成的模拟控制方案。远程项目通讯器30与管理中心站20通讯连接，管理中心站20用于接收模拟试验台10的监测数据，并将模拟试验台10生成的模拟控制方案发送到远程项目通讯器30执行。

应用本实用新型的技术方案，管理中心站20与多个模拟试验台10电连接，每个模拟试验台10都可以在管理中心显示屏21上进行操作演示，并且多个模拟试验台10可以通过管理中心站20共享远程项目通讯器30传输来的数据资源。通过远程项目通讯器30可以对远程项目进行监测，监测的数据包括对系统各项参数及地埋土壤温度数据，以便操作模拟试验台10的操作人员实时掌握系统运行情况，并对系统各项数据进行分析。之后，操作人员还可以将在模拟试验台10上生成的模拟控制方案发送到远程项目通讯器30执行。这样，本实用新型的技术方案就能满足地源热泵系统的实际需要。

需要说明的是，地源热泵系统性能系数是衡量地源热泵系统能效水平的一个重要指标，主要是指地源热泵系统制热量(或制冷量)与热泵系统总耗电量的比值，热泵系统总耗电量包括热泵主机、混合系统冷水机组、各级循环水泵的耗电量。操作人员可随时获取影响地源热泵系统性能系数的数据，如地源侧供回水温度、冷却/冷冻水供回水温度、压力和流量、各环路的累计冷热量、地温场温度、各环节用电量等，以便操作人员根据各参数合理调控整个系统，达到地源热泵系统应有的经济型优势。此外，还可以对监控的远程项目数据信息进行存储和制表，直观显示数据对比信息，进行数据分析。

更为优选的，如图1所示，在本实施例的技术方案中，地源热泵系统用实验平台还包括交换机40，交换机40与多个模拟试验台10分别电连接，并且管理中心站20与交换机40电连接，管理中心站20控制交换机40的运行。通过交换机40可以实现模拟试验台10到管理中心站20连接的管控，从而实现管理中心显示屏21显示指定的模拟试验台10。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，地源热泵系统用实验平台还包括路由器50，路由器50与交换机40电连接。多个模拟试验台10可以通过路由器50接入到互联网中，从而有助于模拟试验台10联网操作。

随着5g技术的开发，人类将会步入物联网时代，数据成千上万倍产生。而传统中心化的互联网将数据存储在本地驱动器中，服务器的运营和维护成本不菲，与此同时有关泄密、侵犯隐私、随意删改等问题俨然可见。因此，作为一种更为优选的实施方式，地源热泵系统用实验平台还包括服务器60，路由器50与服务器60通信连接，服务器60用于给模拟试验台10提供云端数据。在本实施例的技术方案中，通过服务器60对所有数据进行云存储，可以减少办公空间所需数量的物理存储设备，在任何地方都能通过有效的互联网远程访问数据，保证数据不丢失，方便搜索查看。

更为优选的，在本实施例的技术方案中。服务器60中的云端数据采用区块链技术存储。云端数据基于区块链技术存储有以几大特点：数据永久在线存储、使用便捷、成本低、文件共享、方便管理，还具有很高的扩展性。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，地源热泵系统用实验平台还包括打印机70，多个模拟试验台10分别与打印机70电连接，打印机70用于打印模拟试验台10的上传数据。操作人员可以在模拟试验台10上连接打印机70，从而打印出模拟试验台10的上传数据。

如图2所示，优选的，在本实施例的技术方案中，可编程控制器包括多种plc控制器11，模拟试验台10还包括交换器12和显示器13，显示器13与交换器12电连接，交换器12与多种plc控制器11分别电连接。通过交换器12可以实现plc控制器11到显示器13连接的管控，从而实现显示器13显示指定的plc控制器11的控制方案。可选的，plc控制器11的型号可以为smart200、s7-300或者s7-1500，操作人员可以更具需要选取合适的型号。此外，控制元器件还包括温度/压力传感器、变频器、水泵以及电动阀等元器件。通过编程应用软件、组态软件在触摸屏和工控机上模拟现场自控系统，直观了解控制过程，完善控制程序，编写好的程序可直接通过管理中心站20和远程项目通讯器30发送到对应项目进行演示。

通过模拟试验台10可以对程序可行性进行模拟检验，例如由中央监控系统按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员，启动地源热泵机组及各相关设备之间的联锁控制，或者系统能保证各设备开机关机的顺序；或者，当其中一台水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作；或者，根据供回水温差和回水流量计算系统在该区域的冷(热)负荷，并根据实际冷(热)负荷以及几组的运行时间累计决定机组的启停组合及台数；或者，对地源热泵机组的电动蝶阀进行分组控制，并与地源热泵泵机组实现联动功能等。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，控制元器件包括主开关14和多个分开关15，多种plc控制器11分别与主开关14和多个分开关15电连接。此外，控制元器件还可以包括电源插座16和其他的集控设备17。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，管理中心站20上设置有屏幕管理器，屏幕管理器与管理中心显示屏21电连接，用于管理管理中心显示屏21的显示画面。一般情况下，用户都是使用单一的显示屏来观察显示的信息，但是一台显示屏的显示的区域往往有限，如果需要显示多区域或显示大的区域，就会很麻烦。在地源热泵工程中，这种情况是比较常见的，对于一个中央监控中心，需要了解各个现场的运行情况。所以本实用新型的技术方案中，可以采用屏幕管理器对管理中心显示屏21进行分屏处理，可同时显示多个画面。实现同时查看多个远程项目自控系统上位运行画面，掌握地源热泵系统运行数据信息。也能同时查看同一项目，不同环节的数据信息，方便数据对比。也可实现多台控制台同时在大屏上进行操作，互不影响，方便快捷。

从上述内容可知，本实用新型的技术方案实现了如下技术效果：

本产品将多种plc控制器11和一些典型设备进行连接整合，可模拟不同的地源热泵控制系统；同时多个工作台装置通过交换机40以及网络连接管理中心显示屏21，实现单独工作台独立操作。本实用新型可通过无线网络连接多个远程项目自控平台，对多个远程项目进行集中监测、管理。而且，本实用新型产品将云存储技术与传统地源热泵自控系统结合，不仅可以优化地源热泵系统运行方式，提高运行效率，降低运维成本。同时，解决了多个热泵系统数据繁多，本地存储难以满足日益增加的数据存储任务的问题。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。