一种智能环境节能仿真综合测试平台的制作方法

1.本实用新型属于通风空调系统节能控制仿真技术领域，具体涉及一种智能环境节能仿真综合测试平台。


背景技术：

2.目前，随着国家对节能方面的重视，许多城市的地铁车站，商业楼宇和厂房对于通风空调控制系统的节能能力越来越关注，而最能体现控制系统节能能力的几个指标性数据为：冷水机房平均cop(性能系数)，冷水机组平均cop(性能系数)，空调系统平均cop(性能系数)，而要想完成这几个指标性数据，一套节能优化控制系统是必不可少的。
3.根据传统测试方法在厂内测试控制系统时，由于难以提供真实的通风空调运行环境和相应的建筑负荷，就无法准确测算出控制系统的节能能力，所以对于有节能需求的项目，都是到项目现场进行测试验证的，但是这样就会存在几个问题：一是有些控制策略需要在现场实际测试才能发现问题，然后再针对问题进行修改，这样整个项目需要投入的人力物力较多，可能还会影响到项目现场交期；二是在现场实测运行工况的周期比较长，至少需要一整个制冷季才能判断系统运行是否达到需求目标；三是受现场实际情况影响，不能把现场设备的所有运行工况都进行验证，可能就会存在在极端工况下，控制系统不能满足需求的情况出现。
4.因此，对于节能项目，传统的工厂测试方法已经无法满足实际需求，需要一种新的测试方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种智能环境节能仿真综合测试平台，具有在工厂内部就可以进行项目现场全工况、全负载、全功能模拟的综合仿真测试平台，并且在设备出厂前完成节能控制系统全工况、全负载、全功能的模拟测试及逻辑仿真测试，提早发现系统设计问题并且解决问题，缩短系统调试周期，并达到测试目标的特点。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能环境节能仿真综合测试平台，包括智能环境节能仿真综合测试平台，所述智能环境节能仿真综合测试平台的通讯端口通过工业以太网分别连接有风机变频仿真测试模组、水泵变频仿真测试模组、阀门仿真测试模组、冷水机组仿真测试模组、空调机组仿真测试模组和传感器仿真测试模组，所述风机变频仿真测试模组、水泵变频仿真测试模组、阀门仿真测试模组、冷水机组仿真测试模组和空调机组仿真测试模组均可以独立拆分进行单体仿真使用，或者自由搭配组合仿真使用。
7.本实用新型中进一步的，所述风机变频仿真测试模组包括第一智能手操箱、第一变频器、风机变频仿真测试模块和第一智能电测仪表，所述风机变频仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台间通过工业以太网连接，所述风机变频仿真测试模块通过
modbusrtu通讯方式分别连接有第一智能手操箱、第一变频器和第一智能电测仪表。
8.本实用新型中进一步的，所述水泵变频仿真测试模组包括第二智能手操箱、第二变频器、水泵变频仿真测试模块和第二智能电测仪表，所述水泵变频仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台间通过工业以太网连接，所述水泵变频仿真测试模块通过modbusrtu通讯方式分别连接有第二智能手操箱、第二变频器和第二智能电测仪表。
9.本实用新型中进一步的，所述阀门仿真测试模组包括阀门执行器仿真电路、第一触摸屏和阀门仿真测试模块，所述阀门仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台通过工业以太网连接，所述阀门仿真测试模块通过工业以太网连接有第一触摸屏，所述阀门仿真测试模块通过硬接线连接有阀门执行器仿真电路。
10.本实用新型中进一步的，所述冷水机组仿真测试模组包括冷水机组通讯模块、第二触摸屏和冷水机组仿真测试模块，所述冷水机组仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台通过工业以太网连接，所述冷水机组仿真测试模块通过工业以太网连接有第二触摸屏，所述冷水机组仿真测试模块通过modbusrtu通讯方式连接有冷水机组通讯模块。
11.本实用新型中进一步的，所述空调机组仿真测试模组包括空调机组通讯模块、第三触摸屏和空调机组仿真测试模块，所述空调机组仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台通过工业以太网连接，所述空调机组仿真测试模块通过工业以太网连接有第三触摸屏，所述空调机组仿真测试模块通过modbusrtu通讯方式连接有空调机组通讯模块。
12.本实用新型中进一步的，所述传感器仿真测试模组包括数字显示表、第四触摸屏、传感器仿真测试模块和信号发生器，所述传感器仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台通过工业以太网连接，所述传感器仿真测试模块通过工业以太网连接有第四触摸屏，所述传感器仿真测试模块通过硬接线分别连接有数字显示表和信号发生器。
13.本实用新型中进一步的，所述风机变频仿真测试模块、水泵变频仿真测试模块、阀门仿真测试模块、冷水机组仿真测试模块、空调机组仿真测试模块和传感器仿真测试模块与智能环境节能仿真综合测试平台间通过通讯网关连接，所述风机变频仿真测试模块、水泵变频仿真测试模块、阀门仿真测试模块、冷水机组仿真测试模块、空调机组仿真测试模块和传感器仿真测试模块与通讯网关间以及通讯网关与智能环境节能仿真综合测试平台间均通过工业以太网连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型可针对普通机房群控系统、节能群控系统、风水联动节能系统、轨道交通智能环控系统全工况、全负载、全功能的模拟测试及逻辑仿真测试，提早发现系统设计问题并且解决问题，缩短系统调试周期，并达到测试目标。
附图说明
16.图1为本实用新型智能环境节能仿真综合测试平台整体结构示意图；
17.图2为本实用新型风机变频仿真测试模块结构示意图；
18.图3为本实用新型水泵变频仿真测试模块结构示意图；
19.图4为本实用新型阀门仿真测试模块结构示意图；
20.图5为本实用新型冷水机组仿真测试模块结构示意图；
21.图6为本实用新型空调机组仿真测试模块结构示意图；
22.图7为本实用新型传感器仿真测试模块结构示意图。
23.图中：1、智能环境节能仿真综合测试平台；2、风机变频仿真测试模组；21、第一智能手操箱；22、第一变频器；23、风机变频仿真测试模块；24、第一智能电测仪表；3、水泵变频仿真测试模组；31、第二智能手操箱；32、第二变频器；33、水泵变频仿真测试模块；34、第二智能电测仪表；4、阀门仿真测试模组；41、阀门执行器仿真电路；42、第一触摸屏；43、阀门仿真测试模块；5、冷水机组仿真测试模组；51、冷水机组通讯模块；52、第二触摸屏；53、冷水机组仿真测试模块；6、空调机组仿真测试模组；61、空调机组通讯模块；62、第三触摸屏；63、空调机组仿真测试模块；7、传感器仿真测试模组；71、数字显示表；72、第四触摸屏；73、传感器仿真测试模块；74、信号发生器；8、通讯网关。
具体实施方式
24.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，都属于本实用新型保护的范围。
25.请参阅图1
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7，本实用新型提供以下技术方案：一种智能环境节能仿真综合测试平台，包括智能环境节能仿真综合测试平台1，智能环境节能仿真综合测试平台1的通讯端口通过工业以太网分别连接有风机变频仿真测试模组2、水泵变频仿真测试模组3、阀门仿真测试模组4、冷水机组仿真测试模组5、空调机组仿真测试模组6和传感器仿真测试模组7，风机变频仿真测试模组2、水泵变频仿真测试模组3、阀门仿真测试模组4、冷水机组仿真测试模组5和空调机组仿真测试模组6均可以独立拆分进行单体仿真使用，或者自由搭配组合仿真使用。
26.具体的，风机变频仿真测试模组2包括第一智能手操箱21、第一变频器22、风机变频仿真测试模块23和第一智能电测仪表24，风机变频仿真测试模块23与智能环境节能仿真综合测试平台1间通过工业以太网连接，风机变频仿真测试模块23通过modbusrtu通讯方式分别连接有第一智能手操箱21、第一变频器22和第一智能电测仪表24，
27.通过采用上述技术方案，风机变频仿真测试模组2具备两种可选功能：一是第一变频器22连接实际功率的风机，由风机变频仿真测试模块23通过modbusrtu通讯方式读取实际风机参数和第一智能电测仪表24数据，第一智能手操箱21可显示风机运行状态和优先控制风机启停；
28.二是第一变频器22空载运行，由风机变频仿真测试模块23根据智能环境节能仿真综合测试平台1所设定风机额定功率，第一变频器22运行频率，根据风机变频器频率与功率计算公式，仿真得到第一智能电测仪表24数据，第一智能手操箱21可显示风机运行状态和优先控制风机启停。
29.具体的，水泵变频仿真测试模组3包括第二智能手操箱31、第二变频器32、水泵变频仿真测试模块33和第二智能电测仪表34，水泵变频仿真测试模块33与智能环境节能仿真综合测试平台1间通过工业以太网连接，水泵变频仿真测试模块33通过modbusrtu通讯方式分别连接有第二智能手操箱31、第二变频器32和第二智能电测仪表34，
30.通过采用上述技术方案，水泵变频仿真测试模组3具备两种可选功能：
31.一是第二变频器32连接实际功率的水泵，由水泵变频仿真测试模块33通过modbusrtu通讯方式读取实际水泵参数和第二智能电测仪表34数据，第二智能手操箱31可显示水泵运行状态和优先控制水泵启停；
32.二是第二变频器32空载运行，由水泵变频仿真测试模块33根据智能环境节能仿真综合测试平台1所设定水泵额定功率，第二变频器32运行频率，根据水泵变频器频率与功率计算公式，仿真得到第二智能电测仪表34数据，第二智能手操箱31可显示水泵运行状态和优先控制水泵启停。
33.具体的，阀门仿真测试模组4包括阀门执行器仿真电路41、第一触摸屏42和阀门仿真测试模块43，阀门仿真测试模块43与智能环境节能仿真综合测试平台1通过工业以太网连接，阀门仿真测试模块43通过工业以太网连接有第一触摸屏42，阀门仿真测试模块43通过硬接线连接有阀门执行器仿真电路41，
34.通过采用上述技术方案，阀门执行器仿真电路41下发阀门控制命令，第一触摸屏42设定阀门本地远程信号、故障信号、开到位时间、关到位时间，执行器开关过程中执行不到位模式，阀门仿真测试模块43根据控制命令将阀门开关状态反馈给阀门执行器仿真电路41显示。
35.具体的，冷水机组仿真测试模组5包括冷水机组通讯模块51、第二触摸屏52和冷水机组仿真测试模块53，冷水机组仿真测试模块53与智能环境节能仿真综合测试平台1通过工业以太网连接，冷水机组仿真测试模块53通过工业以太网连接有第二触摸屏52，冷水机组仿真测试模块53通过modbusrtu通讯方式连接有冷水机组通讯模块51，
36.通过采用上述技术方案，第二触摸屏52可设定冷水机组本地远程、故障状态、压缩机运行状态等状态参数，可选择主流品牌冷水机组厂商、主流品牌冷水机组机型、冷水机组制冷剂型号、冷水机组额定功率和冷水机组额定冷量；基于冷水机组的不同主流品牌冷水机组厂商、不同主流品牌冷水机组机型、不同制冷剂型号，冷水机组仿真测试模块53可动态模拟仿真冷水机组在不同冷冻水出水温度、不同冷却水进水温度、不同冷冻水流量、不同冷却水流量和不同负荷率下的cop、运行功率和制冷量，根据冷水机组冷冻水出水温度和冷水机组负荷率，可模拟仿真出冷水机组蒸发饱和温度，根据冷水机组冷却水进水温度和冷水机组负荷率，可模拟仿真出冷水机组冷凝饱和温度，根据冷水机组冷凝饱和温度和冷水机组负荷率，可模拟仿真出冷水机组排气温度和排气过热度，根据冷水机组蒸发饱和温度和制冷剂温度压力对照表，可模拟仿真出冷水机组吸气压力，根据冷水机组冷凝饱和温度和制冷剂温度压力对照表，可模拟仿真出冷水机组排气压力，根据冷水机组运行功率，可模拟仿真出冷水机组运行电流、运行频率，根据冷水机组吸气压力和排气压力，可模拟仿真出冷水机组膨胀阀开度，根据冷水机组冷却水出水温度和冷凝饱和温度，可模拟仿真出冷水机组过冷度，根据冷水机组冷冻水出水温度和蒸发饱和温度，可模拟仿真出冷水机组端差。
37.具体的，空调机组仿真测试模组6包括空调机组通讯模块61、第三触摸屏62和空调机组仿真测试模块63，空调机组仿真测试模块63与智能环境节能仿真综合测试平台1通过工业以太网连接，空调机组仿真测试模块63通过工业以太网连接有第三触摸屏62，空调机组仿真测试模块63通过modbusrtu通讯方式连接有空调机组通讯模块61，
38.通过采用上述技术方案，空调机组仿真测试模块63可仿真多种风机类型的空调机组，包含普通风机、离心风机、ec风机等，仿真空调机组运行状态、运行频率、初效过滤器状
态、静电除尘过滤器状态和运行状态、变风路阀开关状态；第三触摸屏62可选择风机类型，针对配备ec风机的空调机组可自由设定不同数量ec风机和不同数量变风路阀组合使用，根据普通风机和离心风机的风机功率，设定频率，可仿真出风机当前频率和当前运行功率，根据普通风机和离心风机的当前运行功率，可模拟仿真出风机当前运行电流，根据普通风机和离心风机的当前频率，设定额定风量，可仿真出空调机组当前实际送风风量，根据ec风机额定功率，设定转速和风机最大限制转速，可仿真出ec风机当前转速和当前功率，根据ec风机当前运行功率，可模拟仿真出ec风机当前dc链路电流，根据ec风机当前转速，设定额定风量，开启ec风机数量，可仿真出空调机组当前实际送风风量。
39.具体的，传感器仿真测试模组7包括数字显示表71、第四触摸屏72、传感器仿真测试模块73和信号发生器74，传感器仿真测试模块73与智能环境节能仿真综合测试平台1通过工业以太网连接，传感器仿真测试模块73通过工业以太网连接有第四触摸屏72，传感器仿真测试模块73通过硬接线分别连接有数字显示表71和信号发生器74，本实用新型中，优选的，数字显示表71为4`20ma或者0～10v，信号发生器74为4`20ma或者0～10v，
40.通过采用上述技术方案，传感器仿真测试模块73可包含三种可选仿真方式：一是传感器仿真测试模块73输入端接收信号发生器74信号，信号发生器74信号可作用于模拟冷冻机房水系统温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器，模拟空调末端温度传感器、压力传感器、压差传感器、风管温湿度传感器、室内温湿度传感器、二氧化碳传感器、pm10粉尘测试仪，传感器仿真测试模块73输出端传输信号给数字显示表71，数字显示表71可作用于显示压差旁通阀开度、空调末端二通调节阀开度；
41.二是第四触摸屏72开放设定值，直接设定模拟冷冻机房水系统温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器，模拟空调末端温度传感器、压力传感器、压差传感器、风管温湿度传感器、室内温湿度传感器、二氧化碳传感器、pm10粉尘测试仪；
42.三是传感器仿真测试模块73根据管路负荷变化、阻力变化、室外冷热负荷变化等参数，动态计算仿真模拟冷冻机房水系统温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器，模拟空调末端温度传感器、压力传感器、压差传感器、风管温湿度传感器、室内温湿度传感器、二氧化碳传感器、pm10粉尘测试仪。
43.具体的，风机变频仿真测试模块23、水泵变频仿真测试模块33、阀门仿真测试模块43、冷水机组仿真测试模块53、空调机组仿真测试模块63和传感器仿真测试模块73与智能环境节能仿真综合测试平台1间通过通讯网关8连接，风机变频仿真测试模块23、水泵变频仿真测试模块33、阀门仿真测试模块43、冷水机组仿真测试模块53、空调机组仿真测试模块63和传感器仿真测试模块73与通讯网关8间以及通讯网关8与智能环境节能仿真综合测试平台1间均通过工业以太网连接，
44.通过采用上述技术方案，采集所有仿真测试模块数据进行数据交换。
45.本实用新型的工作原理及使用流程：风机变频仿真测试模块23用于接收风机控制命令，在不带风机负载的情况下，仿真得到风机频率反馈与电能计量数据；
46.水泵变频仿真测试模块33用于接收水泵控制信号，在不带水泵负载的情况下，仿真得到水泵频率反馈与电能计量数据；
47.阀门仿真测试模块43通过硬线端子与阀门执行器仿真电路41进行数据交换，接收仿真电路控制命令，仿真阀门当前状态；
48.冷水机组仿真测试模块53根据不同主流冷水机组厂家、不同主流冷水机组机型、不同制冷剂、不同冷冻出水温度、不同冷却进水温度、不同负荷、不同冷冻水流量、不同冷却水流量，经由算法公式，动态仿真冷水机组参数，冷水机组参数包含但不限于冷水机组蒸发饱和温度、冷凝饱和温度、排气温度、排气过热度、吸气压力、排气压力，cop等；
49.空调机组仿真测试模块63可仿真普通风机、离心风机、ec风机空调机组，可自由搭配ec风机数量和变风量阀门数量，动态仿真空调机组ec风机状态与参数；
50.传感器仿真测试模块73包含三种仿真方式：一是外置信号发生器74给定，二是第四触摸屏72设定，三是经由传感器仿真测试模块73根据管路负荷变化、阻力变化、室外冷热负荷变化等动态计算仿真；
51.智能环境节能仿真综合测试平台1通过通讯网关8连接风机变频仿真测试模块23、水泵变频仿真测试模块33、阀门仿真测试模块43、冷水机组仿真测试模块53、空调机组仿真测试模块63、传感器仿真测试模块73，采集所有仿真测试模块数据进行数据交换，智能环境节能仿真综合测试平台1可通过上位机软件将综合测试平台数据通过画面显示出来，可以在上位机软件上对智能环境节能仿真综合测试平台1进行参数设置，智能环境节能仿真综合测试平台1通过通讯网关8下发命令到各个仿真测试模块，各个仿真测试模块根据命令动态调整变化仿真数据；
52.本实用新型中所涉及的所有仿真测试模块不仅可以通过工业以太网组网仿真，每个仿真模块也可以独立拆分进行单体仿真使用，或者自由搭配组合仿真使用；
53.综上，本实用新型可针对普通机房群控系统、节能群控系统、风水联动节能系统、轨道交通智能环控系统全工况、全负载、全功能的模拟测试及逻辑仿真测试，提早发现系统设计问题并且解决问题，缩短系统调试周期，并达到测试目标。
54.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。