[发明专利]一种全空气空调仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种全空气空调仿真系统，具体涉及暖通空调、计算机仿真领域。

背景技术

随着我国城市化建设的快速发展，估计至2020年，全国房屋建筑面积为261亿平方米。据建设部测算，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到720亿平方米，建筑能耗将占总能耗的40％，将直接加剧能源危机。在大型公共建筑中的暖通空调系统(HVAC)的能耗约占了建筑能耗的85％。大多数建筑物使用的HVAC系统在设计时需按最大空调负荷进行设计，而实际投入使用中，却很少达到满负荷状态。可见在满足人们健康、舒适要求的前提下，对大型公共建筑中的暖通空调系统进行节能优化，提高暖通空调系统能源利用效率，将产生巨大的经济效益和社会效益。

在巨大的市场驱动及政府的鼓励下，大量科研院校单位及企业投入到对HVAC系统节能优化研究及工程实施中，竞相开发自己的节能控制产品，但由于这些节能控制产品缺乏空调系统仿真模拟测试试验环境，只有在投入到实际的空调系统中运用时，才能判断这些节能控制产品的功能和性能是否满足预期需求，而一旦发生偏差时，往往需要大量的人力和物力才能弥补；另外，这些节能控制产品在投运到实际的空调系统中以后，不可能在很短时间内就遍历完成在各种负荷级别、气象条件下的运行试验，一般需要至少一个空调季节才能完成其功能和性能上的验证，这就导致了这些采用节能控制产品的项目实施时间长，成本高等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种全空气空调仿真系统，该全空气空调仿真系统通过仿真空调系统的运行环境(室外环境、室内环境)及空调设备(表冷器、风机、加热器、加湿器)的运行状况，提供空调系统运行过程中的温度、湿度、风量、风压、房间压力、CO₂浓度、能耗、负荷等，为控制系统的调试提供接近真实的环境及数据。工程技术人员通过该全空气空调仿真系统，可以方便、快捷的完成产品的厂内调试工作，减少现场调试工作，同时解决了控制系统现场调试的成本高、时间长等问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种全空气空调仿真系统，包括分离式仿真单元、集中式仿真柜和仿真监控台，所述分离式仿真单元、集中式仿真柜分别通过RS485与仿真监控台通讯连接，所述分离式仿真单元、集中式仿真柜通过硬接线与控制系统通讯连接，所述仿真监控台与控制系统通过视频线通讯连接。

所述仿真监控台包括显示器A、显示器B、显示器C、仿真主机、路由器和串口服务器，仿真主机上运行全空气空调仿真软件，显示器A的视频输入端与控制系统的视频输出端连接，显示器B、显示器C的视频输入端分别与仿真主机的两个视频输出端对应连接，仿真主机通过以太网与路由器通讯连接，路由器通过以太网与串口服务器通信连接。

所述分离式仿真单元包括模拟量接口单元A、温度传感器模拟单元A和数字量接口单元A，模拟量接口单元A中的模拟量接口模块A1的模拟量输出端AO与温度传感器模拟单元A的模拟量输入端AI连接，温度传感器模拟单元A的模拟量输出端AO与控制系统的模拟量输入端AI连接，模拟量接口单元A中的模拟量接口模块A2的模拟量输出端AO、模拟量输入端AI分别与控制系统的模拟量输入端AI、模拟量输出端AO对应连接，数字量接口单元A的数字量输出端DO、数字量输入端DI点分别与控制系统的数字量输入端DI、数字量输出端DO对应连接；模拟量接口单元A、数字量接口单元A的通信接口分别与串口服务器的串口输出端连接。

所述集中式仿真柜包括模拟量接口单元B、温度传感器模拟单元B和数字量接口单元B，模拟量接口单元B中的模拟量接口模块B1的模拟量输出端AO与温度传感器模拟单元B的模拟量输入端AI连接，温度传感器模拟单元B的模拟量输出端AO与控制系统的模拟量输入端AI连接，模拟量接口单元B中的模拟量接口模块B2的模拟量输出端AO、模拟量输入端AI分别与控制系统的模拟量输入端AI、模拟量输出端AO对应连接，数字量接口单元B的数字量输出端DO、数字量输入端DI点分别与控制系统的数字量输入端DI、数字量输出端DO对应连接；模拟量接口单元B、数字量接口单元B的通信接口分别与串口服务器的串口输出端连接。

所述全空气空调仿真软件中的空气混合模型A1、表冷器模型A、风机模型A1、加热器模型A、加湿器模型A、房间模型A、空气混合模型A2、风机器模型A2、空气混合模型A3依次通过风管模型连接，且空气混合模型A1与空气混合模型A3之间还通过风管模型连接。