本文關(guān)鍵詞：地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,環(huán)保意識(shí)已經(jīng)逐漸深入人心,能源短缺和環(huán)境污染也成為人們關(guān)注的兩大問題,尋找清潔能源,提高能源使用效率開始受到人們重視。地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù),利用地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,它具有高效、環(huán)保、運(yùn)行低成本等優(yōu)點(diǎn)。監(jiān)控系統(tǒng)是地源熱泵系統(tǒng)的核心,直接關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性。隨著智能建筑的發(fā)展,空調(diào)系統(tǒng)開始趨向于智能化管理、無人管理,這對(duì)地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求。舊式空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高,系統(tǒng)能耗大,開發(fā)一套高效的空調(diào)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)于降低地源熱泵系統(tǒng)能耗提高其工作效率具有重要意義。本文對(duì)比分析了PLC、DDC在地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn),提出一種新的解決方案,在下位機(jī)側(cè)選用PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器,在上位機(jī)側(cè),摒棄通用組態(tài)軟件和專業(yè)組態(tài)軟件,自主開發(fā)地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。本文以某商場(chǎng)為例,根據(jù)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),詳細(xì)計(jì)算其冷、熱負(fù)荷,并進(jìn)行熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵選型,以及地埋管長(zhǎng)度計(jì)算。在下位機(jī)程序開發(fā)過程中,首先對(duì)地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析,確定監(jiān)測(cè)參數(shù)和控制參數(shù),然后繪制地源熱泵系統(tǒng)監(jiān)控原理圖,編制監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)表。地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng),采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線的集散式控制系統(tǒng)FDCS。根據(jù)需求分析,進(jìn)行PLC型號(hào)、溫度傳感器、壓力傳感器、電動(dòng)蝶閥選型。簡(jiǎn)要介紹了PLC的編程軟件STEP7,并列舉溫度采集模塊的程序。本文對(duì)循環(huán)泵變頻進(jìn)行了可行性分析,并對(duì)水泵變頻進(jìn)行理論和實(shí)例分析,確立地源側(cè)水泵、用戶側(cè)水泵同時(shí)變頻的控制策略。分析論述了用戶側(cè)水泵定溫差控制、定最不利末端壓差控制、定供回水干管壓差控制,以及地源側(cè)水泵定溫差控制、定壓差控制的適用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)熱泵機(jī)組群控,提出基于熱泵機(jī)組功率的控制策略。根據(jù)功能要求分別制定地源熱泵、用戶側(cè)水泵、地源側(cè)水泵的控制流程。數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫建立是上位機(jī)程序開發(fā)的基礎(chǔ),本文制定了地源熱泵機(jī)組和水泵的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析要求,從需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫實(shí)施、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)六個(gè)步驟詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫的建立過程。編制數(shù)據(jù)E-R圖,并按照數(shù)據(jù)處理的格式要求,建立數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù)庫操作語句優(yōu)化也是程序開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié),本文先后建立設(shè)計(jì)存儲(chǔ)、多表查詢,優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢過程。以VS2010為開發(fā)平臺(tái),采用C#語言和SQL Sever2008數(shù)據(jù)庫,開發(fā)地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件。軟件開發(fā)采用三層架構(gòu)模式,使前端界面與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫分離,便于后期維護(hù)。軟件功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化控制、用戶管理、基本信息查詢等功能。為解決監(jiān)控系統(tǒng)頻繁操作數(shù)據(jù)庫導(dǎo)致代碼冗余的問題,專門編寫了數(shù)據(jù)庫操作類庫。引入ZedGraph控件,解決數(shù)據(jù)曲線圖繪制的問題。實(shí)時(shí)顯示頁面可以顯示系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),顯示每個(gè)設(shè)備詳細(xì)運(yùn)行參數(shù),具有報(bào)警功能。歷史數(shù)據(jù)查詢可以查詢各設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù),為管理人員提供參考。數(shù)據(jù)分析頁面,可以查看熱泵系統(tǒng)、熱泵、水泵的數(shù)據(jù)分析。優(yōu)化控制頁面能夠控制熱泵系統(tǒng)的啟停,兼有手動(dòng)、自動(dòng)兩種方式,同時(shí)優(yōu)化控制頁面還可以對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置；基本信息查詢頁面可以查詢各設(shè)備的基本信息,為管理人員提供參考。
【關(guān)鍵詞】：地源熱泵 監(jiān)控系統(tǒng) C# PLC 軟件開發(fā) 數(shù)據(jù)庫 控制策略
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU83
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 緒論13-17
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容、任務(wù)15-17
• 第2章 地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-34
• 2.1 工程簡(jiǎn)介17-18
• 2.2 地源熱泵系統(tǒng)設(shè)備選型18-21
• 2.2.1 地源熱泵機(jī)組選型18-19
• 2.2.2 地源側(cè)水泵、用戶側(cè)水泵選型19-20
• 2.2.3 地埋管計(jì)算20-21
• 2.3 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)需求分析21
• 2.4 參數(shù)檢測(cè)及控制分析21-24
• 2.5 監(jiān)控參數(shù)統(tǒng)計(jì)24-25
• 2.6 監(jiān)控系統(tǒng)方案選擇25-26
• 2.6.1 監(jiān)控系統(tǒng)總體方案選擇25
• 2.6.2 現(xiàn)場(chǎng)控制器選擇25-26
• 2.6.3 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)26
• 2.7 系統(tǒng)硬件選型26-29
• 2.7.1 現(xiàn)場(chǎng)控制器選型26-27
• 2.7.2 智能電表的選型27
• 2.7.3 Modbus轉(zhuǎn)Profibus模塊的選型27-28
• 2.7.4 電動(dòng)蝶閥選型28-29
• 2.7.5 傳感器選型29
• 2.8 PLC程序設(shè)計(jì)29-34
• 2.8.1 西門子STEP7 V5.4軟件簡(jiǎn)介29-30
• 2.8.2 硬件組態(tài)30-31
• 2.8.3 用戶程序設(shè)計(jì)31-34
• 第3章 地源熱泵系統(tǒng)控制策略34-44
• 3.1 地源側(cè)水泵、用戶側(cè)水泵變頻控制34-36
• 3.2 地源熱泵機(jī)組群控策略36-39
• 3.3 控制過程分析39-44
• 3.3.1 熱泵機(jī)組群控流程39-40
• 3.3.2 用戶側(cè)水泵控制流程40-42
• 3.3.3 地源側(cè)水泵控制流程42-43
• 3.3.4 其他控制功能43-44
• 第4章 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)庫建立44-54
• 4.1 熱泵機(jī)組的能效評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)44-45
• 4.2 地源側(cè)水泵、用戶側(cè)水泵評(píng)價(jià)指標(biāo)45-46
• 4.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇46
• 4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-52
• 4.4.1 數(shù)據(jù)庫需求分析46-47
• 4.4.2 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)47-49
• 4.4.3 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)49-52
• 4.5 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計(jì)52-54
• 4.5.1 設(shè)計(jì)存儲(chǔ)過程52
• 4.5.2 SQL語句優(yōu)化52-54
• 第5章 地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件開發(fā)54-76
• 5.1 技術(shù)構(gòu)架設(shè)計(jì)54
• 5.2 地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)的功能框架54-55
• 5.3 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件需求分析55-57
• 5.4 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境與三層架構(gòu)57-59
• 5.4.1 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境57-58
• 5.4.2 三層架構(gòu)58-59
• 5.5 ADO.NET數(shù)據(jù)庫訪問59-62
• 5.5.1 ADO.NET59-60
• 5.5.2 數(shù)據(jù)庫訪問類建立60-62
• 5.6 地源熱泵機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)界面及功能塊開發(fā)62-76
• 5.6.1 登錄主界面62-63
• 5.6.2 SQL注入式攻擊的預(yù)防63-64
• 5.6.3 用戶管理界面64-65
• 5.6.4 地源熱泵系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示界面65-66
• 5.6.5 熱泵機(jī)組實(shí)時(shí)顯示界面66-67
• 5.6.6 水泵實(shí)時(shí)顯示界面67-68
• 5.6.7 歷史數(shù)據(jù)查詢頁面68-71
• 5.6.8 熱泵機(jī)組歷史數(shù)據(jù)分析71-72
• 5.6.9 水泵歷史數(shù)據(jù)分析72-73
• 5.6.10 手/自動(dòng)控制頁面73-74
• 5.6.11 優(yōu)化控制頁面74-75
• 5.6.12 機(jī)房設(shè)備基本信息頁面75-76
• 第6章 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 后記80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況81

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本文編號(hào)：274603