一种基于数据采集分析的空调控制终端系统的制作方法

1.本发明涉及空调控制终端技术领域，具体为一种基于数据采集分析的空调控制终端系统。


背景技术：

2.近年来，江苏、上海、浙江、江西、重庆等地积极开展需求响应试点工作。截至2021年底，国网公司经营区内累计开展削峰需求响应191次，响应用户255024户，响应容量7680.66万千瓦；填谷需求响应85次，响应用户36795户，响应容量4457.71万千瓦。
3.通过统计分析国网公司经营区需求响应资源库建设与试点实施情况，发现商业楼宇具有较高的需求响应能力，主要可调节设备包括暖通空调设备、照明设备等，综合可调节潜力最高可达到25％左右。截至2021年底，商业楼宇用户参与需求响应试点签约户数为5514户，总可调节容量达到481万千瓦。
4.可见对于非工空调场景需求响应可调负荷潜力巨大，但当前需求响应接入仍存在以下问题：
5.一是用户感知交互难度大。不同类型的工商企业，因其生产特殊性，生产负荷模型也不相同，设备品牌型号繁多，用户设备信息及相关参数采集及监测难度大。
6.二是用户可调节潜力分析预测精度不高。可调节潜力分析涉及气候、地域、用户等多种因素，受用户的生产负荷模型影响较大，当前预测模型分析精度不高。
7.三是用户设备控制风险高。在接受用户委托，对用户侧设备做调节控制时，要考虑用户设备实时运行状态、操作难易程度，如果引起用户设备损坏等风险，责任界定问题比较棘手。
8.四是用户参与频次低，收益不高，导致实施难度大。单个工商业用户调节能力有限，参与频次少，用户收益不高，导致用户参与度较低，用户改造实施较困难。
9.五是需求响应标准实施情况不理想。工商业负荷参与电网互动调节时，内部设备和系统接口未按照相关标准进行建设，导致用户系统贯通和设备数据接入难度高。
10.综上所述，当前亟需建设形成可批量推广的接入模式，对非工场景空调运行数据进行标准化采集监测、基于合理能耗模型对空调运行进行柔性控制、且保障空调远程模式由电网侧可直接进行控制，以较低成本完成分级可调节资源池建设。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，以解决背景技术中所提出的问题。
12.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，包括用户侧设备和控制终端，所述控制终端包括：
13.数据采集模块：与用户侧设备连接，用于采集用户侧设备；
14.数据解析模块：解析数据采集模块采集的数据，根据数据识别用户侧设备的使用
场景；
15.数据标准化处理模块：给不同种类的采集数据设定标准值范围，然后将所有采集的数据缩放至标准值范围内，同时记录缩放比例值；
16.场景加载模块：用于加载识别后的用户侧设备使用场景相应的配置系统；
17.配置模块：用于对配置系统进行控制，从而对用户侧设备进行控制，调整的数值根据缩放比例值进行调整；
18.数据上传模块：用于将数据传输给接收终端；
19.控制处理器，用于处理数据采集模块、数据解析模块、数据标准化处理模块、场景加载模块、配置模块和数据上传模块两两之间的数据处理和信号收发。
20.作为本发明的一种优选实施方式，所述数据采集模块包括模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元、rs485串行数据采集单元和数字量输出单元，所述模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元和rs485串行数据采集单元使得数据采集模块兼容市场上大部分的用户侧设备，数字量输出单元用于使用者在数据采集模块的现场对用户侧设备进行控制。
21.作为本发明的一种优选实施方式，还包括水冷机组，所述水冷机组分别与数据采集模块、数据解析模块、数据标准化处理模块、场景加载模块、配置模块和数据上传模块连接，用于对各模块进行降温处理，使得控制终端满足多场景数据接入需求。
22.作为本发明的一种优选实施方式，还包括场景模型训练模块，采集数据训练ai模型，数据解析模块将采集到的数据输入至场景模型训练模块中，若存在相应数据，则可以加载相应配置系统，若不存在相应数据，则将数据输入至场景模型训练模块中，使用者对该数据进行设定，设定为新场景。
23.作为本发明的一种优选实施方式，所述数据上传模块包括rs485接口或网线接口与接收终端连接。
24.作为本发明的一种优选实施方式，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与控制处理器电性连接，所述数据存储模块与水冷机组物理性连接，所述数据存储模块上设置有数据传输接口，所述数据存储模块机通过数据传输接口连接有数据存储设备。
25.作为本发明的一种优选实施方式，还包括人机交互模块，所述人机交互模块上设置有rs232通信接口和rs485通信接口，通过配置人机交互装置，可以将用户侧设备的采集数据推送到监控终端，监控终端可以进行远程监测、遥控和遥调。
26.作为本发明的一种优选实施方式，还包括可调节潜力分析模块，所述可调节潜力分析模块包括气象检测单元、地域定位单元、能耗模型和分析单元，所述分析单元根据气象、地域以及数据解析模块识别的用户侧设备种类，将其输入能耗模型来分析可调节潜力。
27.与现有技术相比，本发明提供了一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，具备以下有益效果：
28.该一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，建设形成了一种可批量推广的接入模式，对非工场景空调运行数据进行标准化采集监测、基于合理能耗模型对空调运行进行控制，且保障空调远程模式由监控终端可直接进行控制，以较低成本完成分级可调节资源池建设，有效解决了现有技术存在的问题。
附图说明
29.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
30.图1为本发明一种基于数据采集分析的空调控制终端系统的示意图。
31.图中：1、用户侧设备；2、数据采集模块；3、数据解析模块；4、数据标准化处理模块；5、场景加载模块；6、配置模块；7、数据上传模块；8、控制处理器；9、水冷机组；10、场景模型训练模块；11、数据存储模块；12、人机交互模块；13、可调节潜力分析模块。
具体实施方式
32.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种基于数据采集分析的空调控制终端系统做进一步详细的描述。
33.如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，包括用户侧设备1和控制终端，所述控制终端包括：
34.数据采集模块2：与用户侧设备1连接，用于采集用户侧设备1；
35.数据解析模块3：解析数据采集模块2采集的数据，根据数据识别用户侧设备1的使用场景；
36.数据标准化处理模块4：给不同种类的采集数据设定标准值范围，然后将所有采集的数据缩放至标准值范围内，同时记录缩放比例值；
37.场景加载模块5：用于加载识别后的用户侧设备1使用场景相应的配置系统；
38.配置模块6：用于对配置系统进行控制，从而对用户侧设备1进行控制，调整的数值根据缩放比例值进行调整；
39.数据上传模块7：用于将数据传输给接收终端；
40.控制处理器8，用于处理数据采集模块2、数据解析模块3、数据标准化处理模块4、场景加载模块5、配置模块6和数据上传模块7两两之间的数据处理和信号收发。
41.本实施例中，所述数据采集模块2包括模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元、rs485串行数据采集单元和数字量输出单元，所述模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元和rs485串行数据采集单元使得数据采集模块2兼容市场上大部分的用户侧设备1，数字量输出单元用于使用者在数据采集模块2的现场对用户侧设备1进行控制。
42.本实施例中，还包括水冷机组9，所述水冷机组9分别与数据采集模块2、数据解析模块3、数据标准化处理模块4、场景加载模块5、配置模块6和数据上传模块7连接，用于对各模块进行降温处理，使得控制终端满足多场景数据接入需求。
43.本实施例中，还包括场景模型训练模块10，采集数据训练ai模型(数据包括现有的公开数据)，数据解析模块3将采集到的数据输入至场景模型训练模块10中，若存在相应数据，则可以加载相应配置系统，若不存在相应数据，则将数据输入至场景模型训练模块10中，使用者对该数据进行设定，设定为新场景(完成模型的训练)。
44.本实施例中，所述数据上传模块7包括rs485接口或网线接口与接收终端连接，支持modbus rtu/tcp、104等多种协议，也可选配4g及vpn加密通道直接上传接收终端。
45.本实施例中，还包括数据存储模块11，所述数据存储模块11与控制处理器8电性连
接，所述数据存储模块11与水冷机组9物理性连接，所述数据存储模块11上设置有数据传输接口，所述数据存储模块11机通过数据传输接口连接有数据存储设备，防止出现因外部或内部的通信故障导致数据无法上传的问题，系统将所采集的数据保存至数据存储设备中，使数据能够被安全可靠的保存。
46.本实施例中，还包括人机交互模块12，所述人机交互模块12上设置有rs232通信接口和rs485通信接口，通过配置人机交互装置，可以将用户侧设备1的采集数据推送到监控终端，监控终端可以进行远程监测、遥控和遥调。
47.本实施例中，还包括可调节潜力分析模块13，所述可调节潜力分析模块13包括气象检测单元、地域定位单元、能耗模型和分析单元，所述分析单元根据气象、地域以及数据采集模块2采集的数据和数据解析模块3识别的用户侧设备1种类，将其输入能耗模型来分析可调节潜力(根据气象环境、地理位置这些参数可以获取这些参数正常的能耗数据，然后根据数据采集模块2采集的数据和数据解析模块3识别的用户侧设备1种类，可以分析可以调控的数据)。
48.工作原理：将数据采集模块2与用户侧设备1连接，数据采集模块2与用户侧设备1的各种运行状态参数进行采集，如温度、电负荷等，数据采集模块2采集后，将数据经控制处理器8传输给数据解析模块3，数据解析模块3解析数据，根据数据识别用户侧设备1的使用场景，然后通过数据标准化处理模块4给不同种类的采集数据设定标准值范围，然后将所有采集的数据缩放至标准值范围内，同时记录缩放比例值，此时场景加载模块5加载配置系统，此时使用者可以根据配置模块6对配置系统进行控制，从而对用户侧设备1进行控制，涉及数值的调控根据缩放比例值进行等比例放大(配置系统中，调控数值为固定值)。
49.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

技术特征：
1.一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，包括用户侧设备(1)和控制终端，其特征在于：所述控制终端包括：数据采集模块(2)：与用户侧设备(1)连接，用于采集用户侧设备(1)；数据解析模块(3)：解析数据采集模块(2)采集的数据，根据数据识别用户侧设备(1)的使用场景；数据标准化处理模块(4)：给不同种类的采集数据设定标准值范围，然后将所有采集的数据缩放至标准值范围内，同时记录缩放比例值；场景加载模块(5)：用于加载识别后的用户侧设备(1)使用场景相应的配置系统；配置模块(6)：用于对配置系统进行控制，从而对用户侧设备(1)进行控制，调整的数值根据缩放比例值进行调整；数据上传模块(7)：用于将数据传输给接收终端；控制处理器(8)，用于处理数据采集模块(2)、数据解析模块(3)、数据标准化处理模块(4)、场景加载模块(5)、配置模块(6)和数据上传模块(7)两两之间的数据处理和信号收发。2.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：所述数据采集模块(2)包括模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元、rs485串行数据采集单元和数字量输出单元，所述模拟量采集单元、数字量采集单元、rs232串行数据采集单元和rs485串行数据采集单元使得数据采集模块(2)兼容市场上大部分的用户侧设备(1)，数字量输出单元用于使用者在数据采集模块(2)的现场对用户侧设备(1)进行控制。3.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：还包括水冷机组(9)，所述水冷机组(9)分别与数据采集模块(2)、数据解析模块(3)、数据标准化处理模块(4)、场景加载模块(5)、配置模块(6)和数据上传模块(7)连接，用于对各模块进行降温处理，使得控制终端满足多场景数据接入需求。4.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：还包括场景模型训练模块(10)，采集数据训练ai模型，数据解析模块(3)将采集到的数据输入至场景模型训练模块(10)中，若存在相应数据，则可以加载相应配置系统，若不存在相应数据，则将数据输入至场景模型训练模块(10)中，使用者对该数据进行设定，设定为新场景。5.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：所述数据上传模块(7)包括rs485接口或网线接口与接收终端连接。6.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：还包括数据存储模块(11)，所述数据存储模块(11)与控制处理器(8)电性连接，所述数据存储模块(11)与水冷机组(9)物理性连接，所述数据存储模块(11)上设置有数据传输接口，所述数据存储模块(11)机通过数据传输接口连接有数据存储设备。7.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：还包括人机交互模块(12)，所述人机交互模块(12)上设置有rs232通信接口和rs485通信接口，通过配置人机交互装置，可以将用户侧设备(1)的采集数据推送到监控终端，监控终端可以进行远程监测、遥控和遥调。8.根据权利要求1所述的一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，其特征在于：还包括可调节潜力分析模块(13)，所述可调节潜力分析模块(13)包括气象检测单元、地域定
位单元、能耗模型和分析单元，所述分析单元根据气象、地域以及数据解析模块(3)识别的用户侧设备(1)种类，将其输入能耗模型来分析可调节潜力。

技术总结
本发明涉及空调控制终端技术领域，公开了一种基于数据采集分析的空调控制终端系统，包括用户侧设备和控制终端，所述控制终端包括：数据采集模块：与用户侧设备连接，用于采集用户侧设备；数据解析模块：解析数据采集模块采集的数据，根据数据识别用户侧设备的使用场景；数据标准化处理模块：给不同种类的采集数据设定标准值范围，然后将所有采集的数据缩放至标准值范围内，同时记录缩放比例值。本发明建设形成了一种可批量推广的接入模式，对非工场景空调运行数据进行标准化采集监测、基于合理能耗模型对空调运行进行控制，且保障空调远程模式由监控终端可直接进行控制，以较低成本完成分级可调节资源池建设，有效解决了现有技术存在的问题。术存在的问题。术存在的问题。


技术研发人员：刘洪海
受保护的技术使用者：江苏伯罗奔尼科技有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/7