一、應用背景

隨著建筑智能化水平的提升，中央空調作為大型商業(yè)綜合體、寫字樓、醫(yī)院、園區(qū)等場景的核心能源消耗設備，傳統運營模式已難以滿足現代管理需求。當前中央空調系統普遍存在以下痛點：

能耗浪費嚴重：缺乏精準調控手段，區(qū)域負荷變化與空調輸出不匹配，空轉、過供現象普遍，能源利用率僅 30%-50%;

管理效率低下：依賴人工巡檢、手動調節(jié)，設備分布分散導致故障響應滯后，維護成本高且易遺漏關鍵隱患;

調控精度不足：傳統控制系統采用分區(qū)粗放管理，無法根據人員密度、環(huán)境溫濕度、天氣變化實時動態(tài)調整，舒適度與節(jié)能需求難以平衡;

數據割裂孤立：各空調機組、傳感器數據分散存儲，缺乏統一監(jiān)控平臺，無法實現全局數據分析與決策支持。

基于物聯網、大數據等技術，構建中央空調集中智控系統，成為解決上述問題、實現節(jié)能降耗、精準調控、智能運維的核心路徑。

二、核心目標

節(jié)能優(yōu)化：通過精準感知與智能調控，降低中央空調系統能耗，助力綠色低碳運營;

智能調控：實現溫濕度、風量等參數的實時動態(tài)調節(jié)，滿足不同區(qū)域個性化需求，提升環(huán)境舒適度;

高效運維：通過遠程監(jiān)控、故障示警、自動診斷，減少人工干預，降低維護成本，延長設備使用壽命;

數據驅動：構建統一數據平臺，實現能耗、設備狀態(tài)、環(huán)境參數的可視化管理與趨勢分析，支撐科學決策。

三、方案架構

本方案采用 “感知層 - 網絡層 - 平臺層 - 應用層” 四層物聯網架構，確保系統穩(wěn)定、高效、可擴展：

1、感知層：數據采集終端

作為系統的數據入口，部署多類型物聯網感知設備，實現實時采集室內環(huán)境參數、監(jiān)測空調主機、水泵、風機等設備運行狀態(tài)，獲取全維度數據。支持 Modbus、MQTT 等標準通信協議，具備低功耗、抗干擾、易部署特性，適應復雜建筑環(huán)境。

2、網絡層：數據傳輸通道

構建有線 + 無線融合傳輸網絡，確保數據穩(wěn)定、高速傳輸。

3、平臺層：核心控制中樞

基于云計算架構構建集中智控平臺，整合數據存儲、分析、決策與控制、遠程控制、自動控制、定時控制、場景控制、智能報警等功能。

4、應用層：終端操作界面

面向不同用戶群體，提供Web 管理平臺、移動 APP、可視化大屏、現場控制面板等多終端、可視化操作界面，實現便捷管理，便于全局管理。

四、核心功能

1、集中監(jiān)控與可視化

全局態(tài)勢監(jiān)控：實時展示所有空調設備(主機、水泵、風機等)的運行狀態(tài)(運行 / 停止 / 故障)、關鍵參數(電流、電壓、溫度、壓力)，以及各區(qū)域環(huán)境參數(溫濕度、CO?濃度)，異常狀態(tài)自動標紅報警;

能耗可視化：按區(qū)域、設備類型、時間段統計能耗數據(電耗、水耗)，生成柱狀圖、折線圖、餅圖等報表，清晰呈現能耗分布與變化趨勢;

地圖導航：支持建筑樓層平面圖導入，設備與傳感器位置在地圖上精準標注，點擊即可查看詳細信息與控制操作。

2、智能調控與節(jié)能優(yōu)化

自動恒溫恒濕控制：根據各區(qū)域設定的溫濕度閾值，結合實時環(huán)境數據與負荷預測，自動調節(jié)空調運行參數，確保環(huán)境參數穩(wěn)定在設定范圍，誤差不超過 ±0.5℃(溫度)、±5%(濕度);

變流量 / 變速控制：通過變頻器調節(jié)水泵、風機轉速，根據負荷變化動態(tài)調整水流量、風量，避免 “大馬拉小車” 現象，降低空轉能耗;

分區(qū)精準控制：支持按樓層、房間、功能區(qū)域(如辦公室、會議室、展廳)劃分控制單元，每個單元可獨立設定參數與控制模式，滿足個性化需求;

節(jié)能模式切換：預設 “節(jié)能模式”“舒適模式”“值班模式” 等場景，可手動切換或根據時間、人員密度自動觸發(fā)，例如夜間無人時自動切換至值班模式，降低能耗。

3、故障示警與智能運維

多維度報警：當設備參數異常(如超溫、超壓、電流異常)、環(huán)境參數超標或系統故障時，通過平臺彈窗、APP 推送、短信、聲光報警等多種方式及時通知相關人員;

故障診斷與溯源：系統自動分析故障原因，提供故障定位、處理建議，同時記錄故障發(fā)生時間、處理過程、結果，便于后續(xù)溯源與統計分析;

4、數據統計與報表分析

自定義報表：支持按日、周、月、年生成能耗報表、設備運行報表、環(huán)境質量報表，可自定義報表內容與格式，滿足不同管理需求;

趨勢分析：對能耗、溫濕度、設備運行參數等數據進行趨勢分析，識別節(jié)能潛力與運行優(yōu)化空間，為管理決策提供數據支撐;

數據導出：支持報表導出為 Excel格式，便于存檔與匯報。

五、方案優(yōu)勢

高節(jié)能性：融合邊緣計算算法與精準感知，實現系統級能耗優(yōu)化，節(jié)省電能，投資回報周期短;

高智能化：從負荷預測、自動調控到故障示警，全流程減少人工干預，提升管理效率與控制精度;

高兼容性：支持對接主流品牌中央空調設備，兼容 Modbus、BACnet 等多種通信協議，可實現舊系統升級改造，無需更換原有設備;

高可靠性：采用邊緣計算 + 云計算架構，本地與云端雙重保障，斷網可本地運行，設備具備抗干擾、低功耗特性，適應復雜環(huán)境;

易擴展性：平臺采用模塊化設計，可根據項目規(guī)模靈活增減感知設備、擴展功能模塊，滿足后續(xù)擴容需求。

六、適用場景

本方案適用于大型商業(yè)綜合體、寫字樓、醫(yī)院、學校、產業(yè)園區(qū)、酒店、數據中心等需要集中管理多臺中央空調設備的場景，尤其適合對能耗控制、環(huán)境舒適度、運維效率有較高要求的場所。

1、大型商業(yè)綜合體

分區(qū)精準控制：租戶可通過APP自主設定溫濕度，管理員設置能耗上限。

動態(tài)調節(jié)：實時感知客流密集區(qū)，自動調節(jié)制冷/制熱功率;閉店后切換“值班模式”。

餐飲區(qū)適配：CO?超標時自動加大新風量，壓力傳感器防止設備過載。

能耗透明：按租戶實際能耗生成賬單，解決公攤爭議。

故障響應：遠程監(jiān)控快速定位問題，響應時間縮短至30分鐘。

2、寫字樓/辦公園區(qū)

時段模式：自動切換上班、午休、下班模式，無需人工干預。

會議室聯動：預約后提前啟動空調，會議結束自動關閉。

遠程管理：節(jié)假日可手機遠程調控。

能耗可視化：實時展示能耗排行榜，推動節(jié)能考核。

3、醫(yī)院

手術室/ICU：恒溫恒濕±0.5℃，聯動潔凈度傳感器。

藥房/試劑庫：溫度超±0.3℃立即報警，啟動備用制冷。

放射科：自動加大局部制冷，防止設備過熱。

4、產業(yè)園區(qū)

集中管控：云平臺統一監(jiān)控多棟樓，遠程節(jié)能調度。

多品牌兼容：支持主流協議，不改原有設備。

生產車間：高精度傳感器確保恒溫恒濕，穩(wěn)定產品質量。

宿舍區(qū)：APP預約使用，超時自動關閉。

5、酒店

客房聯動：入住自動啟動空調，退房后關閉;空房維持最低能耗。

公共區(qū)域：預約聯動提前啟動，人體感應調節(jié)功率。

個性化：記錄客人偏好，下次入住自動匹配。

6、學校

時段控制：按課表自動啟?？照{，寒暑假切換節(jié)能模式。

實驗室：精密儀器室恒溫恒濕;化學實驗室聯動通風。

宿舍管理：APP控制，但限制使用時段和溫度范圍。

低成本改造：老舊空調僅加裝傳感器即可升級。

審核編輯 黃宇