1、系統控制與數據監測方案1、系統控制 1）電器控制箱包含如下設備： 閉式冷卻塔的風機及水泵控制回路冷卻水泵（一用一備）的變頻控制回路熱泵機組（2臺）的電源供給回路冷凍水泵（2臺）的控制回路恒溫水箱電加熱控制回路恒溫水箱電加熱控制回路2）控制箱采用PLC可編程系統對系統運行進行啟停、運行及系統切換操作，并通過BA系統接入上位終端系統中進行運行控制。3）系統以DDC為核心，對地源熱保系統的冷凍水泵和冷卻水泵進行控制，通過液晶屏顯示各水泵的狀態，顯示溫度、壓力和液體流量等參數，各種參數可以進行再設定，使得系統運行更為合理。4）液晶屏上的仿真型圖形化操作界面可監視整個系統的運行狀態，提供動態圖形、工藝流

2、程圖、實時曲線圖、繪制平面布置圖，以最貼近現場設備實際情況的直觀的圖形方式顯示設備的運行情況。5）可根據實際需要提供繪制平面圖或流程圖并嵌以動態數據，顯示圖中各監控點狀態，提供修改參數或發出指令的操作指示，提供多窗口顯示操作功能。熱泵主機：啟停控制、運行狀態、運行模式切換、頻率調節、故障報警、頻率反饋；水泵開關控制、水泵運行狀態；水泵故障報警、水泵手自動狀態顯示、水泵頻率調節、水泵頻率反饋；新風機組：啟停控制、除濕段和再熱段流量調節；風機盤管：啟停控制、水流量調節；輻射末端：流量調節控制；恒溫水槽：流量調節控制、電加熱功率調節；冷卻塔：啟停控制、故障報警、風機變頻調節。2、系統主要數據監測（1

3、）監測內容1）水水熱泵主機熱工參數測量：冷凝側和蒸發側進出口水溫；冷凝側和蒸發側水流量；熱泵機組功率；機組運行效率COP。2）地埋管水循環回路參數測量：地埋U型管不同深度管壁面溫度（3個測孔、每隔5m深度布置一個測點）；不同埋深的土壤溫度（1個測孔、每隔5m深度布置一個測點）；地埋U型管集、分水器進、出口水溫度、壓力。3）太陽能集熱系統：太陽能集熱板進出口水溫、循環流量。4）末端輻射系統溫度測量包括：輻射末端分、集水器進出口溫度；毛細管網表面設置10溫度測點；房間空間沿垂直高度的3個截面設置18個溫度測點；2）流程測量：主回路流量、毛細管回路流量；3）測試間環境濕度；4）電功率測量：電加熱水箱

4、加熱功率。（2）溫度測量：溫度參數主要包括三部分：不同地埋深度土壤溫度、末端房間空間溫度和管道內流體溫度。1）地埋管不同埋深土壤溫度、末端房間空間溫度測量要求：采用二線制K型熱電偶，傳輸型號為420mA電流信號，并采用數據采集儀讀取數據，數據采集儀攜帶三個插槽，可同時測試60個溫度測點。2）管道內流體溫度包括地埋管側管道水溫和新風排風管道風溫度。溫度測量要求：采用鉑電阻溫度傳感器，精度為工業A級。（3）流量測量：流量參數主要包括：地埋管側管內水流量、太陽能集熱器環路流量、末端負荷側總水流量、毛細管末端水流量。測試流量儀表為渦輪流量計，量程為0.610m3/h，精度為0.1%±R，通過

5、通訊接口與數顯流量積算儀連接，實時顯示流體的瞬時流量和累計流量。（4）功率測量：功率參數主要包括：2臺熱泵主機壓縮機功率、3臺水泵、1臺新風冷凝除濕機組和2臺風機盤管。采用了三相導軌式電能表，電能表采用LCD顯示，可進行時鐘、費率時段等參數設置，并具有電能脈沖輸出功能，精度等級1.0級，性能指標符合國際GB/T17215、GB/17883和電力行業DL/T164對儀表的各項技術要求，可采用通訊接口與上位機實現數據交換，電能表可以顯示壓縮機、水泵等瞬時功率，同時也可以和上位機進行通訊。（5）機組及系統能效測試：系統運行時，實時記錄機組、水泵、PLC、風機等設備的耗電量。通過PLC200下位機完成

6、對現場信號的采集與測量，將現場的基礎熱工參數（溫度、流量）通過OPC（OLE for Process Control）通訊協議傳遞至上位機數據庫中，讓生產數據更加直觀的反映在人機界面上。上位機監控系統由WinCC來完成，由WinCC來完成現場各個環節的組態，并且能在監管界面上完成實時的檢測和動態數據的展示，異常報警，數據歸檔和導出，實現報表功能，趨勢控件。并且通過WinCC自帶的C語言或VB腳本通訊接口，根據需求來編寫相關的程序，實現非直接變量的讀取、顯示及歸檔，如機組COP，系統能效等。3、監測設備要求表1 主要監測設備序號監測設備性能參數要求1不同埋管土壤溫度和末端房間空間溫度測量設備測量

7、范圍： 0100測量準確度：±0.2測量分辨率： 0.12管道內流體溫度測量設備測量范圍： 0100測量準確度：±0.2測量分辨率： 0.13新風機組送排風干球溫度和濕球溫度測量設備測量范圍： 050測量準確度：±0.5測量分辨率： 0.14新風機組送排放風口風速測量設備測量范圍： 0.05-30 m/s測量準確度：±4%U測量分辨率：0.01 m/s工作溫度：-10-405功率計量設備精確度等級應不低于1.0級。應具有監測和計量三相（單相）有功電能的功能。具有數據遠傳功能，至少應具有RS-485標準串行電氣接口，采用MODBUS標準開放協議或符合多功能

8、電能表通信規約DL/T 645-1997中的有關規定。6流量計量設備測量范圍：依據測量設備或者系統循環流量確定，不得小于測量設備或者系統循環流量的1.5倍。測量準確度：2%測量分辨率：0.1m3/h工作環境：電源為直流24V；環境溫度：-1050,相對濕度：590。備注（1）監測設備應滿足相關產品標準的技術要求；（2）監測設備應有出廠合格證等質量證明文件。表2 數據采集裝置性能參數要求參數指標要求采集接口能夠采集模擬信號（含電量測量模塊和其他模擬量測量模塊）和數字信號，支持Modbus協議支持計量設備數量按照現場數據采集點數確定并進行預留采集周期根據數據中心命令或主動定時采集，定時周期從1分鐘

9、到1小時可配置，默認5分鐘數據處理方式協議解析、轉換和數據處理存儲容量不少于500GB遠傳接口至少1個有線接口（含485接口）或無線接口遠傳周期定期1分鐘到12小時可配置，默認30分鐘支持數據服務器數量至少3個配置/維護接口具有本地和遠程配置/維護接口，支持接收來自數據中心的查詢、校時等命令。具備自動恢復功能，在無人值守情況下可以從故障中恢復正常工作狀態。平均無故障時間（MTBF）應不小于3萬小時網絡功能接收命令、數據上傳、數據加密、斷點續傳、DNS解析，支持TCP/IP協議功耗宜使用低功耗嵌入式系統電磁兼容性應符合國家和行業的相關電磁兼容性標準要求。備注（1）數據采集裝置應滿足相關產品標準的

10、技術要求；（2）數據采集裝置應有出廠合格證等質量證明文件。4、監測系統安裝（1）地埋U型管不同埋深土壤溫度傳感器安裝地埋U型管壁面溫度傳感器，根據學校實驗要求數量進行安裝。溫度傳感器應為一體式防水傳感器，建議安裝在相應U型管管壁上，與壁面接觸緊密，管箍固定并用環氧樹脂進行保護，防止損壞和脫落。要求傳感器同一個位置建議安裝兩個不同回路監測點，在U型管安裝時同步安裝到位，對傳感器進行導通測試后才進行回填。（2）水管內溫度傳感器安裝水管內溫度傳感器建議采用訂制支架安裝。溫度傳感器應與被測介質形成逆流，安裝時溫度傳感器應迎著被測介質的流向插入，至少應與被測介質成正交。溫度傳感器的感應部分應處于管道的中

11、間部位。溫度傳感器應有足夠的插入深度，一般應將溫度傳感器斜插或管道軸線安裝。（3）新風機組送/排風口干球溫度和濕球溫度傳感器安裝新風機組送/排風口溫度傳感器建議采用訂制支架安裝。溫度傳感器應與被測介質形成逆流，安裝時溫度傳感器應迎著被測介質的流向插入，至少應與被測介質成正交。溫度傳感器的感應部分應處于風道中流速最大的地方，溫度傳感器的保護管的末端應超過風道中心線約510mm。溫度傳感器應有足夠的插入深度，一般應將溫度傳感器斜插或沿風道軸線安裝。其中，濕球溫度傳感器要求水平安裝，方便包裹濕紗布，同時其下方應能放置盛水的容器。（3）新風機組送/排風速傳感器安裝新風機組送/排風速傳感器同溫度傳感器，

12、建議采用訂制支架安裝。安裝時注意傳感器保護管開口方向，需定向安裝。風速傳感器的感應部分應處于風道中流速最大的地方，傳感器的保護管的開口處應處于風道中心線位置。（4）耗電量計量模塊安裝水源熱泵數據監測系統的功率參數功率傳感器及普通電表應安裝在被測設備或者系統的配電輸入端，具體安裝要求如下。互感器：同一組的電流互感器應采用制造廠、型號、額定電流變比、準確度等級、二次容量均相同的互感器。電流互感器進線端的極性符號應一致，電流互感器的二次回路應安裝接線端子，變壓器低壓出線回路宜安裝接線盒。電能表：在原配電柜（箱）中加裝時，電能表下端應加有回路名稱的標簽，二只三相電能表相距的最小距離應大于80mm，單相

13、電能表相距的最小距離應為30mm，電能表與屏邊最小距離應大于40mm。單獨配置的表箱在室內安裝時宜安裝在0.8m1.8m的高度（安全距離內可清楚觀察電量參數）。電能表安裝必須垂直牢固，表中心線向各方向的傾斜不大于1°。（5）流量傳感器安裝安裝方向，在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，測量應保證管路中總是充滿液體；直管段長度，上游不少于10D，下游不少于5D，直管段內部要求光滑，流量計量設備的流向應與管內流體的流動方向一致。（6）數據采集裝置安裝水源熱泵數據采集裝置具備采集包括溫度傳感器、流量傳感器和功率傳感器等信號的功能。示范項目安裝的數據采集裝置通道數應根據項目具體監測要求確定，應至

14、少預留2個數據采集通道。水源熱泵系統數據采集裝置施工安裝應符合自動化儀表工程施工及驗收規范GB50093中的規定。信號線導體采用屏蔽線；盡量避免與強信號電纜平行走線，必要時使用鋼管屏蔽。信號的標識應保持清楚。一個模塊的多路模擬量輸入信號之間的壓差不得大于24V。5、監測系統調試（1）設備校對基本原則a.計量設備和數據采集裝置能提供出廠合格證等技術文件；b.對計量設備和數據采集裝置的證明文件進行歸檔；c.每年對計量設備自行校核一次，校核設備滿足計量要求，且保存校核記錄。溫度傳感器校對a.采用標準溫度計量設備對環境溫度傳感器進行現場校對，每五分鐘取一個數據，共校對10個數據，確保兩者平均偏差不大于10%。b.采用標準溫度計量設備對水溫溫度傳感器進行現場校對，取5個典型溫度點進行校核，確保兩者平均偏差不大于10%。流量傳感器的校對和比對流量傳感器安裝后應采用檢定有效的超聲波流量計，對各流量傳感器所在管路進行測量校核，校核時間1小時兩