[发明专利]一种基于物联网的热泵远程控制优化方法

说明书

本发明公布了一种基于物联网的热泵远程控制方法，方案为：在远程通信基础上，实现热泵运行数据的实时监测，热泵机组的远程控制和调试；所述的热泵控制系统包括用户端热泵、接收模块、推送模块，其中推送模块将收集数据推送至远程网络通信连接设备，并将远程网络通信连接设备与物联网远程监控终端进行通信连接。所述的热泵控制系统，通过采用远程接收控制设备将收集数据推送至远程网络通信连接设备，通过物联网远程监控终端(云平台)进行数据分析，实现远程监测，经模块处理的信号推送至热泵控制系统的接收模块并对热泵进行控制。上位机服务器集成了用户管理模块、监控信息管理模块、报警模块、事件记录模块等，物联网平台实时显示热泵运行数据。

技术领域

本发明属于热泵远程控制技术领域，涉及一种基于物联网的热泵远程控制优化方法。

背景技术

热泵设备主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四个部分组成。压缩机的作用是压缩冷媒使常温常压冷媒变成高温高压；冷凝器的作用是高温高压冷媒和水进行热交换，变成常温高压冷媒；膨胀阀的作用是将常温高压冷媒变成低温常压冷媒；蒸发器的作用是吸收空气热量，将低温常压冷媒变成常温常压冷媒，以此循环。热泵作为一种新能源供能设备，在全国应用比较广泛，各个地方政府也出台了多项配套政策和激励措施，对采用热泵等清洁能源方式给予大力扶持和补贴，原理性技术已经成熟；同时，热泵相比传统空调等热交换设备具有节能环保等优势，但是热泵在实际推广使用过程中，在低温环境下将影响热泵在节能环保方面的最大化有效利用，制约了空气能热泵的最大利用率。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的问题，提出一种基于物联网的热泵远程控制优化方法，通过远程控制热泵，对热泵运行进行节能优化。

本发明的技术方案是，一种基于物联网的热泵远程控制优化方法，其特征是所述方法通过热泵控制器采集传感器获得热泵的运行状态数据，并将采集到的数据上传到云服务器端，同时服务器侧对运行状态信息进行数据分析；所述热泵控制器可以采集一台或多台热泵的运行数据，并且能够对所控制的热泵发出控制指令；所述热泵控制器通过MQTT、Modbus-TCP协议进行数据上传，将热泵状态信息更新到服务器端。

所述方法的特点是多台热泵机组联网控制，因此必须具备一个上位机服务器，用于收集全系统各机组的工作状态，并根据收集回来的数据对各机组进行大数据分析，以实现统一控制以及节能效应；对于终端热泵机组，都必须配有一台控制器，连接在网络上的控制器接收来自上位机的控制命令，以进行对本机组中各子设备的控制，实现执行热泵指令功能。

热泵控制板用于控制系统中的单台热泵空调机组，通过改变各个阀的开关实现冷媒流通的管路不同，以实现功能切换。热泵控制板既可以实现空调功能的控制，也可以实现热泵热水器的功能，而且可以同时实现热泵热水器和热泵空调的功能。热泵控制板也是化霜管理部件，包括电源模块、执行模块、信息采集模块、CPU、通讯板、触摸屏和WIFI模块；所述CPU与电源模块相连，CPU通过执行单元控制热泵的风机、四通阀、压缩机、电辅热、增焓阀、曲轴和膨胀阀，热泵内各传感器通过信息采集单元输送给CPU，CPU与通讯板之间通过485通讯方式相连；所述触摸屏与通信板相连，服务器与通讯板之间通过WIFI模块相互通讯，服务器与WIFI模块之间通过MQTT协议通讯。

设备通过485通讯方式或WIFI方式连接网关设备，网关设备通过MQTT协议连接服务器端，MQTT使用TCP/IP提供网络连接，使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。

服务器端通过粒子群寻优算法调节膨胀阀开度，使排气温度稳定在设定值，避免排气温度过高引起过压保护和压缩机故障，以及排气温度过低影响热泵制热效果。

整个系统能耗的寻优调度目标函数为：

p＝p_com+p_eva+p_con