探究物联网技术在暖通空调中的应用 焦琳

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:焦琳
[导读] 摘要:随着科学技术的进步和生活水平的提高,公共建筑越来越多,建筑规模越来越大,人们对空调的需求也越来越高。
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        摘要:随着科学技术的进步和生活水平的提高,公共建筑越来越多,建筑规模越来越大,人们对空调的需求也越来越高。作为新一代信息技术重要组成部分的物联网,正在快速地渗透到各个领域,越来越多的设备、终端被纳入到信息网络中。暖通空调借助物联网技术可以人机互动、实现高度智能化,既能满足人们对舒适度的要求,又可以智能化控制、进行运行曲线优化、对室内制冷或制热余量充分利用、避免不良习惯造成的使用浪费、凭借生活习惯和不同环境使运行状态得到智能调节,不仅有益于健康,同时也有节能和环保的效果。
        关键词:物联网技术;暖通;空调
        引言
        空调系统的运行会产生大量的能耗,在建筑体系能耗方面占比较大。在社会高速发展的今天,空调作为影响人们居住与生活质量的重要部分,提升其自动控制系统的高效运行,对实现空调系统各项功能的有效管控、空调系统的节能减排等都具有十分重要的意义。
        1物联网技术的概述
        物联网的概念在1985 年由Peter T. Lewis 提出后,经过多年的发展已经日趋成熟。物联网,即Internet of Things,它的本质是物体和物体之间相互进行连接所建立的网络,它是互联网的一部分,同时还可以与互联网进行并网的处理。物联网技术可以通过多种不同的传感器模块,对需要的监控、连接、互动的设备的各项数据进行实时采集,它主要用于企业之间的紧密联系,可以实现供应链中各个节点,包括物与物、物与人等的网络连接和信息共享,从而实现高效快捷的管理。物联网在本质上是通过局域网进行设备识别和数据交互的,这也就意味着物联网必然是以互联网网络为基础的,同时它也是在互联网网络基础上的延伸,此外,物联网的用户扩张到了互联网中的设备和设备之间,这些在同一个网络下的设备也可以进行数据交互。我国暖通空调自动控制系统发展历程主要分为四阶段,一是设备集中启停控制系统;二是模拟仪表控制系统;三是分布集散式监控系统;四是数字化控制系统。物联网技术的渗透,可以帮助实现对暖通空调系统的远程实时访问与数据共享,并且可以实现国家大力倡导的节能减排、绿色环保目标。
        物联网实际上是一种将物与物相连,并将多种感知设备和传输设备相融合的聚合性复杂系统,它的体系结构在技术上包含三层,传感层、传输网络层和应用网络层。传感层是基层,包含各类传感器设备并提供泛在的感知网络; 传输网络层在物联网层次中处在中间层,它由信息和管理中心组成; 应用网络层则是物联网的最顶层,它是用户终端,通过用户的操作可以进行网络中相关设备的信息交互。
        2物联网技术在暖通空调中的应用
        物联网技术作为一种创新优化后的互联网技术,其核心是以互联网技术为标准,在实际开发过程中,可以有效地扩展各种技术,目标客户在使用过程中可以有效地实现项目之间的信息交换。物联网对物质判断有着新颖的视角,通过智能感知形式、识别功能等多种现代技术,帮助相关企业实现监督管理。基于物联网技术支撑下的智能化系统还可以对具体指令追踪等。目前物联网技术已经实现了在暖通空调各环节的应用,如在暖通空调系统方面,主要有单站点单控制器架构、单站点多控制器架构、多站点多控制器架构三种,不同的架构体系可以针对建筑的具体情况实现对在不同暖通空调系统的应用,可以充分发挥物联网技术的应用优势。
        在暖通空调使用中,针对消费者角度而言,最看重的是新技术所能提供的节能效益,而基于物联网技术的暖通空调设备可以有效实现能耗的降低。

以空调功能调节为例,在暖通空调的传统使用模式中,无法打破空间限制实现对空调的实时操作,仅能通过到达居住房屋后启停空调,而物联网技术的应用,打破了时间、空间、地点等诸多因素对空调启停的制约,通过手机A P P便可以实现对空调功能的实时管控,并可以通过智能日程安排功能实现空调的智能定时启停,不仅为人们的生活提供了便利,还在一定程度上实现了能源的最低消耗,达到高效节能降耗的目的。
        物联网技术的应用除了可以实现节能、舒适、为消费者带来便利,还可以为制造商在建筑设计改进、设备制造、需求预测等方面带来更大的优势。目前物联网技术在暖通空调中最明显的一点应用优势是实现对空调数据的实时管理与诊断,大多制造商也在致力于研究相关设备的实时操作数据,这就是许多消费者与暖通空调制造商不断倾向于实现更多物联网集成目标的原因。在暖通空调的使用过程中,制造商与运营商需要对暖通空调系统内部的潜在问题进行预测与管理,降低故障率与故障停机时间,物联网技术的有机融合,不仅可以节省运维成本,还可以实现制造商对空调的实时数据进行管理,以便提升系统运维效率。
        传感层主要是通过各终端设备实时采集建筑能源消耗数据,它也是物联网能源管理的前提和基础,通过传感器完成能耗数据信息的采集。同时,通过物联网传输网络层将建筑能耗数据传输至物联网平台,这一数据传输途径主要是通过汇聚网的短距离通信技术获取传感层信息,通过接入网完成数据接入,最后由承载网将能耗数据传输至应用网络层。在物联网应用网络层,对接收到的分项能耗数据进行处理和分析,获取建筑用能特点、重点耗能单位,以及建筑能源消耗结构等,并对建筑能源利用效率进行评价,对建筑的节能潜力做出评估。此外,还可以在完成能耗数据的综合计量与分析的基础上,利用应用层完成物联网平台能源管理系统应用的开发,包括建筑耗能设备远程管理、能耗数据管理等。
        3物联网技术在暖通空调中未来的发展趋势
        物联网技术在暖通空调的应用中,目前集成天气预报等第三方数据源的创新已初见成效,通过集成后的暖通空调系统可以通过对天气等诸多因素的影响,实现对建筑内部温度的实时监测与调节,还可以节约能源、改善人们的居住舒适度、满足预测需求、实现预测性维护行为等等,物联网技术便是实现诸多创新功能的主要驱动力。在未来研究与发展方向里,集成第三方数据源也势必会成为物联网技术在暖通空调领域中的重大研究与发展方向。此外,随着物联网技术的不断革新,暖通空调系统进行WIFI 连接的成本会逐渐降低,便捷性、智能性也会随之提升,未来暖通空调联网将会成为一种常态,设备也会不断向更高的高度发展,对暖通空调系统运行数据的智能分析也将会成为相关领域的研究重点。
        结束语
        在暖通空调不断普及的前提下,安全使用与运行管理等多个方面成为整个社会关注的焦点,暖通空调的高效使用与管理可以有效保障人们的生活,传统暖通空调系统无法满足人们日益提升的需求,通过物联网技术的有机融合,有效解决了暖通空调的节能、降耗、便捷等方面的需求,也明确了暖通空调未来的发展方向。
        参考文献:
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