楼宇设备电气系统节能控制器的优化设计

对照明回路的运行情况进行监控。白天工作日时，按照光照状态设置楼宇内运行灯具的数目；夜晚结束工作日后，仅保留楼宇内走廊以及楼梯等必要照明设备，节约能源的消耗。

（2） 依据建筑外表材料特征以及灯具特征，获取建筑外表投光灯的最佳亮度，产生照明节能管理方案，按照该管理方案，设计建筑外表照明节能管理程序，并采用该程序对投光灯进行调控，同时监控投光灯的回路开关情况。

照明投光灯结构图如图5所示，其通过海格 TXA 系列开关驱动器同被控区域照明回路相连，通过Tebis 总线电缆与计算机相连，完成建筑外表照明的节能控制，并采用RS 485通信电缆同楼宇节能控制器连接，完成建筑外表照明节能管理同总体楼宇节能控制管理间信息的有效沟通，如图6所示。

2.3 电梯系统节能管理模块设计

楼宇电梯系统中存在厅外召唤和轿厢内召唤两种电梯召唤信号，两种信号分别是乘客在电梯外以及电梯内通过触碰按钮产生信号。楼宇设备电气系统节能控制器依据楼宇电梯系统反馈的电梯召唤信号，采用电梯群控呼梯管理节能方法，对电梯耗能进行监测，实现节能的目标。

楼宇设备电气系统节能控制器，通过上位主机检测监控电梯厅外召唤信号，若存在信号指向脉冲，则进行智能分析，令最优响应任务的电梯执行任务，通过智能合理的电梯分配跳读，确保总体电梯群处于最佳运行状态，避免电能的浪费，实现电梯节能管理的目标。电梯系统节能控制逻辑结构如图7所示。

图7中，乘客楼层、电梯状态、电梯负荷量等调控变量数据通过A～J 接口输入总体电梯系统节能管理模块中，电梯系统节能管理模块获取呼梯信号后，产生最佳调度方案，将申请命令传递给指向电梯，完成电梯节能高效调度控制，提高电梯服务效率，避免能量的浪费。

3 系统软件的总体设计

楼宇设备电气系统节能控制器的软件决定了系统可达到的控制精度以及响应效率等，采用C语言编写系统的软件程序。系统软件由主程序以及终端服务子程序构成，如图8所示。主程序对节能控制器进行系统配置，并对外设进行初始化处理，等待中断申请，并在合理的规范下对中断进行响应。结束中断运行后返回主程序等待再次运行。中断程序由故障中断服务程序和定时器中断服务程序构成，定时器中断服务程序对楼宇设备电气系统的电压、电流等控制参数进行检查。故障中断服务程序对楼宇设备电气系统进行安全监控，如果楼宇电气系统出现故障，中断程序及时暂停事件管理器输出信号，确保总体节能控制器进入循环等待控制状态，并产生报警信息，避免产生意外。

4 实验分析

实验将本文设计的节能控制器对某大厦的能量进行管理，对该大厦的电气设备能量使用情况进行检测，进而验证本文设计的节能控制器的性能优劣。大厦设备电气系统消耗的电能主要是空调消耗的能量，将实验大厦电气系统的能耗总能量和空调消耗的总冷量当成大厦电气系统的节能指标[Q]，其表达式为：

分析图9可得，本文节能控制器下的楼宇设备电气系统的耗电量更低，具有较高的节能效果，节能区间是 0～851 kW和1 306～2 148 kW两个供热量输出区间。

实验对本文节能控制器和冷、热电联节能控制方法下，该大厦的节能经济性进行分析，结果如表1所示。

通过表1可以看出，本文节能控制器管理下的大厦单位供热、供冷成本，比冷、热电联控制方法的成本优惠，并且本文节能控制器下的大厦总计年节省供能费用、年节约煤量和减排CO2量都较高。说明本文设计的楼宇设备电气节能控制器为用户带来了实实在在的经济效益和环境效益，具有较高的应用价值。

5 结 论

本文对楼宇设备电气系统节能控制器进行优化设计，其包括被控对象、检测部件、调控模塊以及执行模块。节能控制器通过检测部件监测楼宇设备电气系统的被控参数，通过调控模块分析监测值和设定值的差值，并向执行模块发出节能控制命令，对被控参数进行调控，确保其符合节能要求。分析了节能控制器对楼宇设备电气系统中的变配电系统、照明系统以及电梯系统，进行节能管理的具体过程。给出节能控制器软件的主程序以及终端服务子程序。实验结果说明，采用所设计节能控制器下的大厦电气系统实现22%的节能效果，并且具有较高的节能经济效应。

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