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集中空调水力平衡调节系统
简 介
一、 背景描述：
集中空调系统的任务是以低的成本(运行费用)为用户提供舒适的室内环境。其中由于水系统的单位能耗输送冷热量能力大而作为目前大型空调工程中常采用的远距离输送冷热量的主要手段。据目前的统计，空调系统在实际运行中，存在着普遍的水力失调问题。由于水力失调导致系统流量分配不合理，热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热（冷）不均及更大的电能浪费。
由于空调系统一年中的大部分时间都在部分负荷工况下运行，系统水流量大部分时间都低于设计流量，为了节约能源，自动调节水循环系统，使各分支环路的流量是随着负荷的变化而变化，从而实现空调系统高效的、节能的运行。
要实现动态水力平衡，必须满足水系统中各个末端设备的流量达到实际瞬时负荷要求流量的同时，其流量的变化只受设备负荷变化的影响，而不受系统压力波动的干扰。
二、解决方案
NPIH系统，采用无源自发电平衡阀自动调节，使用回水温度控制，通过平衡阀将所有支路的数据反馈至云平台，平台端通过算法自动计算出合理的目标值，并把目标值命令下发至所有的无源自发电平衡阀，无源自发电平衡阀依据目标值自动调整。
使用NPIH无源自发电平衡阀是保证系统供给和需求水量瞬时一致性，通过实时动态的调整能够有效避免各末端设备流量变化的相互干扰，从而保证系统高效稳定地流量准确地输送给各个末端设备。
1 系统稳定和数据安全
NPIH系统平台使用LINUX系统，LINUX系统不仅具有开源的特性，也比WINDOWS系统具有更好的稳定性。同时由于普及率方面等原因，Windows在各种恶意软件和病毒的数量方面显然是比Linux要多，目前由于普及率较少，Linux在这方面的数量更少。
NPIH系统使用华为云服务器，华为云的稳定性主要通过提供硬件上的冗余来隔离单一硬件故障对华为云服务器稳定性的破坏。例如，一块电源模块的损坏甚至机柜一排电力的中断都不会影响到物理机的电力供应；又或者，尽管在其中一块磁盘损坏的情况下，通过Raid+hotspare的磁盘阵列也可以做到对用户毫无影响，并且在很短的时间内自动恢复成原来的冗余程度。
除此之外，华为云服务器稳定性还与网络链路的高可用性有关。相比于单链路网络，双链路网络在一条链路出故障时，仍保证有另一条链路可用，实现对单点网络故障的屏蔽。华为云将分布在不同机柜的交换机互相做堆叠，服务器上的多个网卡分别接入同一个堆叠组下的不同交换机做bonding。正常情况，同一个bonding下的多条链路可同时工作。如果某一条链路异常，流量会自动重新分配到其他正常链路，保证用户网络的高可用性。
目前，华为云采用的全网双链路多冗余架构意味着，在目前华为云的架构内，任何单台设备或链路的物理故障都不会影响用户的正常使用。在数据存储上，华为云采取了三重数据保护策略，一，数据盘采取Raid磁盘阵列防止因物理损坏引起的数据丢失；二，为用户提供本机内的快照；三，自动为用户定期做远端备份。
数据传输安全：NPIH无源自发电平衡阀采集的数据以物联网LWM2M协议以加密的形式传送中国移动的ONENET平台。ONENET平台以IP地址及端口绑定的方式推送至华为云服务器。
数据访问安全：华为云服务器通过对数据的解析，完成数据的分类归档。外部访问华为云服务器，平台端会对访问用户身份识别，只有特定身份的用户才能访问。平台端所有访问用户均必须通过人工确认后才可以生成相对应的密钥。
操作安全：平台方不具有任何对设备的操作权限，对设备的操作权限仅在用户方的特定用户，其他任何人员均无操作权限。且操作过程均保留操作记录。
2 无源自发电平衡阀规格：
2.1 目前所有无源自发电平衡阀承载压力均为：PN16（1.6Mpa）
2.2 无源自发电平衡阀规格：DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150
3 联接形式：
所有NPIH阀的规格均为标准PN16法兰连接
4 安装位置：
4.1 制冷区域内水冷空调机支路安装，最小流量应大于2m3/h
4.2 安装于支路的回水管路
4.3 应在平衡阀两端安装手动阀截止阀
5 功能说明
5.1 控制流程
5.2 数据更新周期每分钟1次，控制指令更新时间<2分钟。
5.3 控制模式
5.3.1 平均温度控制：依据空调机组支路供回水温度自动调节各支路的供回水温度。（控制精度±1℃）
5.3.2 回水温度控制：依据空调机组各支路回水温度，自动调节各支路回水温度。（控制精度±1℃）
5.3.3 压差控制：依据空调机组各支路的供回水压差，自动调节各支路的供回水压力。（此控制模式需要每个阀门单独设置）
5.3.4 阀门比例控制：通过平台直接控制阀门比例。（控制精度0.1%）
