当前，常规的中央空调系统需要控制柜来实现联控。控制柜的目的在于进行系统逻辑功能的处理，控制各末端设备，以及将数据汇聚上传至操作中心。
图1是现有的中央空调系统的一个示意图。如图1所示，中央空调系统10可以具有：中心控制器11、控制柜12、中央空调主机13、末端设备14、以及传感设备15等。其中，末端设备14例如可以是冷冻泵、冷却泵、冷却塔等设备。
在现有的中央空调系统中，中央空调主机13、末端设备14、以及传感设备15都连接到控制柜12，由控制柜12中的控制器来汇聚中央空调主机13、末端设备14、以及传感设备15上传的数据，并由控制柜12中的控制器向中央空调主机13和末端设备14发送控制信号。
由此，在中央空调系统所处的机房中，由控制柜12来进行对整个机房中各设备的监视与控制。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
本申请的发明人认为，图1所示的中央空调系统10需要设置控制柜12，因而所需人力和物力较大，成本较高，例如：需要针对每个机房设计不同的控制柜，实现现场数据的采集，以及对各设备的监视及控制，因而控制柜的设计成本较高；在设计阶段，需针对中央空调系统的实际需求，进行控制柜的设计，确定控制柜中所需控制器的数量以及点位分布等，如果机房较大，需设计多个控制柜；此外，在安装和运行阶段，不仅需对控制柜进行现场安装和调试，而且其维护成本也较高。
本申请的实施例提供一种中央空调系统及其控制方法，在该中央空调系统中，将末端设备与中央空调主机连接，由此，末端设备能够经由中央空调主机进行通信或者被控制，中央空调系统中无需设置控制柜，因此，免去控制柜的设计和安装，大大降低了由控制柜带来的设计、制造、安装和维护的成本。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种中央空调系统，所述中央空调系统具有中心控制器，中央空调主机，以及末端设备，所述中央空调主机具有第一通信端子、第二通信端子和控制器，所述第一通信端子与所述中心控制器连接，所述第二通信端子与所述末端设备连接，所述控制器与所述第一通信端子和所述第二通信端子连接，所述末端设备通过所述第二通信端子、所述控制器和所述第一通信端子与所述中心控制器通信。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种中央空调系统的控制方法，所述中央空调系统具有至少2个中央空调主机，所述方法包括：
根据各所述中央空调主机的当前的运行参数，计算所述至少2个中央空调主机的制冷量或制热量的总和；以及
根据各所述中央空调主机的最佳性能工作点，以制冷量或制热量的总和的变化范围不超过预定范围并且所述至少2个中央空调主机的功率总和最小为目标，设定各所述中央空调主机的新的运行参数。
本申请的有益效果在于：中央空调系统中无需设置控制柜，因此，免去控制柜的设计和安装，大大降低了由控制柜带来的设计、制造、安装和维护的成本。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附附记的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图4是本申请实施例的第一方面的中央空调系统进行节能控制时的相关操作的一个示意图；
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附附记的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
图2是本申请实施例的第一方面的中央空调系统的一个示意图，如图2所示，中央空调系统20具有：中心控制器21、中央空调主机22以及末端设备23。
如图2所示，中央空调主机22具有第一通信端子221、第二通信端子222以及控制器223。
在至少一个实施例中，第一通信端子221与中心控制器21连接，第二通信端子222与末端设备23连接，控制器223与第一通信端子221和第二通信端子222连接。末端设备23通过第二通信端子222、控制器223和第一通信端子221与中心控制器21通信。
根据本申请实施例的第一方面，将末端设备与中央空调主机的通信端子连接，由此，末端设备能够经由中央空调主机与中心控制器进行通信，中央空调系统中无需设置控制柜，因此，免去控制柜的设计和安装，大大降低了由控制柜带来的设计、制造、安装和维护的成本。
在至少一个实施例中，中心控制器21可以对中央空调系统20的其它组成部分进行监控，例如，中心控制器21获取中央空调主机22和末端设备23的运行参数数据，发出控制信号对中央空调主机22和末端设备23的运行进行控制等。中心控制器21例如可以是工控机(industrialpersonalcomputer，ipc)，该工控机例如可以具有人机界面(humanmachineinterface，hmi)。
在至少一个实施例中，如图2所示，末端设备23例如可以是冷却塔231，冷却泵232，冷冻泵233中的至少一者。本申请可以不限于此，末端设备23也可以是其它设备。
在至少一个实施例中，中央空调主机22可以具有制冷和/或制热的功能，其中，在制冷时，中央空调主机22可以是冷水机组，在制热时，中央空调主机22可以是热泵机组。中央空调主机22除了具有第一通信端子221、第二通信端子222以及控制器223之外，还可以具有对冷媒进行处理以实现制冷和/或制热功能的组成部件，这些组成部件例如包括压缩机、冷凝器、蒸发器和四通阀等，关于这些组成部件的工作原理的说明，可以参考相关技术，本申请实施例不进行说明。
在至少一个实施例中，中央空调主机22的第一通信端子221与中心控制器21之间的连接可以是有线连接，也可以是无线之间的连接可以是有线连接，也可以是无线连接。其中，有线连接例如可以是通过通信线缆的连接，无线连接例如可以是基于蓝牙(bluetooth)技术或无线保真(wi-fi)技术进行连接。其中，在进行无线连接的情况下，通信端子可以包括具有无线信号收发单元的通信模块。
在本申请实施例的第一方面中，第一通信端子221和第二通信端子222可以进行信号的接收和发射，控制器223可以将经过第一通信端子221和第二通信端子222接收的信号进行解析等信号处理，从而获得需要被发送的信号，该需要被发送的信号可以经由第二通信端子222和第一通信端子221进行发送。
在至少一个实施例中，中央空调主机22可以通过第一通信端子221接收中心控制器21发出的控制信号，控制器223可以从第一通信端子221接收到的该控制信号中解析出用于控制末端设备23的第一控制信号，第二通信端子222将控制器223解析出的该第一控制信号发送给末端设备23。其中，该第一控制信号中可以具有指向第二通信端子的标记信息，该标记信息例如可以是第二通信端子222的地址信息。
例如，中央空调主机22的各第二通信端子222被设置有相应的地址，中心控制器21发出的控制信号中可以具有地址信息和与该地址信息对应的控制信息，控制器223在解析出控制信号中包含的地址信息指向某个第二通信端子222的地址时，将该地址信息对应的控制信息作为第一控制信号，并从该第二通信端子222发送该第一控制信号。
末端设备23在通过第二通信端子222收到该第一控制信号的情况下，可以根据该第一控制信号来调整该末端设备23的运行。
在至少一个实施例中，控制器223还可以从第一通信端子221接收到的该控制信号中解析出用于控制中央空调主机22的第二控制信号，并且，控制器223可以根据该第二控制信号，控制中央空调主机22的运行。其中，该第二控制信号中可以具有指向中央空调主机22的标记信息，该标记信息例如可以是中央空调主机22的地址信息。由此，能够实现中央控制器21对中央空调主机的控制。
例如，中央空调主机22被设置有相应的地址，中心控制器21发出的控制信号中可以具有地址信息和与该地址信息对应的控制信息，控制器223在解析出控制信号中包含的地址信息指向中央空调主机22的地址时，将该地址信息对应的控制信息作为第二控制信号，控制器223根据该第二控制信号对中央空调主机22进行控制，该控制例如可以是增加或降低提供给压缩机的电流等。
在至少一个实施例中，中央空调主机22可以通过第二通信端子222接收末端设备23发出的反馈信号，控制器223可以从第二通信端子222接收到的该反馈信号中解析出向中心控制器21反馈的第一反馈信号，第一通信端子221将控制器223解析出的该第一反馈信号发送给中心控制器21。其中，该第一反馈信号中可以具有指向中心控制器21的标记信息，该标记信息例如可以是中心控制器21的地址信息。
例如，末端设备23发出的反馈信号中可以具有地址信息和与该地址信息对应的反馈信息，控制器223在解析出反馈信号中包含的地址信息指向中央控制器21的地址时，将该地址信息对应的反馈信息作为第一反馈信号，并从该第一通信端子221向中央控制器21发送该第一反馈信号。
此外，在至少一个实施例中，中央空调主机22的运行参数可以通过第一通信端子221发送给中心控制器21。
中央控制器21在通过第一通信端子221收到该第一反馈信号和/或中央空调主机22的运行参数的情况下，可以根据该第一反馈信号和/或中央空调主机22的运行参数来监测末端设备23和/或中央空调主机22的运行状态，并根据该第一反馈信号和/或中央空调主机22的运行参数，生成用于控制末端设备23和/或中央空调主机22的控制信号。
在至少一个实施例中，控制器223还可以从第一通信端子221接收到的该反馈信号中解析出向中央空调主机22反馈的第二反馈信号，并且，控制器223可以根据该第二反馈信号，控制中央空调主机22和/或末端设备23的运行。其中，该第二反馈信号中可以具有指向中央空调主机22的标记信息，该标记信息例如可以是中央空调主机22的地址信息。由此，能够实现中央空调主机22对末端设备23的监测和控制，尤其是，当中心控制器21失效的情况下，中央空调主机22和末端设备23之间可以通过第二通信端子222进行通信，即，末端设备23向中央空调主机22发送第二反馈信号，中央空调主机22(例如，控制器223)根据第二反馈信号生成用于控制末端设备23的第三控制信号并通过第二通信端子222发送给末端设备23，由此，能够使中央空调系统稳定而可靠地运行。
其中，该第二反馈信号中包含的反馈信息可以与第一反馈信号中包含的反馈信息相同或不同，控制器223根据第二反馈信号生成的第三控制信号中包含的控制信息可以与第一控制信号中包含的控制信息相同或不同。如图2所示，在至少一个实施例中，中央空调系统20还可以具有运行状态检测设备24。运行状态检测设备24用于检测中央空调系统20的运行状态数据。运行状态检测设备24与中心控制器21连接，将检测到的运行状态数据发送到中心控制器21。
在至少一个实施例中，运行状态检测设备24例如可以是传感器。运行状态数据例如可以是冷冻管的进出水温度，和/或冷却管的进出水温度，和/或冷媒的流量等。
如图2所示，在至少一个实施例中，中央空调系统20还具有主机性能计算器25，主机性能计算器25可以和中心控制器21连接，由此，中心控制器21可以将接收到的中央空调主机22的运行参数发送给主机性能计算器25，主机性能计算器25可以将负荷设定信号发送给中心控制器21，中心控制器21根据该负荷设定信号生成控制信号，并发送给中央空调主机21。
例如，中央空调系统20可以具有1个中央空调主机22，主机性能计算器25可以根据中央空调主机22的当前的运行参数，计算中央空调主机22的制冷量或制热量，并根据中央空调主机22在该制冷量或制热量下的最佳性能工作点，以该制冷量或制热量的变化范围不超过预定范围并且中央空调主机22的功率最小为目标，设定中央空调主机22的新的运行参数，该新的运行参数被作为负荷设定信号发送到中心控制器21。其中，制冷量或制热量的变化范围不超过预定范围，例如可以是指：制冷量或制热量的浮动范围在计算出的中央空调主机22的制冷量或制热量的±10％以内。
又例如，中央空调系统20可以具有至少2个中央空调主机22，各中央空调主机22都和中心控制器21连接，主机性能计算器25可以根据各中央空调主机22的当前的运行参数，计算这些中央空调主机22的制冷量或制热量的总和，并根据各中央空调主机22的最佳性能工作点，以制冷量或制热量的总和的变化范围不超过预定范围并且这些中央空调主机22的功率总和最小为目标，设定各中央空调主机22的新的运行参数，该新的运行参数被作为负荷设定信号发送到中心控制器21。其中，制冷量或制热量的变化范围不超过预定范围，例如可以是指：制冷量或制热量的浮动范围在计算出的中央空调主机22的制冷量或制热量的±10％以内。
在一个实施方式中，主机性能计算器25可以提取各中央空调主机22在当前的运行参数附近的多个性能曲线各自对应的多条性能曲线最适合的性能曲线，其中，性能曲线的制冷量或制热量与负荷的关系的曲线，将该性能曲线的最佳性能工作点对应的运行参数作为该中央空调主机22的新的运行参数，由此，各中央空调主机22都工作在最佳性能工作点，并且，多个中央空调主机22的制冷量和制热量的总和的变化范围不超过预定范围，且该多个中央空调主机22的功率的总和为最小值，由此，达到中央空调系统的节能效果。其中，制冷量或制热量的总和变化范围不超过预定范围，例如可以是指：制冷量或制热量的总和的浮动范围在计算出的多个中央空调主机22的制冷量或制热量的总和的±10％以内。主机性能计算器25在选择各中央空调主机22最适合的性能曲线时，可以该多个中央空调主机22制冷量或制热量的总和不变并且这些中央空调主机22的功率总和最小作为目标来选择性能曲线是本申请实施例的第一方面的中央空调系统进行节能控制时的相关操作的一个示意图。如图4所示，相关操作可以包括：
操作301、根据系统负荷，调节各中央空调主机22的负荷。例如，在系统负荷增加时，若当前中央空调主机22的制冷量或制热量不足以匹配当前负荷时，则中央空调主机22加机，在系统负荷减少时，若当前中央空调主机22的制冷量或制热量过剩，则中央空调主机22逐级减机。
操作302、中央空调系统20稳定运行预定时间，例如，中央空调系统20运行至目标水温工况并稳定运行15分钟。
操作303、中央处理器21将多个中央空调主机22的当前的运行参数发送到主机性能计算器25。
操作304、主机性能计算器25根据各中央空调主机22的当前的运行参数，计算多个中央空调主机22的制冷量或制热量的总和。
操作305、主机性能计算器25计算各中央空调主机22的新的运行参数，从而调整中央空调主机22的负荷，该运行参数可以包括主机的运行电流。例如，主机性能计算器25根据各中央空调主机22的最佳性能工作点，以制冷量或制热量的总和的变化范围不超过预定范围并且至少2个中央空调主机的功率总和最小为目标，设定各中央空调主机22的新的运行参数。
操作306、主机性能计算器25将各中央空调主机22的新的运行参数的计算结果发送给中心控制器21，由中心控制器21生成控制信号，并将该控制信号发送给各中央空调主机22。
操作306完成后，可以返回到操作301，不断调整各中央空调主机22的运行参数，直到实际的运行参数达到使系统最节能的运行参数。
在现有的中央空调系统中，通常是根据当前系统需求负荷及预设负荷之间的差值来控制冷却泵、冷却塔等末端设备的运行，从而实现中央空调系统的节能。例如，对冷却泵进行变频控制及台数控制，使冷却泵始终运行在最佳效率点附近，或者，对冷却塔进行变频控制及台数控制，降低冷却塔自身功耗，从而使中央空调系统功耗降低，实现系统节能。
但是，在整个中央空调系统中，能耗最大的为中央空调主机，所以，对冷却泵、冷却塔等末端设备进行节能控制，并不是最佳的节能方案。此外，现有的节能方案需要根据实际项目的情况及专业人员现场的判断，确定进行调节的经验参数才能实施，所以方案实施的难度较大。
而在本申请的实施例中，中央空调系统20以中央空调主机作为节能控制的主要对象，因而能够简单而有效地实现中央空调系统的节能控制。
此外，需要说明的是，本申请实施例中的主机性能计算器25可以不限于设置在中央空调系统20中，主机性能计算器25可以设置在具有其它系统结构的中央空调系统中，例如，主机性能计算器25可以被设置在图1所示的中央空调系统10中，并与中心控制器11连接，其中，主机性能计算器25进行节能控制的方式可以相同。
在至少一个实施例中，图2所示的中心控制器21和主机性能计算器25可以是彼此独立的硬件电路，也可以由同一个硬件电路来完成上述两个单元的功能，例如，该同一个硬件电路通过运行不同的软件模块来分别实现中心控制器21和主机性能计算器25的功能。
图3是本申请实施例的第一方面的中央空调系统的另一个示意图。图3所示的中央空调系统20a与图2所示的中央空调系统20相比，区别在于，中央空调系统20a的中央空调主机22a中，控制器223a集成了中央空调系统20的中央空调主机22中控制器223的功能以及中心控制器21的功能。
下面，对图3中不同于图2中的部件进行说明，相同的部分具有相同的附图标记，省略说明。
如图3所示，中央空调系统20a具有中央空调主机22a以及末端设备23。其中，中央空调主机22a具有第二通信端子222和控制器223a，第二通信端子222与末端设备23连接，控制器223a与第二通信端子222连接，末端设备23通过第二通信端子222与控制器223a通信。
在至少一个实施例中，控制器223a可以通过第二通信端子222向末端设备23发送用于控制末端设备23的第一控制信号，此外，控制器223a也可以通过第二通信端子222从末端设备23接收末端设备23向控制器223a发送的第一反馈信号。其中，第一反馈信号和第一控制信号的含义与可以参考前述对中央空调系统20的说明内容。
此外，控制器223a还可以对中央空调主机22a的运行进行控制，例如，控制中央空调主机22a中的压缩机的电流等。
在至少一个实施例中，控制器223a还可以记录中央空调主机22a的运行参数。
如图3所示，中央空调系统20a还可以具有运行状态检测设备24。运行状态检测设备24可以通过设置于中央空调主机22a的第三端子224与中央空调主机22a连接，该连接可以是有线连接或无线a还可以具有主机性能计算器25。主机性能计算器25可以通过设置于中央空调主机22a的第四端子225与中央空调主机22a连接，该连接可以是有线连接或无线连接。
在至少一个实施例中，图3所示的控制器223a和主机性能计算器25可以是彼此独立的硬件电路，也可以由同一个硬件电路来完成上述两个单元的功能，例如，该同一个硬件电路通过运行不同的软件模块来分别实现控制器223a和主机性能计算器25的功能。其中，在由同一个硬件电路来完成控制器223a和主机性能计算器25的功能的情况下，中央空调主机22a可以不具有第四端子225。
根据本申请实施例的第一方面，将末端设备与中央空调主机的通信端子连接，由此，末端设备能够经由中央空调主机被控制和通信，中央空调系统中无需设置控制柜，因此，免去控制柜的设计和安装，大大降低了由控制柜带来的设计、制造、安装和维护的成本。此外，本申请实施例的第一方面中的主机性能计算器以中央空调主机作为节能控制的主要对象，因而能够简单而有效地实现中央空调系统的节能控制。
本申请实施例的第二方面提供一种中央空调系统的控制方法，与实施例的第一方面所述的主机性能计算器25对应。
图5是本申请实施例的第二方面的中央空调系统的控制方法的一个示意图，该中央空调系统具有1个中央空调主机。如图5所示，该方法400包括如下操作：
操作401、根据中央空调系统的中央空调主机的当前的运行参数，计算所述中央空调主机的制冷量或制热量；以及
操作402、根据所述中央空调主机在该制冷量或制热量下的最佳性能工作点，以所述制冷量或制热量的变化范围不超过预定范围并且所述中央空调主机的功率最小为目标，设定所述中央空调主机的新的运行参数。
图6是本申请实施例的第二方面的中央空调系统的控制方法的另一个示意图，该中央空调系统具有至少2个中央空调主机。如图6所示，该方法500包括如下操作：
操作501、根据各所述中央空调主机的当前的运行参数，计算所述至少2个中央空调主机的制冷量或制热量的总和；以及
操作502、根据各所述中央空调主机的最佳性能工作点，以制冷量或制热量的总和的变化范围不超过预定范围并且所述至少2个中央空调主机的功率总和最小为目标，设定各所述中央空调主机的新的运行参数。
关于方法400和方法500中各操作的说明，可以参考实施例的第一方面中关于主机性能计算器25的说明。
根据本申请实施例的第二方面，以中央空调主机作为节能控制的主要对象，因而能够简单而有效地实现中央空调系统的节能控制。
本申请实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在主机性能计算器或空调系统中执行所述程序时，所述程序使得主机性能计算器或中央空调系统执行实施例的第二方面所述的中央空调系统的控制方法。
本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中，所述存储介质存储上述计算机可读程序，所述计算机可读程序使得主机性能计算器或空调系统执行实施例的第二方面所述的中央空调系统的控制方法。
结合本申请实施例描述的装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图2、图3中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于实施例的第一方面所示的各个操作。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(fpga)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若电子设备采用的是较大容量的mega-sim卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该mega-sim卡或者大容量的闪存装置中。
针对图2、图3描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图2、图3描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。
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