【摘要】：隨著社會的不斷發(fā)展與進步,中央空調(diào)系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分也越來越受到人們的關(guān)注。由于中央空調(diào)系統(tǒng)能耗大(占整個智能建筑總能耗30%左右)和不易集中化智能管理,因此,如何運用先進的控制技術(shù)對中央空調(diào)進行有效的節(jié)能控制和對中央空調(diào)進行ZigBee網(wǎng)絡(luò)化集中管理已成為當今控制領(lǐng)域研究的熱點問題。為了解決有線方式布線復(fù)雜,費用高的問題。本文設(shè)計了基于無線網(wǎng)絡(luò)的中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了中央空調(diào)的集中智能管理、遠程通訊。采用了 ZigBee技術(shù)對中央空調(diào)系統(tǒng)進行管理和控制。提出了一種基于CC2430和ZigBee協(xié)議棧為研究平臺的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實現(xiàn)對中央空調(diào)的遠程控制,將中央空調(diào)末端風(fēng)機盤管進行物聯(lián),實現(xiàn)統(tǒng)一管理與控制。設(shè)計了中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu),并進行了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。采用了模塊化的設(shè)計方法,包括CC2430模塊、無線收發(fā)模塊、溫濕度傳感器模塊和底層板STM32F103模塊的電路進行了設(shè)計,軟件設(shè)計采用了 ZigBee子網(wǎng)的組建和底層版設(shè)計方法,設(shè)計了中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件。采用了 ACO-AODV算法的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法,在一定程度上降低了總體網(wǎng)絡(luò)能耗,而且能在減少失效節(jié)點的同時保持了低時延的網(wǎng)絡(luò)性能,從而延長整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)使用壽命。并通過仿真實驗驗證了其有效性。針對中央空調(diào)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點多,容易出現(xiàn)錯誤和故障缺點,提出了能量均衡和蟻群優(yōu)化的EAFT容錯路由算法。通過仿真實驗結(jié)果表明EAFT算法在容錯和節(jié)能方面效果明顯,具有實際應(yīng)用價值。本文在分析了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的工作原理和傳統(tǒng)的變風(fēng)量空調(diào)控制算法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于遺傳算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中央空調(diào)控制系統(tǒng),采用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值,并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出調(diào)整模糊控制器中的模糊控制規(guī)則,實現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化控制,使得變風(fēng)量空調(diào)能達到更加理想的控制效果。
[Abstract]:With the continuous development and progress of society, central air conditioning system, as an important part of intelligent building, has attracted more and more attention. Because the energy consumption of central air conditioning system is large (accounting for about 30% of the total energy consumption of the whole intelligent building) and it is not easy to centralize intelligent management, how to use advanced control technology to carry out effective energy saving control of central air conditioning and ZigBee network centralized management of central air conditioning has become a hot issue in the field of control. In order to solve the problem of complex wired wiring and high cost. In this paper, a central air conditioning monitoring system based on wireless network is designed, and the centralized intelligent management and remote communication of central air conditioning are realized. ZigBee technology is used to manage and control the central air conditioning system. A ZigBee network communication technology based on CC2430 and ZigBee protocol stack is proposed to realize the remote control of central air conditioning. The fan coil at the end of central air conditioning is connected to realize unified management and control. The overall scheme of central air conditioning monitoring system and the overall structure of ZigBee network are designed, and the hardware and software of the system are designed. The modularization design method is adopted, including CC2430 module, wireless transceiver module, temperature and humidity sensor module and bottom board STM32F103 module. The software design adopts the construction of ZigBee subnet and the design method of the bottom version, and designs the management software of the central air conditioning monitoring system. The ZigBee wireless sensor network routing algorithm based on ACO-AODV algorithm reduces the overall network energy consumption to a certain extent, and can reduce the failure nodes while maintaining the network performance with low delay, thus prolonging the service life of the whole ZigBee network. The effectiveness of the proposed method is verified by simulation experiments. Aiming at the ZigBee network of central air conditioning, which has many nodes and is prone to errors and faults, a EAFT fault-tolerant routing algorithm based on energy balance and ant colony optimization is proposed. The simulation results show that the EAFT algorithm has obvious effect on fault tolerance and energy saving, and has practical application value. Based on the analysis of the working principle of VAV air conditioning system and the traditional VAV air conditioning control algorithm, the central air conditioning control system based on fuzzy neural network based on genetic algorithm is designed in this paper. Genetic algorithm is used to optimize the weight of neural network, and the fuzzy control rules in fuzzy controller are adjusted by the output of neural network, and the optimal control of the system is realized. So that the variable air volume air conditioning can achieve a more ideal control effect.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU831;TP277;TN92

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本文編號：2505619