水蓄冷空調(diào)蓄水池溫度場監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、水蓄冷空調(diào)可以緩解夏季用電高峰時(shí)期的供電壓力，且其夜間蓄冷、白天放冷的運(yùn)行方式也可以帶來良好的節(jié)能效果。當(dāng)前的水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)多采用溫差分層型的蓄冷方式，通過水池項(xiàng)部和底部的布水器布水，將溫度較低、密度較大的冷凍水（約4℃）和溫度較高、密度較小的冷回水（約12℃）分別儲(chǔ)存于水池下部和上部，并形成水溫介于兩者之間的斜溫層。界限明確、狀態(tài)穩(wěn)定的斜溫層可以防止冷、溫水的混合，提高蓄冷效率，而斜溫層的形成與保持則主要取決于蓄冷水池內(nèi)布水器的設(shè)計(jì)。

2、因此，在水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，需要對(duì)蓄水池內(nèi)的溫度分層狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)布水器存在的問題并改進(jìn)其性能，取得更好的節(jié)能效果。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種蓄冷水池溫度場三維監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)以DS18B20作為溫度檢測元件，并使用ARM模塊對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。通過在大、小兩個(gè)蓄冷水池內(nèi)均勻布置共25路、總數(shù)為200個(gè)的DS18B20溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)陣列式多點(diǎn)測溫的目的，并在水池內(nèi)形成多個(gè)平行的測溫平面。配合編寫的溫度采集程序，將

3、溫度數(shù)據(jù)經(jīng)串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。
　　在上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，基于雙三次樣條插值算法，利用各測溫平面上已知測溫點(diǎn)作為插值采樣點(diǎn)來計(jì)算測溫平面上其他位置的溫度估計(jì)值，并對(duì)這些溫度/插值數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，生成溫度分布的熱點(diǎn)圖。最終配合由Delphi編寫的圖形用戶界面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄水池溫度場分布狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測、歷史溫度數(shù)據(jù)查詢等功能。
　　此外，以一種微處理器接口驅(qū)動(dòng)電路為基礎(chǔ)，經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的傳感器模擬進(jìn)水故障測

4、試與分析，設(shè)計(jì)了一種微控制器接口電路，該接口電路在提高ARM接口驅(qū)動(dòng)能力、解決與DS18B20遠(yuǎn)距離通信問題的基礎(chǔ)上，還可以有效預(yù)防因傳感器防水探頭內(nèi)滲水受潮后出現(xiàn)故障、導(dǎo)致系統(tǒng)采集不到準(zhǔn)確溫度信息的情況。
　　目前系統(tǒng)已經(jīng)部署完成，投入實(shí)際運(yùn)行，并對(duì)水池的布水器進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)前系統(tǒng)的傳感器和布水器均運(yùn)行正常。根據(jù)現(xiàn)場對(duì)于蓄水池空間全方位的溫度監(jiān)測以及在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)DS18B20的模擬故障修正測試，相信本系統(tǒng)會(huì)在今后的運(yùn)行中發(fā)揮