數據共享技術(shù)在燃氣熱泵空調網(wǎng)絡(luò )監控系統中的應用

　　局域網(wǎng)監控的方式已在燃氣熱泵(GHP)空調監控系統上得到成熟應用。為了迎合網(wǎng)絡(luò )化需求，在局域網(wǎng)空調監控系統的基礎上，設立網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，采用服務(wù)器端數據庫重建和數據共享技術(shù)，實(shí)現GHP空調的網(wǎng)絡(luò )監控系統。本研究介紹基于WEB的遠程監控方式，構建MySQL數據庫和Tomcat服務(wù)器，采用Java語(yǔ)言，實(shí)現GHP空調系統的網(wǎng)絡(luò )監控、遠程服務(wù)和智能化管理功能，不僅極大地降低開(kāi)發(fā)軟件和應用軟件的成本，還為系統在遠程診斷和遠程維護技術(shù)方面奠定技術(shù)基礎。

1、引言

　　多聯(lián)式熱泵空調自20世紀90年代初被引入我國市場(chǎng)后，由于其靈活的安裝方式、便利的控制方式及計費手段等優(yōu)勢，得到廣泛的應用，目前已被成功應用到樓宇、學(xué)校、醫院、商務(wù)和別墅等建筑一體化設計中。燃氣熱泵空調是以天然氣

　　和液化石油氣等燃氣作為驅動(dòng)能源，以燃氣機為動(dòng)力驅動(dòng)的中央空調系統，可實(shí)現采暖、制冷和供應熱水等用途。多聯(lián)式燃氣熱泵空調，采用典型的壓縮制冷技術(shù)，用燃氣發(fā)動(dòng)機帶動(dòng)壓縮機進(jìn)行制冷，和電力驅動(dòng)的普通空調相比，它具有發(fā)動(dòng)機缸套水自動(dòng)除霜功能，所以在寒冷地區使用時(shí)，運行效率不受影響。對于空調系統的控制和管理，目前普遍實(shí)現的方式是通過(guò)LonWorks和BACnet等協(xié)議與樓宇自控系統相融合，實(shí)現樓宇集中管理與控制。

　　近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為空調行業(yè)的網(wǎng)絡(luò )監控提供了許多新的管理方案，其中3G物聯(lián)網(wǎng)空調可實(shí)現空調系統的遠程查詢(xún)、控制以及視頻監控。

　　多聯(lián)式燃氣熱泵空調作為行業(yè)的一項重要技術(shù)產(chǎn)品，對其各項參數進(jìn)行合理的監測與控制，對于整個(gè)空調系統進(jìn)行應用管理，實(shí)現節能、環(huán)保、舒適的生活工作環(huán)境是至關(guān)重要的。在網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的帶動(dòng)下，基于局域網(wǎng)和單機監控的多聯(lián)式燃氣熱泵空調系統已逐步不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求，用戶(hù)更習慣于網(wǎng)絡(luò )作業(yè)，大量的工作，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠程作業(yè)。GHP空調的局域網(wǎng)內的管理系統雖然實(shí)現了集散式控制方式，但在節能環(huán)保、遠程監控、遠程維護、集中管理、海量數據分析等方面卻遠遠落后，所以，在不影響多數中小用戶(hù)的單機監控技術(shù)的情況下，方便實(shí)現空調系統的網(wǎng)絡(luò )智能管理是非常重要的，這樣對于節省開(kāi)發(fā)成本、節省用戶(hù)成本，使GHP空調系統網(wǎng)絡(luò )監控以及管理功能優(yōu)勢最大化，都是很有利的。采用服務(wù)器端數據庫重建技術(shù)，可以在局域網(wǎng)控制和廣域網(wǎng)控制之間搭建一座橋梁，不僅實(shí)現空調網(wǎng)絡(luò )的遠程監管，而且借助強大的數據庫功能，還可以實(shí)現各種數據智能分析，為用戶(hù)提供更多的服務(wù)。

2、系統設計

　　本系統在單機監控系統的基礎上，利用數據共享的方法，構建局域網(wǎng)監控終端管理系統和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器端的數據通訊通道，基于重建服務(wù)器數據庫，使Web網(wǎng)絡(luò )的遠程系統得以實(shí)現。系統構成如圖1所示。

圖1 數據共享構建GHP網(wǎng)絡(luò )監控系統

　　局域網(wǎng)監控終端安裝有GHP空調系統監控軟件，通過(guò)通訊適配器以L(fǎng)INK總線(xiàn)的方式與各集散室內外機連接，對集散系統進(jìn)行數據采集、監測、控制和報警。各子網(wǎng)管理系統在監控過(guò)程中形成管理數據庫，并以以太網(wǎng)的形式連接至網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器。

　　局域網(wǎng)端數據庫是在單機監控系統或局域網(wǎng)監控系統下形成的，根據應用要求，還有用戶(hù)一直采用該種局域網(wǎng)GHP空調系統的監控方式，但隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現，越來(lái)越多的用戶(hù)希望通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方便地實(shí)現空調系統的遠程監控，本技術(shù)在保留原有單機或局域網(wǎng)監控方式的基礎上，采用數據共享和數據庫重建的方式，實(shí)現GHP空調系統的網(wǎng)絡(luò )監控。

　　本系統設計采用Java語(yǔ)言構架，構建子網(wǎng)端通訊軟件和服務(wù)器端通訊軟件，子網(wǎng)端通訊軟件的功能是:(1)子網(wǎng)端的數據發(fā)送;(2)服務(wù)端的數據接收;(3)監控子網(wǎng)端數據庫的數據變化。服務(wù)器端通訊軟件的功能是:(1)服務(wù)器端數據的發(fā)送;(2)子網(wǎng)端的數據接收;(3)重建服務(wù)器端數據庫;(4)監測子網(wǎng)端的通訊狀態(tài)�；�于服務(wù)器端重建的數據庫，服務(wù)軟件用于響應客戶(hù)端的數據請求，完成客戶(hù)端的數據和圖表顯示、控制命令接收。

　　本系統是基于WEB的遠程監控構架，系統設計采用Java語(yǔ)言、Tomcat服務(wù)器技術(shù)和MySQL數據庫技術(shù)。

　　以服務(wù)器端數據庫重建實(shí)現遠程監控的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn):(1)不破壞原有局域網(wǎng)監控技術(shù)，滿(mǎn)足了不同用戶(hù)的需求;(2)大大減少了軟硬件開(kāi)發(fā)成本，不影響系統的運行效率;(3)由于把各子網(wǎng)數據庫在服務(wù)器端重建，大量數據在服務(wù)器端具備了智能運算的條件，為整個(gè)產(chǎn)品的拓展開(kāi)發(fā)和智能分析提供極好的數據資源，更好地服務(wù)用戶(hù);(4)由于采用Java及跨平臺開(kāi)發(fā)技術(shù)，用戶(hù)遠程監控設備不需要制定操作系統或安裝客戶(hù)軟件，系統安全性也得到保障。

3、服務(wù)器數據庫

　　數據庫采用MySQL5.5，在服務(wù)器端重建GHP數據庫，如圖2所示。

圖2 MySQL重建數據庫

　　圖3所示為室內機表的具體數據及類(lèi)型，其中包括子網(wǎng)號、運行狀態(tài)、運行時(shí)間、運行模式、風(fēng)速、設定溫度、室內溫度等。

圖3 室內機數據

　　各子網(wǎng)監控系統實(shí)時(shí)把更新數據發(fā)給服務(wù)器，更新服務(wù)器數據庫。在局域網(wǎng)監控中心的設備上，用Java編寫(xiě)局域網(wǎng)數據庫網(wǎng)絡(luò )管理軟件，其界面如圖4所示。

圖4 局域網(wǎng)數據庫網(wǎng)絡(luò )管理軟件界面

　　子網(wǎng)監控系統在正常運行的同時(shí)，使用預定的握手協(xié)議與服務(wù)器端口進(jìn)行數據交互，通過(guò)這種交互方式，把各子網(wǎng)的數據庫重建至服務(wù)器端。由于服務(wù)器歸總了各子網(wǎng)的數據庫數據，所以，它具有對各種數據進(jìn)行綜合比較及計算的能力。局域網(wǎng)內的智能監控系統可實(shí)現在管理系統中的GHP空調系統的集散式控制。多個(gè)子網(wǎng)控制系統如果存在于與一個(gè)大的區域，例如一個(gè)公司或一棟大樓，這將不利于集中管理，各種數據分析對比難度也將增加，不利于管理的有效性和快捷性，沒(méi)有比較數據的支持，將不利于節能減排和安全處理的及時(shí)性，不利于遠程監控管理和遠程故障診斷，既增加了人力成本，技術(shù)成本和系統成本也隨之增加。

　　建立網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，搭建服務(wù)器與各中央管理系統的數據交互平臺，這樣既不影響現有單機控制系統，而且節省成本且行之有效，在此平臺上進(jìn)行數據交互，服務(wù)器端接收相關(guān)數據后重建網(wǎng)絡(luò )數據庫，為授權的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)各子網(wǎng)系統服務(wù)，用戶(hù)可對各子網(wǎng)系統進(jìn)行監控，報警信息也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )及時(shí)反饋給網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)。

4、監控效果顯示

　　單機GHP空調智能監控系統實(shí)現了室內外機系統的集中管理，通過(guò)LINK總線(xiàn)及數據交互設備，將區域性的多臺空調機集中到一臺計算機上進(jìn)行監控和管理，實(shí)現了系統內室內機的分用戶(hù)管理、分區域管理、室內機操作記錄、分用戶(hù)費用分配、室內機狀態(tài)監控、遙控器權限管理、定時(shí)操作管理等功能。

　　這里以基于WEB瀏覽器查詢(xún)子網(wǎng)GHP空調的概況信息和耗電量與耗氣量數據顯示為例。子網(wǎng)GHP空調的概況信息包括連接狀態(tài)、室

　　內外機數量、運行的室內外機數量、總耗電(氣)量等信息。除此之外，可以顯示已連接系統的詳細信息，例如每臺室外機所附帶室內機的數量、運行情況等信息;還可顯示已連接系統的管理信息，例如密碼管理、運行數據分析查詢(xún)信息等。燃氣熱泵空調在運行過(guò)程中，能耗是一個(gè)重要參量。以單位時(shí)間內所消耗的天然氣總量和電量為參考，建立耗電量和耗氣量參數�？梢酝ㄟ^(guò)耗電量和耗氣量曲線(xiàn)的形式進(jìn)行室內機耗電量、耗氣量的統計與分析。

5、結語(yǔ)

　　本文提出了一種采用數據共享技術(shù)和服務(wù)器端數據庫重建技術(shù)，使用Java構架，結合Tomcat服務(wù)器技術(shù)，實(shí)現服務(wù)器和各子網(wǎng)GHP監控系統的數據共享，并服務(wù)于網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)，解決了GHP空調的網(wǎng)絡(luò )遠程監控問(wèn)題。采用集成后的大量子網(wǎng)空調參數數據，可實(shí)現用戶(hù)管理功能，例如能耗、收費等統計數據的顯示、對比，用戶(hù)可針對性地制定GHP空調系統的各項業(yè)務(wù)策略。