一种冰场温度控制系统及冰场温度控制方法
技术领域
本发明涉及冰场温度控制技术领域，特别涉及一种冰场温度控制系统及冰场温度控制方法。
背景技术
目前室内冰场的制冰技术，一般采用制冷机组，制取冷水，利用泵将冷水输送至冰场制冰盘管制冰。为了节能，对冰温的控制采取日间运行模式和夜间运行模式。日间运行模式冰面温度较低，满足运营需要；夜间模式，不营业，维持冰面不化。全天运行中，机组冷水出水温度不变。这种控制方式存在如下缺点：1、为了满足全天冰面温度的需要，机组出水温度需要以日间模式的冰温要求进行设定，但当运行在夜间模式时，机组出水温度和冰温的温差较大，导致机组耗能加大。2、冰温的控制，只有单一的日间模式和夜间模式不能满足冰场多元化运行周期的需要，冰场运营方希望能够制定每周甚至一年的温度控制计划。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种冰场温度控制系统及冰场温度控制方法，其旨在解决现有冰场温度控制方案存在制冷机组能耗大、无法满足冰场运营方多元化温度控制要求的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种冰场温度控制系统，所述冰场温度控制系统包括主处理器以及分别与所述主处理器进行电性连接的系统设置模块、数据采集器与制冷机组；其中，所述系统设置模块，用于设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设工作模式日程表，所述预设工作模式日程表包括预设多种工作模式、预设每一所述工作模式的运行时间段以及预设每一所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差；数据采集器，用于实时获取当前冰场的冰场温度测量值以及所述制冷机组当前的出水温度测量值；主控制器，用于根据当前系统时间与所述预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并根据当前选取的工作模式，将所述冰场温度测量值与所述冰场温度目标值±所述冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动所述制冷机组的判断，以及在所述制冷机组启动时，根据所述冰场温度目标值与所述预设目标温差计算所述出水温度目标值，并将所述出水温度测量值与所述出水温度目标值±所述预设出水温度浮差进行比较，以对所述制冷机组进行加减载能量调节控制；所述制冷机组，用于在所述主控制器的控制下进行启动或停机，并在启动后在所述主控制器的加减载能量调节控制下进行工作，进而实现所述冰场的温度调节。
可选地，所述多种工作模式包括日间模式、夜间模式、比赛模式以及假日模式中的任意组合。
可选地，所述数据采集器包括：冰场温度采集组件，用于实时获取当前冰场的冰场温度测量值；出水温度采集组件，用于实时获取所述制冷机组当前的出水温度测量值。
可选地，所述冰场温度采集组件包括多个埋设于所述冰场的地面中的温度探头，以采集多个温度测量点，取其平均值作为所述冰场温度测量值。
可选地，所述冰场温度采集组件包括设于所述冰场上空的红外线温度仪，以在预设时间内扫描多个温度测量点，取其平均值作为所述冰场温度测量值。
可选地，所述出水温度采集组件包括设于所述制冷机组出水口的出水温度传感器，以实时获取所述制冷机组当前的出水温度测量值。
此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种冰场温度控制方法，应用于上述的冰场温度控制系统，所述冰场温度控制方法包括以下步骤：根据当前系统时间与预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并获取所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差；获取当前冰场的冰场温度测量值，并将所述冰场温度测量值与所述冰场温度目标值±所述冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动所述制冷机组的判断；若所述制冷机组启动，则进一步获取制冷机组的出水温度测量值，并根据所述冰场温度目标值与所述预设目标温差计算得到出水温度目标值；将所述出水温度测量值与所述出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对所述制冷机组进行加减载能量调节控制，进而实现所述冰场的温度调节。
可选地，所述根据当前系统时间与预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并获取所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差的步骤包括：将当前系统时间与所述预设工作模式日程表中的多种工作模式进行时间匹配比较；若所述当前系统时间位于某一所述工作模式下预设的运行时间段内，则自动运行相应的所述工作模式，并获取所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。
可选地，所述获取当前冰场的冰场温度测量值，并将所述冰场温度测量值与所述冰场温度目标值±所述冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动所述制冷机组的判断的步骤包括：若所述冰场温度测量值小于所述冰场温度目标值与所述冰场温度浮差之差，则控制所述制冷机组卸载停机；若所述冰场温度测量值大于所述冰场温度目标值与所述冰场温度浮差之和，则启动所述制冷机组。
可选地，所述将所述出水温度测量值与所述出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对所述制冷机组进行加减载能量调节控制，进而实现所述冰场的温度调节的步骤包括：若所述出水温度测量值小于所述出水温度目标值与所述预设出水温度浮差之差，则控制所述制冷机组减载运行；若所述出水温度测量值大于所述所述出水温度目标值与所述预设出水温度浮差之和，则控制所述制冷机组加载运行；若所述出水温度测量值大于所述出水温度目标值与所述预设出水温度浮差之差，且小于所述所述出水温度目标值与所述预设出水温度浮差之和，则维持所述制冷机组运行时的能调不变。
本发明提供的冰场温度控制系统及冰场温度控制方法，其冰场温度控制系统包括主处理器以及分别与主处理器进行电性连接的系统设置模块、数据采集器与制冷机组。工作时，其系统设置模块可设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设工作模式日程表，该预设工作模式日程表包括预设多种工作模式、预设每一工作模式的运行时间段以及预设每一工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。其主控制器可根据当前系统时间与该预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并根据当前选取的工作模式，将冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组的判断，以及在制冷机组启动时，根据冰场温度目标值与预设目标温差计算出水温度目标值，并将出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对制冷机组进行加减载能量调节控制。这样一来，把冰场温度目标值与制冷机组的出水温度目标值自动关联，可实现制冷机组日常工作的智能调控，避免出现制冷机组的出水温度与冰场温度的温差过大的问题，降低制冷机组的耗能。同时，系统预设多种工作模式，各种工作模式可以设置不同的运行时间段、冰场温度目标值与冰场温度浮差，可满足冰场运营方多元化温度控制要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例一冰场温度控制系统的结构示意图。
图2为本发明实施例二冰场温度控制方法的流程框图。
图3为图2所示冰场温度控制方法的步骤S110的具体流程框图。
图4为图2所示冰场温度控制方法的步骤S120的具体流程框图。
图5为图2所示冰场温度控制方法的步骤S140的具体流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供一种冰场温度控制系统100，该冰场温度控制系统100包括主处理器110以及分别与主处理器110进行电性连接的系统设置模块120、数据采集器130与制冷机组140。其中，系统设置模块120主要用于设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设工作模式日程表，该预设工作模式日程表包括预设多种工作模式、预设每一所述工作模式的运行时间段以及预设每一所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。数据采集器130主要用于实时获取当前冰场的冰场温度测量值以及制冷机组140当前的出水温度测量值。主控制器110主要用于根据当前系统时间与该预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并根据当前选取的工作模式，将冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组140的判断，以及在制冷机组140启动时，根据冰场温度目标值与预设目标温差计算出水温度目标值，并将出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对制冷机组140进行加减载能量调节控制。制冷机组140主要用于在主控制器的控制下进行启动或停机，并在启动后在主控制器110的加减载能量调节控制下进行工作，进而实现冰场的温度调节。
在本实施例中，如图1所示，制冷机组140为冷水机组，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、冷水循环泵、冷却器、电控系统等完整的冷水机组系统。上述提到的多种工作模式可包括日间模式、夜间模式、比赛模式以及假日模式中的任意组合。其中，日间模式：运营方根据每周的运营情况，预设一周内每天营运时段及冰面温度，预设的周可以循环执行。夜间模式：运营方根据每周的运营情况，预设一周内每天非营运时段及冰面温度，预设的周可以循环执行。比赛模式：运营方根据比赛日程安排，预设某天某时段进行比赛需求的冰面温度，可至少预设一年的比赛日程安排。假日模式：运营方根据节假日安排，可以选择某些天冰场运行在假日模式，运营方根据运营需要，设定假日模式时的运营时间段和非运营时间段及冰面温度。可至少对一年的时间进行设置。在相同时间内，四个模式的优先执行顺序依次为：比赛模式、假日模式、日间模式和夜间模式。
如图1所示，数据采集器130包括冰场温度采集组件131与出水温度采集组件，其中，冰场温度采集组件131主要用于实时获取当前冰场的冰场温度测量值。出水温度采集组件132主要用于实时获取制冷机组当前的出水温度测量值。具体地，冰场温度采集组件131包括多个埋设于冰场的地面中的温度探头，以采集多个温度测量点，取其平均值作为冰场温度测量值。或者包括设于冰场上空的红外线温度仪，以在预设时间内扫描多个温度测量点，取其平均值作为冰场温度测量值。出水温度采集组件132包括设于制冷机组140出水口的出水温度传感器，以实时获取制冷机组当前的出水温度测量值。
工作时，如图1所示，用户通过系统设置模块140可设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设多种工作模式，该预设多种工作模式包括预设每一工作模式的运行时间段以及预设每一工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。这样一来，当用户启动本冰场温度控制系统100进行冰场温度控制时，其主控制器110便会根据当前系统时间选取相应的工作模式，并根据当前选取的工作模式，将冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组140的判断，以及在制冷机组140启动时，根据冰场温度目标值与预设目标温差计算出水温度目标值，并将出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对制冷机组140进行加减载能量调节控制，最终通过制冷机组140实现冰场的温度调节。
实施例二
如图2所示，本发明实施例二提供了一种冰场温度控制方法，应用于上述实施例一中的冰场温度控制系统100中，该冰场温度控制方法包括以下步骤：
步骤S110：根据当前系统时间与预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并获取该工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。
具体地，如图1所示，该冰场温度控制系统100包括主处理器110以及分别与主处理器110进行电性连接的系统设置模块120、数据采集器130与制冷机组140。其中，系统设置模块120主要用于设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设工作模式日程表，该预设工作模式日程表包括预设多种工作模式、预设每一所述工作模式的运行时间段以及预设每一所述工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。上述提到的多种工作模式可包括日间模式、夜间模式、比赛模式以及假日模式中的任意组合。其中，日间模式：运营方根据每周的运营情况，预设一周内每天营运时段及冰面温度，预设的周可以循环执行。夜间模式：运营方根据每周的运营情况，预设一周内每天非营运时段及冰面温度，预设的周可以循环执行。比赛模式：运营方根据比赛日程安排，预设某天某时段进行比赛需求的冰面温度，可至少预设一年的比赛日程安排。假日模式：运营方根据节假日安排，可以选择某些天冰场运行在假日模式，运营方根据运营需要，设定假日模式时的运营时间段和非运营时间段及冰面温度。可至少对一年的时间进行设置。在相同时间内，四个模式的优先执行顺序依次为：比赛模式、假日模式、日间模式和夜间模式。
因而，当运行该冰场温度控制系统100进行冰场温度控制时，其会先“根据当前系统时间选取相应的工作模式，并获取工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差”，如图3所示，具体过程如下：
步骤S111：将当前系统时间与该预设工作模式日程表中的多种工作模式进行时间匹配比较。
步骤S112：若当前系统时间位于某一工作模式下预设的运行时间段内，则运行相应的工作模式，并获取该工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。
以比赛模式预设的运行时间段设定为周一14:00-16:00为例，若当前系统时间为14:00，则判断当前系统时间位于比赛模式预设的运行时间段，则该冰场温度控制系统100运行比赛模式，系统同时获取比赛模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差，以作为后续系统控制制冷机组140的工作的判断依据。
步骤S120：获取当前冰场的冰场温度测量值，并将该冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组的判断。
具体地，如图1所示，当通过上一步骤选取选取相应的工作模式为比赛模式，并获取比赛模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差后，便可进一步获取当前冰场的冰场温度测量值(由数据采集器130中的冰场温度采集组件131采集计算所得)，并将该冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组140的判断，如图4所示，具体过程如下：
步骤S121:若冰场温度测量值小于冰场温度目标值与冰场温度浮差之差，则控制制冷机组卸载停机。
步骤S122:若冰场温度测量值大于冰场温度目标值与冰场温度浮差之和，则启动制冷机组。
步骤S130：若该制冷机组启动，则进一步获取该制冷机组的出水温度测量值，并根据冰场温度目标值与预设目标温差计算得到出水温度目标值。
具体地，如图1所示，当通过上一方法步骤启动制冷机组140，则进一步获取该制冷机组140的出水温度测量值(由数据采集器130中的出水温度采集组件132采集所得)，并根据冰场温度目标值与预设目标温差(由系统设置模块120进行预先设定，为冰场温度目标值与出水温度目标值之间的温差)计算得到出水温度目标值。
步骤S140：将该出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对该制冷机组进行加减载能量调节控制，进而实现冰场的温度调节。
具体地，如图1所示，当通过上一方法步骤获取或计算得到出水温度测量值与出水温度目标值后，便可将该出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差(由系统设置模块120进行预先设定)进行比较，以对该制冷机组140进行加减载能量调节控制，进而实现冰场的温度调节的步骤包括：
步骤S141：若该出水温度测量值小于出水温度目标值与预设出水温度浮差之差，则控制制冷机组减载运行。
步骤S142：若该出水温度测量值大于出水温度目标值与预设出水温度浮差之和，则控制制冷机组加载运行。
步骤S143：若该出水温度测量值大于出水温度目标值与预设出水温度浮差之差，且小于出水温度目标值与预设出水温度浮差之和，则维持制冷机组运行时的能调不变。
即通过将该出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，可形成三个温度控制区，包括加载温度控制区、减载温度控制区以及维持温度控制区，其中，加载温度控制区为该出水温度测量值大于出水温度目标值与预设出水温度浮差之和，此时，控制制冷机组140加载运行。减载温度控制区为该出水温度测量值小于出水温度目标值与预设出水温度浮差之差，此时，控制制冷机组140减载运行。维持温度控制区为该出水温度测量值大于出水温度目标值与预设出水温度浮差之差，且小于出水温度目标值与预设出水温度浮差之和，此时，维持制冷机组运行时的能调不变。
本发明实施例中的冰场温度控制系统及冰场温度控制方法，其冰场温度控制系统包括主处理器以及分别与主处理器进行电性连接的系统设置模块、数据采集器与制冷机组。工作时，其系统设置模块可设置预设目标温差、预设出水温度浮差以及预设工作模式日程表，该预设工作模式日程表包括预设多种工作模式、预设每一工作模式的运行时间段以及预设每一工作模式下的冰场温度目标值与冰场温度浮差。其主控制器可根据当前系统时间与该预设工作模式日程表选取相应的工作模式，并根据当前选取的工作模式，将冰场温度测量值与冰场温度目标值±冰场温度浮差进行比较，以作出是否启动制冷机组的判断，以及在制冷机组启动时，根据冰场温度目标值与预设目标温差计算出水温度目标值，并将出水温度测量值与出水温度目标值±预设出水温度浮差进行比较，以对制冷机组进行加减载能量调节控制。这样一来，把冰场温度目标值与制冷机组的出水温度目标值自动关联，可实现制冷机组日常工作的智能调控，避免出现制冷机组的出水温度与冰场温度的温差过大的问题，降低制冷机组的耗能。同时，系统预设多种工作模式，各种工作模式可以设置不同的运行时间段、冰场温度目标值与冰场温度浮差，可满足冰场运营方多元化温度控制要求。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
