何为制冷机房群控系统？ 制冷机房群控系统 是一种对制冷机房内的各种设备进行集中控制和管理的智能化系统，根据平衡建筑冷负荷所需要输出的冷量对系统进行全局控制，以达到节约能源的目的。 机房群控系统的 最基本功能是根据设定的加、减机条件和系统当前状态对冷水机组自动执行加、减载控制，并根据设备分组对水泵、冷却塔等设备进行联锁启、停或变频运行，达到节能高效和延长机组使用寿命的目的
制冷机房群控系统 是一种对制冷机房内的各种设备进行集中控制和管理的智能化系统，根据平衡建筑冷负荷所需要输出的冷量对系统进行全局控制，以达到节约能源的目的。
机房群控系统的 最基本功能是根据设定的加、减机条件和系统当前状态对冷水机组自动执行加、减载控制，并根据设备分组对水泵、冷却塔等设备进行联锁启、停或变频运行，达到节能高效和延长机组使用寿命的目的 。
机房群控既要考虑冷水机组的能耗，还要考虑其附属设备如冷却塔、冷水循环泵、冷却水循环泵的能耗。
行业内制冷机房群控系统通常包含两种类型，一种是 普通冷机房群控系统 ，一种是 高效智慧型制冷机房群控系统（高效机房群控） 。
普通制冷机房群控系统运行策略一般为固定式的 ，运行控制程序根据参考项目经验预设定好，无能效过低报警与诊断功能，也无能效自动寻优与优化建议功能，智能化水平较低，是目前国内既有项目制冷机房较普遍的采用的一种群控方式。
高效智慧型制冷机房群控系统 不仅具有与普通冷站群控系统相同的功能，在此基础上还可以根据节能控制逻辑确定制冷系统各设备联合运行的组合方式，动态调整各项控制参数，以达到制冷机房系统整体能效最高状态的群控系统。此类系统 具备智能优化算法对冷站全年逐时运行数据进行模拟，并具有科学诊断与优化建议功能 。
机房群控系统以制冷主机、电控阀门、压差旁通、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔和补水定压、水处理设备、免费冷换热系统等组成的系统为基本构架，同时包括传感器、控制器、执行器以及通信网络等共同构成一个完整的冷源控制与输出系统 。
传感器 作用是监测制冷机房内的各种参数，如温度、压力、流量等。
控制器 通常是一台高性能的计算机或可编程逻辑控制器（PLC）或直接数字控制器（DDC），负责接收传感器传来的数据，并根据预设的控制策略发出控制指令。
执行器 作用是根据控制器的指令，对制冷机房内的设备进行操作，如调节阀门开度、启停压缩机等。
通信网络 ，作用是用于连接各个设备，实现数据的传输和共享。
4)冷水机组内部其他参数监测，包括并不限于下列参数：循环冷水供/回水温
度、冷却水供/回水温度、循环冷水温度设定值、机组运行时间、压缩机运行电流百分比、压缩机运行小时数、压缩机启动次数、蒸发温度、冷凝温度、蒸发压力、冷凝压力等。
1)冷水循环泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI)
2)冷水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI)
4)冷水循环泵进口并联总管压力、水泵出口压力（AI）
11)可通过通讯接口对冷水循环泵电力仪表内部参数进行监控：水泵电压、电流、功率、电度、功率因数等。
1)冷却水循环泵、冷却塔风机运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI)
2)冷却水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI)
3)冷却水供/回水总管温度、总管水流量反馈(AI)
4)冷却水循环泵进口并联总管压力、水泵出口压力反馈(AI)
5)冷却水循环泵、冷却塔风机变频器频率反馈(AI)
7)冷却水循环泵、冷却塔风机变频器频率设定（AO）
8)可通过通讯接口对冷却水循环泵、冷却塔电力仪表内部参数进行监控：水泵及风机电压、电流、功率、电度、功率因数等
1)分水器各供水支路电动蝶阀开/关状态反馈(DI)
4)水（冰）蓄冷、免费供冷管路上切换电动蝶阀状态反馈（DI）
8)水（冰）蓄冷、免费供冷管路上切换电动蝶阀开/关控制（DO）
3) 如有水蓄冷时，监测蓄冷水池的池水温度（AI）
4) 免费供冷系统水泵单设时，监测水泵运行、故障、手/自动状态（DI）
6) 免费供冷系统水泵单设时，水泵启停控制（DO）
当任何一台冷水机组、冷却塔、冷水泵、冷却泵、补水泵及电动阀门组运行故障时，系统发出故障报警
。
当
膨胀水箱
水位超高或超低时，分别发出溢水或缺水故障报警。
当
软化水补水箱
水位超高或超低时，分别发出溢水或缺水故障报警。
系统可
自动记录各受控设备的运行参数、状态、报警等信号
，记录累计运行时间及其它历史数据，并进行综合处理，提供设备管理所需的各种数据，包括系统运行记录、诊断报告、维护管理报告、能源管理报告、设备状态和报警报告等。
这些记录和报表可分类按时间、日期自动按指令生成，并可随时调阅或打印出来。
数据分析及环比功能，能提供
温度、流量、效率、能耗、操作记录、故障记录等多种数据的曲线
，对整个系统运行做出全面的分析和查询历史记录。
（建议保存至少10年，或者系统整个使用寿命周期）
1)冷站系统的目标参数设定值，包括循环冷水供水温度设定值、供回水总管压差设定值、冷却塔出水温度设定值、冷却水供回水温差设定值等。
6)冷水机组、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔的能耗。
系统运行状态记录无论是对于本项目或是其它项目都极具参考意义，运营者可通过分析历史数据对系统控制程序进行优化，同时也可以为行业提供宝贵的经验数字化经验。
1)群控系统具有循环冷水流量过小保护控制功能，当流量低于冷水机组允许值时，必须具备冷机保护回路及控制功能。
（一般通过流量开关或供回水压差传感器实现）
2)冷水循环泵、冷却水循环泵启动，如遇故障则自动停泵。
3)冷水循环泵、冷却水循环泵运行时发生故障，其备用泵自动投入使用。
4)群控系统有保护逻辑，避免系统频繁加减载设备。措施包括但不限于加减机时间间隔、
负载允许偏差值建议为5%
。
5)夏季供冷时，冷却塔出水水温度低于冷机保护温度时（一般可设定为15℃），群控系统发出警示信息，并采取相应的保护策略使水温满足冷机保护需求。
6)冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机工作频率低于下限时
（建议为35HZ）
，群控系统发出报警信息。
7)当冷机运行时，对冷水循环泵、冷却水循环泵的系统手动停泵功能失效， 群控系统发出报警信息 。
8)冷却塔出水温度设定值低于极限温度时，群控系统发出提示信息。
9)当冷水循环泵、冷却水循环泵故障时，群控系统必须发出报警信息，提示用户将故障水泵及其相应回路的冷站设备移出冷站群控设备列表。
10)系统对冷水机组具有智能故障诊断功能，如冷水机组效率低下；冷凝器进水温度过低；冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机频率超出设定的上下限等，依据故障级别进行明确提示和报警。
(这个对系统要求很高，一般在高效智慧制冷机房群控系统中才会具有的功能)
1)在冬季、夏季、过渡季等季节模式变化时，群控系统能自动切换相必须的电动阀门，完成运行模式切换。
2)在系统界面上设有各台冷机及相必须附属设备对必须的一键启停按键，当发出一键启停命令时，冷机及相必须附属设备可按开机流程或关机流程的逻辑自动顺序启停。
3)在系统界面上设有冷站整体一键启停按键，当发出一键启停命令时，系统能自动在群控设备列表中选择冷机及相必须附属设备，按开机流程或关机流程的逻辑自动顺序启停。
4)开机流程：按时间假日程序或根据空调负荷决定开启一台冷水机组，根据每台冷水机组的运行时间选出运行时间最短的冷水机组→开启季节模式切换电动蝶阀→确认电动蝶阀开启后→开启冷水机组对应的冷水循环泵、冷却水循环泵→确认水泵开启后→冷却塔风机根据冷却水出塔温度启动→冷水机组依据自我保护程序启动机组。
5)关机流程：按时间假日程序或根据空调负荷决定关闭一台冷水机组→根据每台冷冻机的运行时间选出运行时间最长的→关闭这台冷水机组→确认关机以后关闭冷却塔风机→确认冷却塔风机关闭后→延时2分钟后，关闭冷却水循环泵；冷水循环泵根据闭店延时要求延时关闭。
6)在同等条件下，同规格设备的加机/减机次序的原则是：依据设备累计运行时间，时间短的先开，时间长的后开；时间长的先停，时间短的后停。
7)点击冷机一键开机（或关机）按钮后，群控系统界面上必须能反馈开机（或关机）的过程信息，方便用户掌握进度。如必须设备处于手动控制模式时，须提示用户进行手动控制模式确认。
冷源系统的手自动状态按权级由高到低分为：设备现场配电箱手动/自动，群控系统手动/自动，物业智能化集成系统手动/自动。
冷站群控系统必须能够将各主要设备（冷机、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机）纳入或移出群控设备列表。在设备现场配电箱自动状态下，在系统操作界面上实现群控系统手动/系统自动/物业智能化集成系统控制模式切换，对纳入群控的设备进行群组操作。
设备在群控系统手动模式下运行时，群控系统自动策略及物业智能化集成系统指令对该设备控制无效，设备按人员手动输入的指令运行。
操作人员可以在群控系统的界面上，对相关设备进行手动控制，包括：
对纳入冷站群控的设备启停控制、
各台冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机频率设定、
各个电动水阀的开关、
压差旁通阀的开度调节、
各台冷水机组循环冷水供水温度的设定值、
冷却塔出水温度设定值、
循环冷水温差、冷却水温差设定值、
循环冷水系统分集水器压差设定值、
最不利末端压差设定值。
如管理人员选择采用手动方式对设备进行控制，群控必须根据控制逻辑提供该设备运行参数的优化建议。
冷源设备在群控系统自动控制模式运行时，群控系统按照时间表参数及预制的控制逻辑自动控制各个机电设备的运行。
控制参数包括：
冷站系统的整体启停、
冷水机组最大运行台数、
循环冷水供水温度设定值、
循环冷水总管压差设定值、
循环冷水总管温差设定值、
最不利末端压差设定值、
最不利末端温差设定值、
冷却水总管温差设定值
、
冷却塔出水温度设定值。
设备运行在BA系统控制模式时，群控系统必须向 BA平台 实时上传其所有监测数据、运行状态。
群控系统必须具备接受 BA 系统下发指令的功能。群控系统按照 BA 平台下发的目标控制参数以及群控系统内置的控制逻辑自动控制各个机电设备的运行。
用户在群控系统上可选择是否允许群控系统对 BA 系统下发的目标参数进行二次优化调整。
运行状态控制，冷站整体开启或停止，不同时间段纳入群控冷机数量，最多允许开启冷机数量。
循环冷水供水温度、
循环冷水总管供回水温差、
循环冷水总管供回水压差、
最不利末端供回水温差、
最不利末端供回水压差、
冷却塔出水温度、
冷却水供回水温差。
自动加/减冷水机组运行台数是制冷机房群控系统最基本的功能，包括但不限于以下内容：
1)在调试期间，调试人员可以根据室外气象参数、地理位置、负荷变化规律等情况设置群控系统冷水机组的全年自动运行时刻表，包括冷水机组运行台数以及循环冷水供水温度。
2)群控系统可以接受物业智能化集成系统下发的控制参数，包括不同时间段纳入群控冷机数量、最多允许开启冷机数量、循环冷水供水温度等。
3)群控系统可根据末端需求和冷水机组实际运行状态，对纳入群控的冷水机组实现自动加减机控制和供水温度控制。
4)以下条件同时满足且维持一段时间时(延迟时间可设定)，执行加机流程：
a)循环冷水总供水温度大于温度设定值+温度偏差值(温度偏差值可调整设定)；
b)运行机组的负载率大于某个设定值(一般为95%左右)；
c)运行冷水机组的温度降低速率小于0.3℃/分钟（具体数值需控制厂家根据调试结果设定）；e)以下条件同时满足且维持一段时间时(延迟时间可设定)，执行减机流程：
e)运行机组的平均负载小于某个设定值（2台运行时，设定值通常为0.5；3台运行时，设定值通常为0.67）；
f)循环冷水总供水温度小于温度设定值+温度偏差值（温度偏差值可调整设定）
当冷机具有软启动功能时，在系统冷水供回水文图远离其设定点时，软启动模式可防止系统产生过多的冷量。例如在商业综合体空调系统中，上午开机运行时，冷水系统管路中的滞留水温较高，会错误指示高于系统实际需求量的负荷，软启动能确保冷机缓慢加载，防止过快产生过多的冷量。
冷机软启动的原理是通过限制冷机的电流，在软启动模式下，冷机卸载启动，直到达到一个冷机冷量需求临界点时，冷机才可以满载运行。
在软起动模式下的加机算法与正常模式下的不同。在在软起动模式，冷水机房控制监测系统回水温度，这个温度下降的速率不够快，这就意味着需要更多冷量。冷水机房控制持续检测每分钟回水温度的变化，如果变化率不大于操作人员的输入值，加机定时器开始工作。
群控系统根据循环冷水量需求，以及冷水机组最小循环冷水流量的限制，自动调整冷水循环泵的运行转速，降低冷水泵能耗。
末端对循环冷水量的需求，采用但不限于以下方式实现（偏差值可设定）：
1)压差低于设定值-偏差或温差高于设定值+偏差时，水泵频率升高。
2)压差高于设定值+偏差或温差低于设定值-偏差时，水泵频率降低。
4)单台水泵运行且水泵频率降至下限，压差仍高于设定值+偏差或温差仍低于设定值-偏差时，水泵频率不变，开启压差旁通阀调节开度。
群控系统根据冷却水量需求，以及冷水机组最小冷却水流量的限制，自动调整冷却水循环泵的运行转速，降低冷却泵能耗。采用但不限于以下方式实现（偏差值可设定）：
群控系统在保证冷水机组冷凝器入口温度不低于确保冷机安全运行的最小值前提下，自动调整冷却塔风机的运行台数及频率，尽可能降低冷却塔出水温度。
1)冷却塔开始运行时，所有风机均开启；冷却塔停止运行时，风机均关闭。
2)出塔水温高于设定值+偏差时，整体提高风机运行频率。
3)出塔水温低于设定值-偏差时，整体降低风机运行频率。
5)频率达到下限其出塔水温仍低于设定值-偏差时，按组关闭风机。 冷却塔出水极限温度取“室外湿球温度+3~5℃”，其中夏季取小值，过渡季取大值。
对采集到的运行数据进行分析，找出系统运行中的问题和优化空间。
例如，通过分析历史数据，调整控制策略，提高系统的运行效率。
该控制模式下，系统根据节能控制逻辑确定能满足空调系统负荷的系统设备联合运行组合，动态调整冷水循环泵频率、冷却水循环泵频率，冷却风机频率，进行循环冷水供水温度及温差重置和冷却水出塔水温及温差重置，以达到制冷机房整体能效最高状态。
空调主机联动的设备（包括冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机和水阀等）自动按照设定的顺序启停并自动优化运行。
系统需具有模拟分析工具，可模拟全年逐时冷站运行数据
，能够进行不同负荷、不同工况、不同控制策略条件下机房能效模拟计算，科学诊断现有机房的能耗以及效率状况。
以机房各主要设备的基本特性为基础，以系统的冷负荷为依据，结合智能优化算法对冷冻机房全系统进行建模及仿真，通过各种控制、优化措施协调冷冻机房内各设备的联合运行，为冷站各设备建立匹配的设备性能模型，以制冷机房整体能耗最低为控制目标。
控制系统可合理调整冷水机组出力、循环冷水供水温度及流量、冷凝器进水温度以及冷却塔工作状态等参数，调整各设备的工作状态，使整个站运行效率最优。
根据实际设备，建立冷水机组的物理模型，反映实际设备的基本运行特性，符合冷水机组独有运行曲线，并可由此模型计算出在各运行工况下（如：不同的循环冷水供水温度、冷却水出塔水温、部分负荷率、两器流量等）的主机能效COP。
根据满足工艺设计、冷量需求和冷冻站全局优化的原则，动态设定经优化的冷水机组循环冷水出水温度，动态进行合理的加减机判断，降低耗电量。
建立冷水循环泵、冷却水泵的物理模型，并可由此模型计算出在各运行工况下（如：不同的流量、扬程和运行频率等）的水泵能耗。
根据满足系统总冷量需求和冷站全局优化的原则，并考虑循环冷水供/回水温度及压差的变化，确定最优的冷水循环泵运行频率和台数。
水泵的运行频率须配合及保证循环冷水环路系统最不利端的供回水压差，满足的空调末端循环冷水流量需求，动态调整循环冷水频率。
根据实际设备，建立冷却塔的物理模型，反映实际设备的基本运行特性，符合冷却塔运行曲线，并可由此模型计算出在各运行工况下（如：不同的系统排热量、室外干湿球温度、冷却水流量等）的冷却塔能耗。
根据满足系统排热量需求和冷站全局优化的原则，确定当前工况下的最佳出塔水温，根据此温度自动选择最优风机运行台数，动态调整冷却塔风机运行频率。
根据建筑使用情况，提前开启和关闭空调设备，达到舒适节能目的。
提供电力需求控制，在峰值电力需求出现前，通过预设定的原则切换或停止设备，实现峰值电力负荷最大限度减少。
免费供冷寻优：冬季和过渡季节利用室外天然冷源，停开或少开制冷主机，通过板式换热器器实现热交换，以流经冷却塔的循环冷却水间接向空调供冷。
系统控制同时具备对主要优化选项的是否开启设置，包括但不限于以下功能：
是否允许系统整体自动优化的各项设定值、
是否允许优化循环冷水出水温度设定值、
是否允许优化自动加减主机、
是否允许冷水泵频率自动跟踪、
是否允许冷却泵频率自动跟踪、
是否允许冷却塔频率自动跟踪
除冷热源系统外的设备，网络结构模式采用集散式控制的方式，即集中监视、分散控制。
管理层设于消防控制室，通常由一台或多台计算机组成，安装有专门的监控软件。
上位机监控系统通过网络层与控制层进行通信，实时获取制冷机房内设备的运行数据、状态信息，并以图形化界面的形式展示给操作人员。
操作人员可以通过上位机监控系统远程监控制冷机房的运行情况，进行参数设置、控制命令下达、报警处理等操作。
同时，上位机监控系统还可以对历史数据进行存储和分析，为系统的优化和管理提供依据
第二级为控制层，主要由 DDC（直接数字控制器）或 PLC（可编程逻辑控制器）组成。
DDC 或 PLC 负责接收现场设备层传来的信号，根据预设的控制逻辑和算法进行处理和分析，然后发出相应的控制指令来控制现场设备的运行。
例如，根据温度、压力等参数来决定制冷主机的启停、调节水泵的转速等。多个 DDC 或 PLC 之间可以通过网络进行通信，实现协同工作和集中控制。
第三级为现场设备层，包含制冷机房内的各种设备，如制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动阀门、传感器（温度传感器、压力传感器、流量传感器等）。这些设备通过硬接线或现场总线（如 Modbus、BACnet 等）与上层的控制器进行通信，将设备的运行状态和监测数据传送给控制器，并接收控制器的控制指令。
采集现场信号的传感器和执行机构，即现场设备通过线路与控制器I/O连接。控制器（DDC/PLC）、传感器及执行机构随被控设备就地设置。
对建筑物机电系统进行自动监测、自动控制、自动调节和自动管理。
根据物业管理智能化集成平台控制需求，现场级网络一般采用基于RJ45的TCP/IP以太网通信方式，管理级网络采用基于以太网的Modbus或BACnetIP协议。其具有高速传输、通用性强、可靠性高、易于诊断和维护、开放性、灵活性、互操作性和数据管理等优势。
这种架构可以满足制冷机房对自动化控制和管理的需求，提高系统的运行效率和可靠性，降低能源消耗，为用户提供更加舒适和高效的制冷环境。
BA系统的网络具有标准通讯协议和接口，BA系统通讯协议和接口要求满足物业智能化集成控制平台的要求。
通过网络实现远程监控，操作人员可以在任何地方通过计算机或移动设备对制冷机房进行监控和操作。
支持远程故障诊断和维护，提高系统的可靠性和维护效率。
制冷机房群控系统是一个涉及到多专业、多参与方的系统性工程，需要建设单位、设计单位、施工单位及运营单位全方位配合实施方可确保系统从硬件到软件的充分落地。
随着国家双碳战略全面实施，社会正在加大对绿色、环保、低碳的生活方式的关注的投入，中央空调系统作为建筑耗能的大户，其运行的节能性越来越成为社会各方专注的焦点，也是近年来行业内工程人员、专家、学者及决策层重点研究的领域。
比如近年来行业内正在如火如荼推广的高效机房理念正是源于对实现中央空调、制冷领域降本增效的理想愿景。
而要实现高效制冷机房建设的目标和初衷，机房群控系统是其中极其重要的一环。机房群控系统是软件，是制冷系统的神经网络，随着AI技术的不断迭代，必然会促进机房群控系统不断进化和完善。
机房群控系统的最终目的不是为了节省运行费用而随意降低冷量输出质量，而是在保证冷量供给质量的前提下达到降低能源消耗、减少运行费用，同时解放人工。
