本实用新型涉及控制系统技术领域，具体涉及一种空气净化通风空调自动控制系统。
在医院、工厂等工作场所，对于空气品质都有一定严格的要求，需要保持内部空气的流通性，通过抽风系统将工作场所内部的污染空气排放出去。
工厂中的车间是企业内部组织生产的基本单位，也是企业生产行政管理的一级组织，由若干工段或生产班组构成，它按企业内部产品生产各个阶段或产品各组成部分的专业性质和各辅助生产活动的专业性质而设置，拥有完成生产任务所必需的厂房或场地、机器设备、工具和一定的生产人员、技术人员和管理人员，车间有四个特点：(1)它是按照专业化原则形成的生产力诸要素的集结地；(2)它是介于厂部和生产班组之间的企业管理中间环节；(3)车间的产品一般是半成品(成品车间除外)或企业内部制品，而不是商品；(4)车间不是独立的商品生产经营单位，一般不直接对外发生经济联系。
医院中的病房、手术室或者药品储藏室一般均均采用集中空调系统，由于医院许多部门的环境洁净度要求比较高，所以其房间的通风换气量是普通空调房间的数倍，特别是高级别洁净手术室，每小时的通风换气次数从几十次到百余次。除此之外，在空调系统的出风末端还将专门设置有高效空气过滤器。
而现有抽风系统较为单一，控制精度也不准确。对于空气中的温度、湿度、压力等等没有高效的控制方法，导致能耗较高能源的高度浪费显而易见。
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效的空气净化通风空调自动控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种空气净化通风空调自动控制系统，用于工作间，包括组合式净化空调控制系统、车间温湿度/压差监控系统和制冷站水系统；
所述组合式净化空调系统包括进风管道、回风管道、停机防冻保护装置、新风阀、初效滤网、预热装置、送风机、冷水装置、蒸汽装置、中效滤网、臭氧发生装置和回风阀；
所述车间温湿度/压差控制系统包括回风温度传感器、回风湿度传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、室内压力传感器、送风风速传感器和人机交互装置；
所述蒸汽装置包括蒸汽加热装置和蒸汽加湿装置；蒸汽加热装置用于加热空气，蒸汽加湿装置用于加湿空气；
所述进风管道中从进口到出口依次设置有停机防冻保护装置、新风阀、初效滤网、预热装置、送风机、冷水装置、蒸汽加热装置、蒸汽加湿装置和中效滤网；
所述工作间的出风口通过设有回风阀的回风管道与进风管道连接，回风管道的出口位于初效滤网和预热装置之间，
所述制冷站水系统包括冷冻泵一、冷冻泵二、冷冻泵三、冷冻泵四、换热装置和冷却塔，进水管道经过并联设置的冷冻泵一和冷冻泵二后与换热装置的放热管道进口连接，换热装置的放热管道出口经过并联设置的冷冻泵三和冷冻泵四与冷却塔进口连接，冷却塔出口经过换热装置的吸热管道后再与出水管道连接；进水管道和出水管道分别与冷水装置的出水口和进水口连接。
所述停机防冻保护装置包括恒温水流通管道和恒温水箱，恒温水流通管道与恒温水箱连接，恒温水流通管道上设置有循环水泵，恒温水流通管道布置在进风管道的进口的内壁上。
所述初效滤网包括g1级、g2级、g3级和g4级四个等级过滤棉层，用于过滤5μm以上的尘埃粒子；
所述中效滤网包括f5级、f6级、f7级和f8级四个等级过滤棉层，用于过滤1-5μm的尘埃粒子。
所述臭氧发生装置包括臭氧发生器和电动阀，臭氧发生器的出口通过管道经电动阀与进风管道的出口连接。
本实用新型空气净化通风空调自动控制系统包括组合式净化空调控制系统、车间温湿度/压差监控系统、制冷站水系统和plc控制器，通过精准控制，可以自动确保每个车间的温度、湿度、压力等适宜。
图1是本实用新型空气净化通风空调自动控制系统的组合式净化空调控制系统的结构示意图；
图2是本实用新型空气净化通风空调自动控制系统的制冷站水系统的结构示意图；
图3是本实用新型空气净化通风空调自动控制系统的plc控制器30与组合式净化空调控制系统、车间温湿度/压差监控系统和制冷站水系统信号连接的结构示意图。
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。
实施例1、空气净化通风空调自动控制系统，如图1-3所示，用于工作间13，包括组合式净化空调控制系统、车间温湿度/压差监控系统、制冷站水系统和plc控制器30。
组合式净化空调系统包括进风管道1、回风管道19、停机防冻保护装置22、新风阀2、初效滤网3、预热装置4、送风机5、冷水装置6、蒸汽装置、中效滤网9、臭氧发生装置10和回风阀20。
系统在冬天制热的时候，外界温度很低，如果只用一组加热，通常达不到系统设定温度。所以本实用新型空气净化通风空调自动控制系统设置了二组加热(预热装置4和蒸汽加热装置7)，外界冷空气首先会经过预热装置4加热，温度会升高一些，然后再经过蒸汽加热装置7加热，达到系统设定的温度。
车间温湿度/压差控制系统包括回风温度传感器18、回风湿度传感器17、室内温度传感器14、室内湿度传感器15、室内压力传感器16、送风风速传感器11和人机交互装置37。
蒸汽装置包括蒸汽加热装置7和蒸汽加湿装置8；蒸汽加热装置7用于加热空气，蒸汽加湿装置8用于加湿空气。
plc控制器30分别与回风温度传感器18、回风湿度传感器17、室内温度传感器14、室内湿度传感器15、室内压力传感器16、送风机5、新风阀2的控制装置、回风阀20的控制装置、蒸汽加热装置7、蒸汽加湿装置8和停机防冻保护装置22信号连接。plc控制器30采用西门子s7200-cpu224xp控制器。
进风管道1中从进口到出口依次设置有停机防冻保护装置22、新风阀2、初效滤网3、预热装置4、送风机5、冷水装置6、蒸汽加热装置7、蒸汽加湿装置8和中效滤网9。
停机防冻保护装置22包括恒温水流通管道和恒温水箱，恒温水流通管道与恒温水箱连接，恒温水流通管道上设置有循环水泵，恒温水流通管道布置在进风管道1的进口的内壁上。plc控制器30会通过进风温度传感器21持续检测环境温度，如果检测到环境温度低于0度，plc控制器30会启动循环水泵，让水流动起来，以达到防冻的目的。
初效滤网3包括g1级、g2级、g3级和g4级四个等级过滤棉层，用于过滤5μm以上的尘埃粒子。
中效滤网9包括f5级、f6级、f7级和f8级四个等级过滤棉层，用于过滤1-5μm的尘埃粒子。
臭氧发生装置10包括臭氧发生器和电动阀，臭氧发生器的出口通过管道经电动阀与进风管道1的出口连接，进风管道1的出口通过送风阀12与工作间13的进风口连通；
工作间13的出风口通过设有回风阀20的回风管道19与进风管道1连接，回风管道19的出口位于初效滤网3和预热装置4之间，回风管道19中设置有回风温度传感器18和回风湿度传感器17；温度传感器用于检测回风温度和回风湿度。
进风管道1的进风口设置有进风温度传感器21，进风温度传感器21用于检测大气温度，判断是否为冬季，从而决定是否启动预热装置4保证室温，这样可以避免在过冷的环境中启动组合式净化空调系统。
进风管道1的出风口设置有送风风速传感器11，送风风速传感器11用于检测送风的风速。
工作间13可以包括配剂室、轧盖间、洗瓶、病房、手术室或者药品储藏室等等。
工作间13内设置有室内温度传感器14、室内湿度传感器15和室内压力传感器16，室内温度传感器14、室内湿度传感器15和室内压力传感器16分别采集工作间13的温度、湿度和压力。
室内温度传感器14和室内湿度传感器15采用壁挂温湿度传感器，室内压力传感器16采用数显压差传感器。
plc控制器30分别与停机防冻保护装置22、新风阀2、预热装置4、送风机5、冷水装置6、蒸汽装置、臭氧发生装置10、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、回风阀20和人机交互装置37连接。
人机交互装置37可以使用电阻式触摸屏，人机交互装置37采用昆仑/威纶通10寸触摸屏，使用者通过人机交互装置37可以在plc控制器30中预设温度设定值、湿度设定值、风速设定值、房间温度设定值、房间压差设定值，作为后续自动控制的依据。
空气净化通风空调自动控制系统还包括报警装置38，报警装置38为若干声光报警器，声光报警器可以用于在各个装置发生故障或者运行异常时发出警报。
plc控制器30能检测滤网堵塞。在初效滤网3和中效滤网9的前后两端均设置有流量/风速感应装置，采集穿过所述滤网的进出风强度信息，并得到进出风强度信号；如果进出风强度差距超过阈值，则判断为滤网堵塞。
1)、温度控制：plc控制器30根据回风管道19中的回风温度传感器18检测到的回风温度信号，与温度设定值比较，进行pid调节，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，通过运算结果控制自动比例调节冷水装置6的开度降温或比例开启蒸汽加热装置7的开度升温，以达到控制温度的目的。
2)、湿度控制：plc控制器30根据回风管道19中的回风湿度传感器17检测到的回风湿度信号，与湿度设定值比较后，自动比例调节冷水装置6开度除湿或比例开启蒸汽加湿装置8的开度开度加湿。
3)、风速控制：plc控制器30根据送风风速传感器11检测到的送风风速信号，与风速设定值比较后，自动比例调节送风机5的输出频率。
4)、房间温湿度/压差监控：plc控制器30根据室内温度传感器14、室内湿度传感器15和室内压力传感器16检测到的车间的温度、湿度和压力信号，并上传至电脑显示/保存/记录。
plc控制器30根据房间压差设定值与车间的压力信号比较，进行pid调节，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，根据运算结果自动调节送风阀12的开度，调节压差。
当房间人员流动开关门时，为避免压差误控制或误记录，plc控制器30保持原工作状态，延时15秒再做控制调整。
室内湿度传感器15检测到的信号作用是控制室内的湿度。当系统运行时，plc通过室内湿度传感器实时检测湿度，然后把检测值送入湿度pid调节器，pid调节器根据输入的偏差值，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，计算结果送入加湿器或者除湿蒸汽阀。
如果车间的压力信号不满足压差设定值，则将此时的温度作为延时初始温度，进入15秒的延时状态；
如果在15秒的延时状态中，车间的压力信号一直不满足压差设定值，则plc控制器30根据延时初始温度调节送风阀12的开度，调节压差；
5)、选择消毒时，可根据设定消毒时间，控制臭氧发生装置10的臭氧发生器启停。消毒时，关闭新风阀2及对应送风机5；在到达设定消毒时间，消毒完毕后，自动恢复到工作状态，并开启臭氧发生装置10的臭氧发生器，开启时间可设定。
6)、防冻保护，在进风温度传感器21检测到新风口温度低于10度时，判断为冬季。在冬季，停机时预热装置4的蒸汽预热阀保留10％开度。此开度可根据实际情况设定。
预热装置4的蒸汽预热阀保留10％开度作用是：在冬季系统停机时，为防止蒸汽预热阀完全关闭，进风管道1中残留的蒸汽冷却结冰，冻坏设备。而保留10％开度，可以使蒸汽一直处于流动的状态，起到防冻保护的作用。
制冷站水系统包括冷冻泵一31、冷冻泵二32、冷冻泵三33、冷冻泵四34、换热装置35和冷却塔36，进水管道经过并联设置的冷冻泵一31和冷冻泵二32后与换热装置35的放热管道进口连接，换热装置35的放热管道出口经过并联设置的冷冻泵三33和冷冻泵四34与冷却塔36进口连接，冷却塔36出口经过换热装置35的吸热管道后再与出水管道连接。冷却塔36用于对冷冻水进行降温。
plc控制器30分别与冷冻泵一31、冷冻泵二32、冷冻泵三33和冷冻泵四34信号连接，进水管道和出水管道分别与冷水装置6的出水口和进水口连接。
冷冻自动开机时：第一次先开启冷冻泵一31，第二次开启冷冻泵二32，如此按次数循环；冷冻泵三33和冷冻泵四34执行一样的操作。两台泵依次开启，因为如果其中一台泵长期工作，没有休息，就容易损坏；而另一台泵长期闲置，容易受潮。
2)、冷冻回水从进水管道进入，经过冷冻泵一31后进入换热装置35的放热管道中，与换热装置35的吸热管道中的低温冷却水换热，成为常温冷却水；
3)、常温冷却水经过冷冻泵三33后进入冷却塔36中放热，成为低温冷却水进入到换热装置35的吸热管道中，与换热装置35的放热管道中冷冻回水换热，成为冷冻供水。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
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