沃思智能中央空调节能管控一体化解决方案

出品单位:无锡沃思智能科技有限公司
文档版本:V1.8
适用场景:多联机中央空调集中控制、节能改造、分户计量计费、智慧楼宇能源管理
编制日期:2025年09月


目录

  1. 项目背景与需求分析
  2. 建设目标与设计原则
  3. 总体方案架构
  4. 核心硬件产品体系
  5. 系统核心功能详解
  6. 分行业场景化应用策略
  7. 工程实施与部署规范
  8. 项目效益分析
  9. 服务保障与质保体系
  10. 典型应用案例

第一章 项目背景与需求分析

1.1 政策与行业背景

中央空调是公共建筑能耗的核心构成,约占建筑总能耗的60%,超过照明、电梯、办公设备的能耗总和。随着国家“双碳”战略深入推进,建筑节能改造已成为低碳发展的核心抓手,中央空调系统的精细化管控与节能降耗是公共建筑、产业园区、商业体节能改造的重中之重。

国家先后出台《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》(国办发〔2007〕42号)、《公共建筑室内温度控制管理办法》(建科〔2008〕115号),明确要求公共建筑夏季制冷温度设置不低于26℃,冬季制热温度设置不高于20℃,从政策层面推动空调系统规范化运行与节能落地。

1.2 行业普遍痛点

当前绝大多数存量中央空调系统仍以分散式本地控制为主,在管理、能耗、运维层面存在显著短板:

  1. 管控分散,无效能耗高:人员离开后空调忘关、非工作时段空转现象普遍;用户随意设置极端温度,导致空调长时间高负荷运行,电能浪费严重。
  2. 计量缺失,责任不明确:无分户、分区域能耗计量手段,能耗成本无法量化到部门、商户或科室,节能考核缺乏数据支撑,全员节能意识难以落地。
  3. 多品牌并存,运维难度大:同一建筑内常存在多品牌、多批次空调系统,协议不互通,无法统一监控与管理;故障发现滞后,带病运行加剧设备损耗。
  4. 策略单一,节能手段有限:仅依靠人工巡查与制度要求,缺少技术化管控手段,温度、时段、权限等节能策略无法刚性落地。
  5. 对接困难,数据孤岛严重:传统空调系统难以接入楼宇自控、智慧园区、能源管理等第三方平台,无法融入建筑整体智能化体系。

第二章 建设目标与设计原则

2.1 核心建设目标

本方案以“集中管控、节能降耗、精细计量、高效运维”为核心目标,通过物联网技术与边缘计算能力,在不改造空调原有系统的前提下,实现多品牌中央空调的统一管理与智能化升级:

  • 节能目标:通过温度管控、时段管控、运行优化等多策略组合,实现空调系统综合节电率10%~30%。
  • 管理目标:实现全区域空调远程集中管控,能耗数据可查、可追溯、可考核,运维管理效率提升40%以上。
  • 运维目标:故障实时告警、远程诊断升级,降低现场运维频次,延长空调设备使用寿命。
  • 兼容目标:兼容市面90%以上主流多联机品牌,支持标准协议对接第三方楼宇、能源管理系统,避免数据孤岛。

2.2 方案设计原则

  • 高兼容性:免空调原厂改造,通过总线对接适配多品牌多联机,保护用户既有资产。
  • 稳定可靠:工业级硬件设计,支持断网离线运行,本地管控策略不依赖云端,保障基础控制功能稳定。
  • 灵活扩展:模块化硬件与分布式架构,支持从小型建筑到大型跨区域园区的平滑扩容。
  • 易用性:Web管理端+微信小程序双操作入口,蓝牙本地快速调试,降低运维人员学习成本。
  • 安全性:分级权限管理,数据加密传输,控制操作全留痕,保障系统运行与数据安全。

第三章 总体方案架构

3.1 架构设计思路

采用“云-边-端”三级分布式架构,以边缘智能硬件为核心,直接对接空调原有总线系统,采集运行数据并执行控制指令;通过4G/以太网将数据上传至云管理平台,实现全局管控与数据分析;向下兼容全品牌空调终端,向上开放标准接口对接第三方系统,形成完整的空调智能管控闭环。

3.2 系统分层架构

  1. 终端感知层:各品牌多联机空调室内机、室外机、RS485智能电表,作为被控对象与数据采集来源。
  2. 边缘计算层:部署WSI-A02智能控制器或WSI-H01边缘计算主机,承担空调协议解析、数据采集、本地策略执行、指令下发核心功能,支持断网离线运行,管控逻辑不依赖云端。
  3. 云端平台层:沃思智能云管理平台,承担设备管理、数据存储、能耗分析、策略配置、告警管理等核心服务,支持客户自有云平台对接与私有化部署。
  4. 应用交互层:提供Web管理后台、微信小程序两大原生入口;同时开放标准API接口,对接楼宇自控系统、智慧园区平台、能源管理系统等第三方应用。

3.3 控制原理

边缘智能硬件通过屏蔽双绞线接入空调室外机或室内机总线,与空调系统内所有室内机建立通讯,实时采集开关状态、设定温度、室内回风温度、运行模式、风速风向、故障代码等全量运行数据;数据经边缘处理后上传至云平台,管理员通过平台或小程序下发控制指令,由边缘主机转发至空调系统,实现远程管控与节能策略自动执行。


第四章 核心硬件产品体系

方案提供两款差异化硬件产品,适配不同规模、不同架构的空调系统场景,均支持主流多联机品牌免改造接入。

4.1 WSI-A02系列多联机智能控制器

产品定位:多通道集中管控型控制器,适合同一场景下多套、多品牌空调系统的一体化接入与集中管理,是中大型建筑空调集控的核心设备。

硬件规格参数

规格项目WSI-A02F(4路版)WSI-A02E(8路版)
空调通道数量4路8路
电表通讯接口RS485×2路RS485×3路
对外接口RJ45(WAN+LAN)×2路、RTU×1路、预留USB调试口同左
供电规格DC12V~24V,推荐DC12V同左
外形尺寸132×90×57mm150×90×57mm
安装方式35mm标准导轨安装同左
扩展能力可选内置4G物联网卡,标配蓝牙模块同左
人机交互液晶显示屏+物理按键、LED状态指示灯、设备配置二维码同左

核心功能特点

  1. 全品牌多通道适配:支持大金、日立、东芝、三菱电机、格力、美的、海信、海尔、松下、约克、麦克维尔、特灵、天加、三星、LG等20+主流品牌多联机;每路通道可独立配置不同品牌,通道接线无极性,单台设备可同时管理多套独立空调系统。
  2. 全维度空调管控:支持开关、模式、温度、风速、风向全参数控制;支持线控器锁定/解锁,禁止本地违规操作;内置64个独立定时器,支持定时开机、定时关机、关机并锁定、解锁开机等多种定时逻辑;支持空调群组批量控制。
  3. 运行监测与诊断:可读取空调内外机全量运行参数;支持长时间运行监控,覆盖忘关空调等场景;故障实时识别与上报,支持远程故障诊断与问题定位。
  4. 精细化计费管理:内置智能当量计算算法,支持总电表分摊、分电表独立计量两种方案;自动记录开关机历史、开机时长及对应运行参数;支持日用量统计、费用Excel导出、计费比例系数自定义调整;待机损耗独立核算,计费维度完整无争议。
  5. 便捷运维能力:通过微信“网关设备配置”小程序蓝牙连接,完成参数配置、空调测试、设备命名;支持一键批量配置多台同规格设备;支持网线、蓝牙双模式固件升级,也可远程OTA升级。

4.2 WSI-H01边缘计算主机

产品定位:单路分布式边缘网关,轻量化、低成本,适合单空调系统分布式部署、规模化组网,以及强第三方系统对接需求的场景。

硬件规格参数

规格项目参数指标
空调接口1路
电表接口1路RS485
对外接口1路RJ45网口、1路RTU接口
供电规格DC12V
整机功耗≤12W,静态有功功率<1.2W
工作环境环境温度0~40℃,环境湿度20%~85%(无凝露)
外形尺寸72×95×40mm
安装方式35mm标准导轨安装
扩展能力支持4G外接天线
人机交互数码显示屏+物理按键

核心功能特点

  1. 高兼容性接入:支持30+主流多联机品牌,覆盖市面绝大多数中央空调系统,适配性行业领先。
  2. 标准化开放协议:原生支持Modbus TCP(监听502端口)与Modbus RTU协议,提供完整寄存器点位表,支持0x03读寄存器、0x06写单寄存器、0x10写多寄存器功能码;支持空调状态变化主动上报,可无缝对接楼宇自控、智慧园区、能源管理等第三方系统。
  3. 管控与计费一体化:具备空调全参数控制、锁定功能、64组定时、群组控制、长时间运行监控能力;支持电表抄读、能耗统计、当量计费、待机损耗独立核算,核心功能与A02系列保持一致。
  4. 轻量化运维:支持本地按键升级与远程固件升级;本地屏可查看空调状态、4G信号强度、故障代码等信息;支持远程故障诊断,部署运维灵活。

4.3 产品选型适配指南

应用场景推荐产品选型理由
单一场景内含多套、多品牌空调系统,需集中管控WSI-A02系列单设备多路接入,减少硬件数量,降低部署与布线成本
分布式部署、单系统独立接入、大规模组网WSI-H01单系统单台部署,扩容灵活,单点故障不影响全局
需对接楼宇自控、能源管理等第三方系统WSI-H01标准Modbus协议开放,点位完整,对接成本低、周期短
弱电箱空间有限、轻量化点位改造WSI-H01体积小巧,安装灵活,适合分散点位独立部署

第五章 系统核心功能详解

5.1 全量实时监控

  • 通过Web管理平台或微信小程序,远程查看所有空调的开关状态、设定温度、室内回风温度、运行模式、风速、风向、故障代码等全量运行数据。
  • 支持按楼栋、楼层、区域分组展示,设备在线状态、运行状态一目了然;支持空调内外机参数读取检测,全面掌握系统运行情况。
  • 设备本地配备液晶屏与指示灯,可现场查看设备型号、固件版本、网络状态、空调品牌、内机数量、电表连接状态等信息。

5.2 多级智能控制体系

  • 三级控制入口:支持设备本地按键、蓝牙小程序、云端平台三级控制方式,适配现场调试、日常管理、应急操作不同场景。
  • 多粒度控制:支持单台空调精准控制、区域群组批量控制、全建筑一键控制,满足不同管理粒度需求。
  • 分级权限管理:支持管理员/子账号分级权限,可按区域、楼栋分配管控范围;可锁定空调线控器,禁止本地违规操作;支持设置来电自启或手动开启模式。

5.3 多维节能管控策略

5.3.1 温度管控节能

  • 可设置开机默认节能温度,设备启动时自动进入节能运行状态。
  • 可限定制冷/制热温度调节范围,用户违规操作后系统自动纠正。经测算,制冷温度每提高1℃可节电8%,制热温度每降低2℃可节电10%,是核心节能手段。

5.3.2 时段管控节能

  • 支持多时段定时启停,可按工作日、周末、节假日设置差异化运行策略。
  • 支持春秋非空调季设置禁止开机模式,从根源解决无效空转能耗;可设置空调长时间运行自动告警,避免忘关空调造成的浪费。

5.3.3 运行优化节能

  • 可联动人体传感器实现无人自动关机、无人调温,进一步降低无效能耗。
  • 故障、异常运行实时上报,避免设备带病运行导致的高能耗与硬件损坏。

5.4 精细化能耗计量与计费

  • 多维度数据采集:自动记录空调开关机历史、运行时长、运行模式、温度风速等全参数;支持RS485智能电表抄读,采集真实用电量数据,历史数据可追溯。
  • 智能当量计费:内置智能当量计算算法,结合空调容量、运行时长、负荷模式科学核算能耗费用;支持总电表分摊与分电表独立计量两种方案,适配不同建筑的计量条件。
  • 全场景费用管理:支持计费比例系数自定义调整,适配不同电价、分摊规则;待机损耗独立核算,避免公摊争议;支持统计数据Excel导出,满足财务核算与能耗考核需求。

5.5 智能运维管理

  • 故障告警与追溯:空调故障、通讯异常、设备离线实时告警,支持历史故障查询与统计分析。
  • 远程运维升级:支持远程参数配置、远程固件升级、远程故障诊断,绝大多数问题无需现场处理,大幅降低运维成本。
  • 批量配置能力:支持一键批量配置同规格设备,大幅提升大规模项目的施工调试效率。
  • 专业调试工具:提供专业版调试模式与抓码功能,可用于复杂现场深度调试与问题快速定位。

5.6 开放集成能力

  • 支持标准Modbus RTU/TCP协议与JSON格式交互,提供完整点位说明,可快速对接楼宇自控系统(BA)、智慧园区平台、能源管理系统等第三方平台。
  • 支持MQTT协议对接云平台,可适配客户自有云平台,满足私有化部署、数据本地化需求。
  • 分布式云边架构,支持跨区域、大规模设备接入与集中管理,适配集团型、连锁型客户需求。

第六章 分行业场景化应用策略

6.1 商务办公楼宇与产业园区

场景痛点:办公区域分散,下班忘关空调现象普遍;员工随意设置极端温度;物业统一管控难度大,能耗责任不清晰,入驻企业能耗分摊困难。

应用策略

  1. 按楼层、入驻企业划分管控分区,匹配上下班作息设置定时开关机,非工作时段、周末节假日默认禁用空调,加班场景可申请临时权限。
  2. 统一设置制冷≥26℃、制热≤20℃的温度限幅,锁定温度调节范围,杜绝极端温度运行。
  3. 按入驻企业、部门独立计量能耗与费用,实现分户计费,落实能耗考核责任。
  4. 运维人员可按区域批量关停闲置区域空调,远程纠正违规运行状态。

预期节能成效:综合节电率可达15%~25%;人工运维成本显著降低,物业管理效率大幅提升,能耗分摊清晰透明。

6.2 交通枢纽与大型公共建筑

场景痛点:区域广、空调点位多,分散运维难度大;空调长时间连续运行,能耗与设备损耗高;故障发现不及时,影响公共服务体验。

应用策略

  1. 所有设备接入统一云平台,全局监控所有空调运行状态,远程下发控制指令,实现集中运维。
  2. 根据人流高峰、运营时段,为候车厅、停车楼、通道等不同功能区设置差异化启停计划,低峰时段减少开启数量。
  3. 部署远程故障诊断与告警机制,故障实时推送运维人员,快速响应处理;支持远程固件升级,减少现场运维次数。
  4. 按功能分区统计能耗,持续优化运行策略,实现动态节能。

预期节能成效:综合节电率10%~20%;运维效率提升40%以上,空调设备使用寿命有效延长,保障公共服务稳定性。

6.3 科教与医疗建筑

场景痛点:楼栋多、使用时段差异大;实验室/科室空调使用强度高;假期、非办公时段易出现空转;能耗核算到院系/科室难度大。

应用策略

  1. 按楼栋、院系、科室分配管控权限,自主管理所辖区域空调,兼顾管理统一性与使用灵活性。
  2. 匹配教学、科研、办公作息设置差异化定时方案;寒暑假设置统一禁用模式,杜绝假期空耗。
  3. 按院系、科室独立计量能耗与费用,实现量化考核,推动全员节能。
  4. 针对精密实验室、病房等特殊区域,设置精准温度范围,保障环境需求同时避免过度制冷/制热。

预期节能成效:杜绝假期与非工作时段空耗,精准匹配使用需求,综合节电率20%~30%;实现能耗精细化考核,节能管理可量化、可追溯。

6.4 酒店与商业综合体

场景痛点:客房/商铺空调管控难,客人过度调节温度;公共区域空调启停不及时;商铺能耗结算依赖人工抄表,效率低、误差大。

应用策略

  1. 独立计量每个客房、商铺的空调能耗,自动生成费用账单,对接收费系统,实现能耗自动结算。
  2. 限制客房温度调节区间,避免客人设置极端温度导致的高能耗,兼顾舒适度与节能性。
  3. 大堂、走廊等公共区域按运营时段定时启停,可联动人体感应实现人来开启、人走调温。
  4. 独立统计空调待机能耗,优化待机关机策略,降低基础能耗。

预期节能成效:减少极端温度运行能耗,避免无人区域空转,综合节电率15%~25%;计费自动化,人工抄表成本归零,结算准确率100%。

6.5 工业厂房与仓储园区

场景痛点:厂房空间大、空调负荷高;班组轮班制,空调启停不规律;能耗成本占比高,缺乏精细化管控手段。

应用策略

  1. 根据生产班次设置空调定时启停,换班间隙调整温度或关停部分区域,匹配生产节奏。
  2. 按生产区、仓储区分区管控,按需开启对应区域空调,避免大面积无效制冷/制热。
  3. 设置合理的温度上下限,避免车间人员过度调节,降低空调运行负荷。
  4. 电表实时抄读,分析单班能耗、单位面积能耗,持续优化运行策略,辅助生产成本核算。

预期节能成效:避免非生产时段空转,降低空调运行负荷,综合节电率10%~20%;实现能耗数据化管理,辅助生产能耗成本精细化管控。


第七章 工程实施与部署规范

7.1 施工前准备

  1. 确认所有接入的空调室内、外机全部上电,且经空调厂商调试运转正常,无警报异常;确认电表可正常收集记录数据。
  2. 确认空调室内机、室外机地址并记录,核对空调品牌与对应接线端口。
  3. 确认供电、通讯线路铺设到位,弱电控制箱安装位置符合35mm导轨安装条件。
  4. 确认各空调通道品牌参数、485端口参数、网络参数等配置信息准确无误。

7.2 设备安装规范

  • 全系产品采用35mm标准导轨安装,固定于弱电控制箱内,安装位置便于调试与维护。
  • 设备需可靠接地,机箱执行D种接地要求,避免静电与干扰影响设备运行。
  • 4G版本设备天线需引至信号良好位置,保障网络通讯稳定。

7.3 接线施工要求

  1. 空调通讯线:采用2芯屏蔽双绞线,线径≥0.75mm²,从空调室外机/室内机总线接至控制器对应通道,总长不超过1000米;接线无极性,无需区分正负极。
  2. 网线:LAN端口网线长度控制在80米以内,采用标准超五类及以上网线。
  3. 布线规范:通讯线避免与电源线并排走线,若无法避免需保持15cm以上间隔,与其他接线保持30cm以上距离;或将电缆穿入铁制保护管并将保护管一端接地,减少信号干扰。
  4. 安全要求:接线操作必须在设备断电状态下进行;严禁将电源线接入信号端子,避免设备损坏。

7.4 主流品牌接线端口对照表

空调品牌空调侧接线端口是否必须接外机
大金-多外机F1,F2(外-外)
大金-单外机F1,F2(内-外)
三菱电机-多外机M1,M2(TB7)
日立/海信/天加1,2
东芝/松下U1,U2
海尔/美的/博世/开利/志高P,Q
格力D1,D2
约克-青岛1,2
约克-广州A2,B2 / G1,G2
麦克维尔Apc,Bpc
奥克斯/LGA,B
三星F1,F2
特灵A,B

注:三菱电机多外机系统集控线接TB7“M1,M2”,并需将室外机PCB板集控开关CN41的跳线帽插到CN40上。

7.5 系统调试流程

  1. 本地蓝牙调试:使用微信“网关设备配置”小程序,通过蓝牙连接设备,配置空调通道品牌、网络参数、电表参数等基础信息。
  2. 空调搜索测试:设备自动搜索接入的空调内机,核对内机数量与地址,测试开关、模式、温度、风速等控制功能,确保控制准确、反馈正常。
  3. 云端联调:设备联网后接入云平台,核对设备在线状态、数据上报准确性,配置节能策略、定时任务、权限账号等。
  4. 批量配置:同规格多台设备支持一键批量配置,大幅提升调试效率。

7.6 安全注意事项

  • 必须使用规格匹配的正规电源适配器,推荐使用DC12V电源,避免电源不匹配导致设备损坏。
  • 接线错误或误操作导致设备故障时,严禁私自拆卸维修,需联系厂家技术支持处理。
  • 设备安装需避开潮湿、高温、强电磁干扰环境,保障设备稳定运行。

第八章 项目效益分析

8.1 经济效益

  1. 直接节能收益:通过温度管控、时段管控、运行优化等策略,综合节电率可达10%~30%,按公共建筑空调年能耗测算,通常1~3年即可收回改造成本。
  2. 运维成本节约:远程监控、远程诊断、远程升级大幅减少现场运维频次,降低人工巡检成本;故障提前发现,减少突发故障维修支出。
  3. 设备延寿收益:规范化运行减少空调高负荷运转时间,降低设备损耗,有效延长空调使用寿命,推迟设备更新周期,节约大额资产更新支出。

8.2 管理效益

  1. 实现空调系统从“分散人工管理”到“集中智能管控”的升级,管理效率大幅提升。
  2. 能耗数据可查、可追溯、可考核,能耗责任清晰落地,推动全员节能意识提升。
  3. 标准化管控策略刚性落地,避免人为管理疏漏,节能效果稳定可预期。

8.3 社会效益

  1. 积极响应国家节能减排号召,助力建筑碳减排,推动绿色建筑与低碳园区建设。
  2. 降低建筑单位面积能耗,减少CO₂排放量,助力双碳目标实现。
  3. 严格落实公共建筑空调温度控制标准,将国家政策要求转化为技术化、常态化执行机制。

第九章 服务保障与质保体系

9.1 全周期技术服务

  • 售前阶段:提供现场勘查、方案设计、产品选型、成本测算等全流程咨询服务,定制适配客户场景的解决方案。
  • 实施阶段:提供施工指导、调试支持、操作培训,保障项目顺利落地交付。
  • 运维阶段:提供专业技术支持,远程协助排查问题,快速响应客户需求。

9.2 产品质保条款

  1. 凭销售发票享受免费保修服务;售出之日起7日内发生非人为性能故障,可办理退换货;15日内可换货或免费保修。
  2. 保修期内,非人为损坏、非不可抗力导致的产品性能故障,提供免费维修服务。
  3. 以下情况不在免费保修范围:超出保修期限、人为损坏、未按规范安装使用、正常元器件老化、运输装卸损坏、不可抗力导致的损坏。

9.3 持续升级服务

  • 设备固件持续迭代优化,支持远程免费升级,不断优化产品功能与稳定性。
  • 云平台定期功能更新,持续优化管理体验与节能算法,保障方案长期价值。
  • 持续新增适配空调品牌型号,保护客户长期投资。

第十章 典型应用案例

10.1 北京**机场智能停车楼项目

  • 项目概况:覆盖机场东西停车楼全区域约克中央空调系统,核心需求为中央空调集中管理控制与商铺分户计费。
  • 方案应用:部署多联机智能管控系统,实现所有空调集中监控、远程控制、分时段节能管控;针对商铺实现分户计量与费用核算。
  • 项目价值:解决了大型公共区域空调分散管控难题,降低停车楼空调能耗,实现商铺能耗自动结算,大幅提升物业管理效率。

10.2 **大学云栖校区项目

  • 项目概况:覆盖四座科研楼美的中央空调系统,核心需求为中央空调集中管控与各研究所空调用电独立计量。
  • 方案应用:采用分布式边缘网关架构,按研究所划分管控分区,实现分区域权限管理、定时节能管控与独立能耗计量。
  • 项目价值:实现科研楼空调精细化管理,杜绝假期与非办公时段空耗,落实各研究所能耗考核,节能效果与管理效益显著。

结语
沃思智能中央空调节能管控一体化解决方案,以高兼容的硬件产品、全面的管控功能、场景化的节能策略,为各行业客户提供成熟可靠的空调智能化与节能改造路径,在保障舒适使用体验的前提下,实现显著的节能收益与管理提升,助力客户降本增效与绿色低碳转型。

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于灯火阑珊处,于暗香离别时,未曾放弃。
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