���� 中国暖通智控行业白皮书 HVAC Intelligent Control Whitepaper 卷首语 潘云钢 中国建筑设计研究院有限公司 资深总工程师 从建筑的暖通空调系统诞生之日起，设备和系统的控制与管理就随之诞生了。我国的暖通空调系统，从人工手动控制与管理起 步至今，经历了：手动操作、强电启停连锁、气动控制系统、常规电子仪表控制、基于计算机的数字自动控制系统（DDC）应用等阶段。 应用等阶段。 建筑暖通空调系统的运行管理，从根本上来说，为实现建筑的使用功能是其第一任务。随着建筑功能需求的多样化，不但对建筑 环境的控制要求也越来越复杂，同时随着建筑能源与资源的消耗不断增大，需要暖通空调系统在满足使用功能的基础上，尽最 大的能力去节省能源与资源。因此，多样化的需求之间，实际上构成了一个多维矩阵。 工程建设是以价值导向为目标的。工程的价值反映了工程多方面的述求：既有经济层面的，也有社会层面的。不同的目标设定和 面的，也有社会层面的。不同的目标设定和 追求，对于暖通空调系统的控制和管理也会带来不同的要求。因此，单一环节的“最优化”，实际上并不是工程所追求的本质。 传统所称的“自动控制”，往往都是建立在对某些单一设备、单一系统或者局部环节进行控制的基础上，各环节相对单一或独立 进行。要整合这些设备系统和环节之间的关联，需要在不断分析敏感度的基础上，找出他们之间的逻辑联系或依靠数据驱动来 分析。显然，

（4）无人舰艇集群感知与协同控制技术 无人舰艇集群感知与协同控制技术通过多种传感器和通信网络，获取并分析环境信息，设计控制策略， 开发软硬件系统，完成广域全天候高强度任务，广泛应用于海洋设施巡检、海上应急搜救和海洋战略通 道巡逻预警等领域。尽管已有一些理论研究成果，但仍面临数据低质性、弱相关，目标识不全、辨不清， 无人舰艇走不直、控不稳等核心难题。无人舰艇集群在复杂海洋环境中难以实现广域监视，感知实体关 系信息 平均出版年 1 具身智能基础理论与方法 270 22 309 82.63 2019.9 2 晶圆级系统大芯片理论与设计 141 * 4 547 32.25 2021.4 3 低空信息网络体系与通感一体技术 63 5 377 85.35 2021.7 4 多模态感知认知智能理论 117 11 893 101.65 2020.4 5 超高灵敏度跨尺度缺陷检测技术 88 5 027 57.12 信息与电子工程领域 Top 10 工程研究前沿见表 3.1，涉及电子科学与技术、光学工程与技术、仪器科 学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与技术等学科方向。其中，“低空信息网络体 系与通感一体技术”为数据挖掘前沿，其余均为专家提名前沿。各前沿涉及的核心论文 2018—2023 年发 表情况见表 3.2。 （1）具身智能基础理论与方法 具身智能基础理论与方法是指物理形态与外部环境

图 4-3 电池簇外观示意图 每 19 个电池插箱构成一个电池簇，每 4 个电池簇接入 1 台 250kW 的 PCS。每一个电池簇通过一台高压箱（含 BCU）控制电池功率的输入输出。通 过对电芯的合理配置封装，实现了对电芯的有效管理和充分利用。电池簇的设 计参数如表 4-3，电池簇外观示意图如图 4-3。 4-3 电池簇技术参数 工程 参数 组成 电池机架，电池插箱，BMS 加温度控制系统，包括主控制器、温度传感器等设备。在储能室拟新增温度传 感器，温度传感器将温度信号送至 ECS 控制系统，ECS 根据电池室内温度控制 空调及风机的运行状态。 4.10 消防系统 火灾报警系统具有自动、手动两种控制方式。保护区均设气体灭火保护且 均设置感烟探测器和感温探测器。当气体灭火保护区内任一只感烟或感温探测 器报警动作时,气体灭火控制器发出报警，提醒工作人员注意保护区现场情况； 现场情况； 同时火灾报警信号送消防控制中心报警主机；当气体灭火保护区内感烟和感温 二种探测器同时报警动作时,气体自动灭火控制器开始进行延时阶段（0-30 秒可 调），声光报警器报警和联动设备动作（关闭通风空调等），此阶段用于疏散 37 人员。延时过后，气体灭火系统喷放七氟丙烷灭火剂实施灭火，点亮气体喷放 指示灯。同时气体喷放信号送消防控制中心报警主机。当报警控制器处于手动 状态，报警

资金投入、人才投入和政策支持力度，提升煤矿智能化技术装备 的成熟度与可靠性，全面提升煤矿智能化水平。 ——以人为本，安全高效。坚持把煤矿减人、增安、提效和 提高职工的幸福感与获得感作为智能化煤矿建设的根本目标，通 过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平，促进煤矿安全、质 量、效率与效益的稳步提升。 （三）建设目标 按照《指导意见》提出的三阶段目标，重点突破智能化煤矿 综合管控平台 22239—2019 、 GB/T 30976.1— 2014、GB/T 30976.2—2014 等标准，能够实现从角色到用户、从 系统到功能模块等访问权限的统一认证，对于监测监控系统、传 感系统、工业自动化系统、软件系统等应用平台，各业务系统之 间既要满足按需访问、又实现安全隔离，满足信息安全要求。 4.系统灵活性和可扩展性 鼓励采用微服务架构，将复杂的应用拆分为多个共享服务和 套装备，实现煤矿安全监控系统、人员定位管理系统、通信联络 系统、智能视频分析系统、智能通风系统、供电监控系统、冲击 地压监测系统、水文监测系统等系统的统一承载、共网传输，进 行人、机、环的安全检测与防护，提高安全监控、人员定位、通 风、供电、应急广播等系统的抗电磁干扰水平；建设具备水、火、 瓦斯、顶板、粉尘等灾害监测与防治的综合防控系统，具备重大 安全事件的应急处置管理能力，可依据灾变发展趋势，自动触发 排水、灭火与除

主要零部件清单 装箱内关键零部件表 序号 项目 详细要求 1 箱体组件 20ft 高柜，内含机架、线缆等 2 液冷系统 含冷水机、液冷管道、供电电缆等 3 消防系统 含消防主机、消防柜、烟感、温感、气感、报警灯等 4 泄压系统 含泄压阀等 5 门禁系统 含门禁、行程开关等 6 其他 含插座、温湿度传感器、水浸等 3.2.2 电池成组方案 本项目采用南都电源根据十多年在磷酸铁锂及相关 BMU 上传的各种单体电池信息，采集电池组的各种信息（组 电压、组温度）、电池组充电放电电流等，计算分析电池组的 SOC 和 SOH，并将所有信息上传给电池簇单元层 BAMS；采用 CAN2.0 总线通 信 方式。 第三层 （顶 层） BAMS（总 控制器单 元） BAMS 通过 BCMU 上传的电池实时数据进行实时显示、数据计算、性 能分 析、报警保护等处理，并实现与 PCS、储能监控后台系统(EMS)进行联 GB50084-2017 《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范》 TCEC 373—2020 《磷酸铁锂电池储能电站消防技术与工程应用》 《点型感烟火灾探测器》 GB 4715-2005 《点型感温火灾探测器》 GB 4716-2005 《火灾报警控制器》 GB 4717-2005 《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2016 《预制式全氟己酮灭火装置》 T/CEC10171-2022

7 XX 能源解决方案 储能系统的容量由并网平滑策略所决定，而储能功率一般由平滑目标所决定。基 于储能系统的光伏并网平滑策略目前主要有定时间常数低通滤波平滑策略、模糊控制/ SOC（储能电池荷电状态）平滑策略、光伏发电功率预测平滑策略等。低通滤波平滑 策略平滑效果一般，但控制简单、成本较低，是目前应用前景较为广阔的控制策略。 3）微电网应用 微电网是为了推进可再生能源利用而提出的一种新型电网结构，具体是由可再生 值。确保电池安全、 可 靠、稳定运行，保证电池使用寿命要求。 电池均衡：电池管理系统具备均衡功能，保证电池系统使用寿命及可用容量。 电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、 通 信异常、电池管理系统异常等状态时，能显示并上报告警信息，通知 PCS 及后台监 控 系统，以及时改变系统运行策略。 电池系统保护功能：在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模拟量 出 1）声光报警：系统具有预警提示和火灾预警提示功能。预警提示通过“站内声光报警 器”进行预警提示，火灾预警通过“站内声光报警器”和“站外声光报警器”提示。 2）火灾智能判断：系统通过探测器（集成感烟、感温、气体传感器于一体），进行火 灾智能探测。采用固定阈值、多传感器融合、传感器趋势判断等多种手段来进行判断。 高灵敏度的气体传感器探测到“热失控气体浓度”异常或烟雾传感器探测到“可见烟”，或

依靠低碳商业模式成功的企业案例有很多： 蒙牛通过全新的模式把牛粪这一污染源变成一个黄金产业链； 沃尔玛通过打造绿色产业链的众多举措，不仅每年节约数亿美元 资金，也俨然成为低碳时代的模范企业代表； 保定天鹅化纤集团，2007年通过技术和能源改造，节约资金4000 多万元； 奥运村通过应用节能技术，年节省电力500万千瓦时； 广东溢达纺织有限公司每年可减少600吨二氧化硫的排放，可节约 用水80%，达60万立方米，年节约蒸汽1 的团队，如果进行系统化能源管理和低碳化改造，年节约行政成本至 少5万~20万元。 企业进行节能减排，会收获口碑和尊重，找到新的商机和赢利 点，增强企业的竞争力，并可以体现企业的社会责任，增强员工的自 豪感和团队凝聚力。 中小企业一定要发展低碳经济，因为企业是社会发展的主体，而 中小企业又是国家创新的主力，最终绿色中小企业将成为全球瞩目和 注重的主流。当前靠拼成本、高能耗的粗放发展模式已没有发展空间 少。可是2020年中国的二氧化碳排放量要比2005年下降40%~45%，这 没有选择。再看2012年政府工作报告中，强调节能的篇幅占据一大部 分，而且明年还会更多。 其实，总理所说的是碳足迹，即企业机构、活动、产品或个人通 过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排 放的集合。以前不在乎每件产品产生多少二氧化碳，但是现在必须得 关注。 为了减少温室气体排放，有必要认识这些气体排放源来自哪里。 测

分为舱级保护、簇级保护和PACK级保护。 （1）火灾探测报警系统 火灾探测报警系统主要设备包括：储能电站用火灾报警控制装置、防爆型复合火灾探测装置、防 爆型可燃气体探测器、防爆型舱级感烟探测器、防爆型舱级感温探测器、紧急启停按钮、手动火灾报 2025 中国新型储能行业发展白皮书 高比例新能源接入背景下，电网对储能系统安全性、灵活性及综合性能提出更高要求，为非锂储 能技术创造了独特机遇 个复合火灾探测装置，由氢气、一氧化碳、烟 雾、温度等两种或两种以上监测信号的组合，实现对电池模块内部早期热失控的探测报警，并对 PACK级气体灭火抑制系统进行联动控制；在电池舱室，设置点型防爆型感温、感烟火灾探测器和防 爆型气体探测器（氢气、一氧化碳），并对舱级气体灭火抑制系统和防爆通风系统进行联动控制；在 电气舱室顶部设置防爆感烟火灾探测器，用来探测电气舱内的电气类火灾。 （2）气体灭火系统 警信号时，储能电站用火灾报警控制装置向 气体灭火系统发出联动控制指令，对热失控的电池簇（或单个电池包）进行多次（常规按3次）精准 定点喷射，达到抑制火灾、持续降温、防止复燃的作用。当电池舱内部感烟、感温火灾探测器探测到 火灾信号，触发系统二级报警后，储能电站用火灾报警控制装置向气体灭火系统发出联动控制指令， 启动舱级电磁阀和灭火装置，对电池舱进行空间级灭火保护。 （3）防爆通风系统 当

33 （八）供电智能化向数字低碳方向发展 .................... 34 （九）煤矿灾害预警向多模态智能防控方向迈进 ............ 35 （十）煤矿大模型向通专融合的高价值场景驱动发展 ........ 36 （十一）煤矿机器人向具身智能方向发展 .................. 37 （十二）选煤厂智能化向全流程智能协同方向迈进 ...... 方面享受差别化政策，并将智能化建设工作进展及成效作为煤矿安全 改造中央预算内投资安排的重要参考。 四是部署开展智能化示范煤矿建设。2020 年 12 月，国家能源局、 国家煤矿安全监察局发布《关于开展首批智能化示范煤矿建设的通 知》，审核确定了内蒙古双欣矿业有限公司杨家村煤矿等 71 处煤矿 作为国家首批智能化示范建设煤矿。首批智能化示范建设煤矿涵盖内 蒙古、山西、陕西、新疆、贵州、山东、河南、安徽、宁夏、黑龙江、 类重大灾害的实时监测、智能预警与协同 处置功能，构建出多灾种耦合防控的智能化治理模式，提升了煤矿灾 害预警防治智能化水平，为矿井灾害智能化防控提供了有效借鉴。 12 3.透明地质保障平台成为煤炭安全高效开采的“数字底座”。通 过建立透明地质保障平台，构建“地质透明化、风险可视化、防控精 准化”三位一体的新型安全保障体系，推动矿山灾害防治模式从被动 应对向主动治理的转变。例如，国家能源集团乌海能源公司建立的新 型透

插接头方案；接头与管路总成装配后，管 路下线进行 100%气密性检测，保证气 密性要求；电池簇进出水管上集成了双向截止接头， 在更换或者维护电池包时，无需排放冷却液，节省运维工时。在电池簇进出水管的三通上 增加节流方案，保证每个 PACK 的流量均匀，从而保证系统的温度一致性。5 为电池包进 水管 ，6 为电池包出水管，采用尼龙管+快插接头方案。为了防止凝露和冷却液冷量损失， 所有的管路上都包覆有保温护套。 统、进排风系统、水喷淋消防系统（选配）。 28 29 电池舱消防布局示意图 消防系统概述 1) 气体灭火系统概述 本项目气体灭火系统主要由气体灭火控制系统及气体喷放系统组成。气体灭火控制系 统由全氟己酮气体灭火控制器、温感、烟感、声光报警器、紧急启停、警铃、放气勿入指 示、手自动转换盒、手动报警按钮、输入输出模块等部分组成。气体喷放系统由钢瓶、瓶 头阀、压力开关、管道及喷嘴等组成。 气体灭火系统方案采用电池 PACK 联动关闭信号时，不论可 燃、有毒气体探测器是否处于一级或二级报警状态，均应立即关闭进排风系统的电动进风 百叶和排风机。 当消防控制主机检测到 H2 或 CO 达阈值达到高报且感温模块模块任一预警时；感温模 块和感烟模块同时预警时，当温度达到 90℃以上;起始温度大于 60℃且温升大于 1℃/s， 即电池开始着火状态，消防主机对外输出二级告警信号，联动启动站内外声光报警器，切 急停回路，