[发明专利]基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统

权利要求书

1.基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，所述空调冷却水系统包括冷水机组、冷却塔和水泵，其特征在于，所述系统包括数据采集单元、无线传输单元和数据处理单元；其中，

所述数据采集单元用于获取包括冷却水循环系统的温度、管道压力、流量、冷却塔风机和水泵的频率及电耗、冷却主机的电耗、冷却塔风量以及室外温湿度在内的基础数据；

所述无线传输单元包括无线发送模块和无线接收模块，所述无线发送模块用于将数据采集单元采集的各种基础数据进行发送，所述无线接收模块用于接收各种基础数据并传输到数据处理单元；

所述数据处理单元包括服务器和显示器，所述服务器用于对无线接收模块传输的各种基础数据进行存储、计算和分析，得出冷却水系统能效和冷却塔运行效率并实时生成参数变化曲线，当监测到参数变化曲线数值出现急剧变化或者超出设定限值范围时，对相应参数进行突出显示并进行报警提示，同时所述服务器还包括根据历史监测数据和内部构建的数学控制模型，通过模糊算法中专家库判断引起监测数据异常的原因，给出操作反馈策略，所述显示器用于对服务器接收的各种基础数据和结果数据进行集中显示；进一步，

所述服务器还用于根据采集到的各种基础数据、及其计算得到的冷却水系统能效和冷却塔运行效率，依据内置的数学模型计算出使所述冷水机组、冷却塔风机和水泵的功率之和最小时所需的冷却塔风机最优工作频率和水泵最优工作频率，并显示出最优工作频率以便输入对应的变频器进行优化调节；

所述冷却塔风机最优工作频率和水泵最优工作频率计算具体包括：建立以实际总功率最小为目标的优化模型，所述实际总功率为所述冷却塔风机的实际功率、冷水机组的实际功率和水泵的实际功率之和；根据所述优化模型，计算冷却水的最优流量、冷却塔最优进口压力和冷却塔风机的最优风量；根据所述冷却水的最优流量和冷却塔最优进口压力，计算所述水泵的最优工作频率，同时根据所述冷却塔风机的最优风量，计算所述冷却塔风机的最优工作频率；

所述计算冷却水的最优流量包括记录模块、比较模块和输出模块，所述记录模块适于假定从冷却水流量为G_min时开始记录冷水机组功率、水泵功率和冷却水系统总功率，其中G_min为冷水机组正常运行时的最小冷却水流量；所述比较模块适于将冷却水流量增大0.01m³/h，再次记录冷却水系统总功率，并与上一次流量时的冷却水系统总功率比较；所述输出模块适于当比较模块中冷却水流量增大之后的冷却水系统总功率大于冷却水流量增大之前的冷却水系统总功率时，停止比较计算并输出冷却水流量增大之前的冷却水系统总功率和冷却水流量，并将该冷却水系统总功率和冷却水流量作为最小功率和最优流量。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，其特征在于，所述数据采集单元包括用于获取冷却水循环系统温度的温度传感器，用于获取管道压力的压力变送器，用于获取冷却塔进口管路流量的流量计，用于获取冷却塔风机和水泵频率的变频器，用于获取冷却塔风机、水泵和冷却主机电耗的三相功率计或电能表，用于获取冷却塔风机叶轮风压的微压计，以及用于获取室外温湿度的温湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，其特征在于，所述温度传感器为热电阻或热电偶。

4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，其特征在于，所述流量计为超声波流量计或电磁流量计。

5.根据权利要求2所述的基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，其特征在于，所述温湿度传感器设置点为：机械式通风冷却塔时布置一处测点距地面1.5～2.0米处，距塔30～50米；自然通风冷却塔时均匀布置2～6处测点在进风口高度的1/2处，距塔15～30米的圆周上。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的中央空调冷却水系统能效监测系统，其特征在于，所述无线发送模块和无线接收模块为WIFI模块、蓝牙模块或GPRS模块。