CN118408312A - 制冷机房便携能效检测分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制冷机房便携能效检测分析系统，属于物联网技术领域，该系统包括：云端服务器，用于对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告；所述能效数据，包括制冷机房的冷量；数据采集控制器，用于将采集的制冷机房的能效数据上传至所述云端服务器；协议转换模块；能量计，用于采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器。本发明通过能量计上传制冷机房的冷量数据，通过云端服务器进行分析处理，解决现有技术无法通过有效的数据计算整个冷冻机房的能效，更直观给出能效结果，生成能效报告的功能的技术问题。

Description

制冷机房便携能效检测分析系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种制冷机房便携能效检测分析系统。

背景技术

人们对建筑能效越来越重视，而空调系统是建筑能耗大户，其中制冷机房能耗在空调系统中能耗占比超过60%。并且国内有巨额存量的制冷机房，智能化程度低，了解其现有能效水平是后续实现节能提效的关键。所以简单快速获得已建制冷机房能效有助于人们了解机房能耗情况，进而制定合理的节能控制策略、设备维护方案、系统能效改造提升方案等。

传统的诊断测量措施，一般通过查看机房内主要设备面板上显示的运行参数来判定机组的运行情况，无法通过有效的数据计算整个冷冻机房的能效，更直观给出能效结果，生成能效报告的功能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种制冷机房便携能效检测分析系统，用以解决现有技术无法通过有效的数据计算整个冷冻机房的能效，更直观给出能效结果，生成能效报告的功能的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种制冷机房便携能效检测分析系统，包括：

云端服务器，用于对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告；所述能效数据，包括制冷机房的冷量；

数据采集控制器，用于将采集的制冷机房的能效数据上传至所述云端服务器；

协议转换模块；

能量计，用于采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器。

在一种可能的实现方式中，所述能量计，包括：两个温度传感器、两个流量传感器和一个流量积算仪；

所述两个温度传感器分别安装于制冷机房的冷冻水供水管与回水管外壁，用于采集冷冻水供回水温度数据；

所述两个流量传感器分别安装于冷冻水回水的主管直管上，用于采集冷冻水流量数据；

所述流量积算仪，用于将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器。

在一种可能的实现方式中，所述温度传感器为贴片式温度传感器。

在一种可能的实现方式中，所述流量传感器为对夹式流量传感器。

在一种可能的实现方式中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：电流互感器；

所述电流互感器安装于制冷机房的动力柜电气回路上，用于采集动力柜电气回路的电流数据，并将所述电流数据通过所述协议转换模块上传至所述数据采集控制器；所述能效数据，还包括：所述电流数据。

在一种可能的实现方式中，所述电流互感器为开口式电流互感器。

在一种可能的实现方式中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：远传电表；

所述远传电表通过Modbus协议端口与所述协议转换模块通信连接，用于采集所述制冷机房的电能数据，并将所述电能数据通过所述协议转换模块上传至所述数据采集控制器；所述能效数据，还包括：所述电能数据。

在一种可能的实现方式中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：通讯电表箱，所述电流互感器和所述远传电表均设置于所述通讯电表箱中。

在一种可能的实现方式中，所述协议转换模块通过Modbus协议端口与所述能量计和所述远传电表通信连接，以及通过BacNet协议端口与所述数据采集控制器通信连接。

在一种可能的实现方式中，所述云端服务器，用于对接收的数据按照时间段的负荷进行分类统计，或者按照自定义配置分类方法进行统计分析，得到能效报告，还用于将所述能效报告发送至终端设备进行显示。

采用上述实现方式的有益效果是：本发明提供的制冷机房便携能效检测分析系统，通过能量计采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器，通过所述数据采集控制器将制冷机房的冷量发送至云端服务器，由云端服务器，通过云端服务器对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告，云端服务器可以通过能量计自动采集并上传的冷量等能效数据进行分析，计算得到的能效报告能够更直观的给出能效结果，从而解决现有技术无法通过有效的数据计算整个冷冻机房的能效，更直观给出能效结果，生成能效报告的功能的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的制冷机房便携能效检测分析系统的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的制冷机房便携能效检测分析系统的各模块在检测箱内部的位置分布示意图；

图3为本发明提供的制冷机房便携能效检测分析系统的另一个实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的检测箱的箱门示意图；

图5为本发明提供的电表箱的配置图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明， “多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在本发明实施例中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相似的技术效果即可。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

本发明提供了一种制冷机房便携能效检测分析系统，以下分别进行说明。

如图1所示，本发明提供一种制冷机房便携能效检测分析系统，包括：

云端服务器105，用于对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告；所述能效数据，包括制冷机房的冷量；

数据采集控制器103，用于将采集的制冷机房的能效数据上传至所述云端服务器105；

协议转换模块102；

能量计101，用于采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块102发送至所述数据采集控制器103。

可以理解的是，制冷机房便携能效检测分析系统的各模块在检测箱内部的位置分布如图2所示，云端服务器105与数据采集控制器103之间可以通过无线通信模块104进行通信连接，云端服务器105可以与一个或者多个数据采集控制器103通信连接。云端服务器105可以按照预设的数据分析处理模板对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告。

能量计101通过协议转换模块102与数据采集控制器103通信连接，由于数据采集控制器103的通信接口与能量计101的通信接口不同，因此，本发明采用协议转换模块102进行通信协议的转换。

进一步地，制冷机房便携能效检测分析系统还包括：分析诊断平台108和终端设备107，分析诊断平台108通过无线通信模块104与数据采集控制器103通信连接，可以对采集的制冷机房的能效数据进行故障诊断，判断制冷机房的设备是否发生故障。分析诊断平台108可以将故障判断结果发送至终端设备107，云端服务器105可以将能效报告发送至终端设备107。

在一些实施例中，本发明提供的系统可以监测制冷主机的冷冻侧，与冷却侧的出水温度数值，反推验证能量计监测系统供回水温度的准确度。

监测制冷主机的冷冻侧，与冷却侧的端温差，判断系统实际换热情况，一般设备出厂为0.5摄氏度的换热温差，随着端温差逐渐升高，说明制冷机组管道脏堵，结垢严重，需要启用管道加药和小球清洗装置清洁制冷机组，维持设备高效运行，当端温差超过4度，说明制冷机组管道脏堵，结垢非常严重，系统能效会非常低，提醒用户必须拆洗制冷机组。

图1中的控制关键参数为管道压力数值，管道压力数值与水泵的频率相关，也与能耗相关，是分析能效低的原因之一，因此，云端服务器105可以结合控制关键参数，生成能效报告。

对夹式能量计主要监测制冷系统的供回水温度、流量以及累计冷量数值，冷量数值是由供回水温差和流量计算得到，能量计可以自行记录累计冷量值，来方便监测用冷情况，并计算能效。

在一些实施例中，所述能量计101，包括：两个温度传感器、两个流量传感器和一个流量积算仪；

所述两个温度传感器分别安装于制冷机房的冷冻水供水管与回水管外壁，用于采集冷冻水供回水温度数据；

所述两个流量传感器分别安装于冷冻水回水的主管直管上，用于采集冷冻水流量数据；

所述流量积算仪，用于将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块102发送至所述数据采集控制器103。

在一些实施例中，所述温度传感器为贴片式温度传感器；所述流量传感器为对夹式流量传感器；所述电流互感器为开口式电流互感器。

可以理解的是，对夹式超声波能量计101包含两个贴片式温度传感器，与两个对夹式流量传感器，以及一个流量积算仪。两个贴片式温度传感器安装在制冷机房系统主管的冷冻水供水管与回水管外壁，采集冷冻水供回水温度数据；两个对夹式流量传感器安装在冷冻水回水的主管直管上，采集冷冻水流量数据；流量积算仪将采集的供回水温度与流量数据换算成冷量通过协议转换模块102上传至数据采集控制器103。通讯电表箱放置在设备动力柜旁，通过将与远传电表106连接的开口式电流互感器安装在对应设备的动力柜电气回路上，检测制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔设备的用电数据，后将检测数据通过Modbus协议端口上传数据采集控制器103。

在一些实施例中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：电流互感器；

所述电流互感器安装于制冷机房的动力柜电气回路上，用于采集动力柜电气回路的电流数据，并将所述电流数据通过所述协议转换模块102上传至所述数据采集控制器103；所述能效数据，还包括：所述电流数据。

在一些实施例中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：远传电表106；

所述远传电表106通过Modbus协议端口与所述协议转换模块102通信连接，用于采集所述制冷机房的电能数据，并将所述电能数据通过所述协议转换模块102上传至所述数据采集控制器103；所述能效数据，还包括：所述电能数据。

可以理解的是，参考图3，协议转换模块102和数据采集控制器103设置在能效智能检测箱内部（图中未示出），远传电表106与能效智能检测箱内部的协议转换模块102通信连接，且远传电表106还与制冷机组配电电缆、冷却塔配电电缆、冷冻水泵配电电缆和冷却水泵配电电缆连接，通过各电缆采集制冷机房的电能数据。

远程电表用来收集制冷系统里面单独制冷主机，水泵，冷却塔等的用电数据，方便后期计算单独设备能效，以及系统总能效。

系统能效计算是用计量时间的一段时间范围内的累计总冷量除以设备总用电数（包含制冷主机、水泵、冷却塔）。

Modus协议为工控自控免费通用协议，应用广泛，结构简单，易于传输，通俗易懂，采用modbus协议扩展性更高，在此基础上接入其他设备更简单有效。

在一些实施例中，制冷机房便携能效检测分析系统，还包括：通讯电表箱，所述电流互感器和所述远传电表106均设置于所述通讯电表箱中。

在一些实施例中，所述协议转换模块102通过Modbus协议端口与所述能量计101和所述远传电表106通信连接，以及通过BacNet协议端口与所述数据采集控制器103通信连接。

可以理解的是，本发明提供的能效检测分析系统通过4G无线通讯模块连接数据采集控制器103，4G无线通讯模块用互联网将数据采集控制器103所有采集的数据上报到能效检测云平台数据库，供云平台后续的数据分析处理；协议转换模块102有两个协议端口，一侧为Modbus协议端口，连接远传电表106的Modbus协议端口、制冷主机的Modbus协议端口以及对夹式超声波能量计101Modbus协议端口。另一侧为BacNet协议端口，连接数据采集控制器103，将电能数据、冷机运行数据、能量数据转换传输至数据采集控制器103。如图4所示，触摸显示屏安装在能效智能检测箱的门框面，并与数据采集控制器103连接，可以通过与触摸显示屏交互，查看实时检测数据，实时能效。

BacNet协议为楼宇自动控制网络数据通讯协议，是标准的楼宇控制协议，该协议可以帮助数据在楼宇控制器内传输，也可提供向上工作站以及云平台双向控制传输。

在一些实施例中，所述云端服务器105，用于对接收的数据按照时间段的负荷进行分类统计，或者按照自定义配置分类方法进行统计分析，得到能效报告，还用于将所述能效报告发送至终端设备进行显示。

可以理解的是，能效检测云平台上需新建被测项目信息，导入通讯采集数据的点表信息，完成图形与数据点位映射的配置，即可直观显示能效信息和实测数据状态。可通过内置逐时、日、月、年等负荷分类统计，也可自定义配置分类方法进行数据的统计分析。能效检测云平台上配置的数据也可通过权限分配给开发的手机端APP（应用程序），利用互联网实时查看。

综上所述，本发明提供的是一种基于物联网与云技术的制冷机房便携能效检测分析系统，包括设备本体，设备本体包括：能效智能检测箱，所述设备本体内，设有4G无线通讯模块、协议转换模块102、数据采集控制器103、触摸显示屏、对夹式超声波能量计101。如图5所示，辅助设备通讯电表箱，包含六套远传电表106和开口式电流互感器。能效检测云平台，包含数据配置、存储、查询、导出、数据挖掘分析，实时能效展示，手机APP在线查看，按年月日分类运行数据与能效数据展示，一键生成能效报告功能。

本发明提供的制冷机房便携能效检测分析系统，通过能量计101采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块102发送至所述数据采集控制器103，通过所述数据采集控制器103将制冷机房的冷量发送至云端服务器105，由云端服务器105，通过云端服务器105对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告，云端服务器105可以通过能量计101自动采集并上传的冷量等能效数据进行分析，计算得到的能效报告能够更直观的给出能效结果，从而解决现有技术无法通过有效的数据计算整个冷冻机房的能效，更直观给出能效结果，生成能效报告的功能的技术问题。

以上对本发明所提供的制冷机房便携能效检测分析系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，包括：

云端服务器，用于对制冷机房的能效数据进行检测分析，得到能效报告；所述能效数据，包括制冷机房的冷量；

数据采集控制器，用于将采集的制冷机房的能效数据上传至所述云端服务器；

协议转换模块；

能量计，用于采集冷冻水供回水温度数据和冷冻水流量数据，并将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器。

2.根据权利要求1所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述能量计，包括：两个温度传感器、两个流量传感器和一个流量积算仪；

所述两个温度传感器分别安装于制冷机房的冷冻水供水管与回水管外壁，用于采集冷冻水供回水温度数据；

所述两个流量传感器分别安装于冷冻水回水的主管直管上，用于采集冷冻水流量数据；

所述流量积算仪，用于将所述冷冻水供回水温度数据和所述冷冻水流量数据换算成冷量，并将所述冷量通过所述协议转换模块发送至所述数据采集控制器。

3.根据权利要求2所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述温度传感器为贴片式温度传感器。

4.根据权利要求2所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述流量传感器为对夹式流量传感器。

5.根据权利要求1所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，还包括：电流互感器；

所述电流互感器安装于制冷机房的动力柜电气回路上，用于采集动力柜电气回路的电流数据，并将所述电流数据通过所述协议转换模块上传至所述数据采集控制器；所述能效数据，还包括：所述电流数据。

6.根据权利要求5所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述电流互感器为开口式电流互感器。

7.根据权利要求5所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，还包括：远传电表；

所述远传电表通过Modbus协议端口与所述协议转换模块通信连接，用于采集所述制冷机房的电能数据，并将所述电能数据通过所述协议转换模块上传至所述数据采集控制器；所述能效数据，还包括：所述电能数据。

8.根据权利要求7所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，还包括：通讯电表箱，所述电流互感器和所述远传电表均设置于所述通讯电表箱中。

9.根据权利要求7所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述协议转换模块通过Modbus协议端口与所述能量计和所述远传电表通信连接，以及通过BacNet协议端口与所述数据采集控制器通信连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制冷机房便携能效检测分析系统，其特征在于，所述云端服务器，用于对接收的数据按照时间段的负荷进行分类统计，或者按照自定义配置分类方法进行统计分析，得到能效报告，还用于将所述能效报告发送至终端设备进行显示。