CN110715814A - 一种开式冷却塔在线综合诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开式冷却塔在线综合诊断方法，包括感知层、执行层、数据传输层及决策层，感知层，包括水温传感器、流量计、三相远传式智能电表、电流互感器、干湿球温度传感器、远传式水表以及脉冲计数单元；用于采集开式冷却塔及其设备的原始运行数据；执行层，包括诊断控制器，用于采集感知层的所有数据，并上传至数据传输层；数据传输层，包括4G工业物联网路由器，用于将诊断控制器采集的各项数据无线传输至决策层；决策层，用于将传输上来的各项数据进行运算及推理，并将结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP；能够辅助判断开式冷却塔的运行异常状况、异常原因以及解决办法，极大的提高了设备的运行效率及人员工作效率。

Description

一种开式冷却塔在线综合诊断系统及方法

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种开式冷却塔在线综合诊断系统及方法。

背景技术

大型建筑中央空调多采用集中式冷水机组作为冷源供应设备，其中包含了三大循环系统-制冷剂循环系统、冷冻水循环系统、冷却水循环系统，其中冷水机组的制冷效率与冷水机组的蒸发器侧温度以及冷凝器侧温度密切相关，蒸发器侧温度上升则冷水机组效率上升，冷凝器侧温度下降则冷水机组效率上升；而蒸发器侧温度与冷冻水循环系统直接相关，同时冷凝器侧温度与冷却水循环系统直接相关，故冷却水循环系统的运行情况直接关系着冷水机组的运行能耗。冷却水循环系统包括冷凝器侧换热器、冷却水循环泵、冷却塔(多用开式冷却塔)、管道及阀门等配件。而冷却塔作为系统的散热设备，它的运行效率直接影响冷水机组的运行能耗，它的运行安全直接影响着整个中央空调系统的运行安全，故需引起足够的重视。

现有技术的缺陷和不足：

1.目前冷却塔冷却能力的计算需要测量干湿球温度、大气压值、流量、排风风速、散热排风量等等，然后计算进塔空气相对湿度、饱和空气水蒸气分压、进塔干空气密度、气水比、出塔空气焓值、塔内空气的平均焓值、饱和空气焓值等等一系列参数，计算过程非常繁琐，且需要修正到冷却塔的测试工况进水温度才可以判断冷却塔的散热效率；计算过程需要手动抄录及计算，对专业性要求高，不能实时在线监测以及不能直观的判断冷却塔的当前运行效果；

2.现有开式冷却塔电机与散热风扇(风机)长期运行时，由于设备长期处于室外高温、高湿环境下，运行时间长后，电机与风扇传动部件-皮带有可能因为老化、磨损导致松动，传动效率不高，需要在出现上述情况时及时更换，避免排风量降低导致散热效果欠佳，进而影响冷水机组运行能耗；

3.现有投运的开式冷却塔的能效限定值中的风机耗电比无法计算，目前各建筑中使用的开式冷却塔很少对单台冷却塔风机耗电量及流经冷却塔的循环水量做计量，所以冷却塔风机的风机耗电比也就无从得知，后期运行中无法判断该冷却塔实际运行当中的风机耗电比是否与设计值或测试值是否存在偏差、是否存在能源浪费的情况；

4.冷却塔的飘水率高低是表征该冷却塔是否节水的重要标志，但目前实际工程应用中没有对实际运行中的冷却塔进行飘水率及飘水量计算，若因冷却水泵扬程过大、冷却水布水方向与水平夹角过小等因素都会导致冷却塔飘水率上升，造成水资源的极度浪费；冷却塔自来水补水管上一般都设计有计量水表，但并未纳入对冷却塔的运行能效诊断中，现阶段该水表仅作为冷却塔运行一段时间后的补水量计量使用，并不作为冷却塔运行能效的判断数据，仅作为分项计量的数据做能耗统计；

5.冷却塔风机长期运行疏于维护或因其他原因导致电机运转不畅，存在卡涩现象，运行电流增大，但一般塔风机控制箱的热继保护值设置的较为粗犷，精度不高，且很多项目中热继的保护电流设定值均较大，远超额定电流；当电机出现卡涩现象时，电机运行电流增大、电机线圈发烫，导致运行能耗上升，同时长期运行会导致设备温升过大，线圈加速老化，会有损设备使用寿命；

6.现有冷却塔一般安装在建筑的裙楼或主楼楼顶，在实际运行中，操作管理人员无法得知该设备的实时具体运转数据，设备的故障信息、运行数据均需操作管理人员到现场检查才能知晓，给后期运行带来极大不便。

因此针对上述问题，需要一种功能齐全的开式冷却塔在线综合诊断系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种开式冷却塔在线综合诊断方法，以解决现有冷却塔没有得到足够的重视，其诊断方式方法存在诸多缺陷与不足的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种开式冷却塔在线综合诊断系统，包括感知层、执行层、数据传输层及决策层，所述感知层，包括水温传感器、流量计、三相远传式智能电表、电流互感器、干湿球温度传感器、远传式水表以及脉冲计数单元；用于采集开式冷却塔及其设备的原始运行数据；所述执行层，包括诊断控制器，用于采集所述感知层的所有数据，并上传至数据传输层；所述数据传输层，包括4G工业物联网路由器，用于将所述诊断控制器采集的各项数据无线传输至所述决策层；所述决策层，用于将传输上来的各项数据进行运算及推理，并将结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

一种开式冷却塔在线综合诊断方法，包括以下步骤：

S1、通过诊断控制器接收干湿球温度传感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的冷却降温能力，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S2、通过诊断控制器接收脉冲计数单元的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S3、通过诊断控制器接收水温传感器、流量计、三相远传式智能电表的数据值，并用于诊断该冷却塔的风机耗电比，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S4、通过诊断控制器接收远传式水表的数据值，并用于诊断该冷却塔的飘水率，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S5、通过诊断控制器接收电流互感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机运行状况，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S7、通过决策层接收诊断控制器上传的诊断结果，进行运算及推理，并将最终结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

进一步的，所述S1中，所述诊断该冷却塔的冷却降温能力，包括以下步骤：

S101、通过干湿球温度传感器测得的进风处的湿球温度值为T1，出水管处的出水温度值为T2；

S102、通过诊断控制器计算逼近度值为TA＝T2-T1；

S103、通过诊断控制器判断逼近度值是否大于中小型开式冷却塔的逼近度规范限定值TB,若是，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力异常；若否，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力正常。

进一步的，所述S2中，所述诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，包括以下步骤：

S201、通过脉冲计数单元，在测量时间T内，记录电机的脉冲数DA和散热风扇的脉冲数DB；

S202、通过诊断控制器计算：

电机的转速为r1＝(DA÷n)÷T；

散热风扇的转速为r2＝(DB÷n)÷T；

式中：r1：为电机转速，单位r/min；r2：为冷却塔散热风扇转速，单位r/min；DA：为冷却塔电机在检测周期内采集的脉冲数，单位个；DB：为散热风扇在检测周期内采集的脉冲数，单位个；n：为永磁件数量，单位个；T：为检测周期，单位min；

S203、通过诊断控制器将r1与r2分别与电机和散热风扇的额定值n1与n2进行对比；

若r1大于等于95％*n1且小于等于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速正常；

若r1小于95％*n1或大于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速异常；

若r2大于等于95％*n2且小于等于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速正常；

若r2大于95％*n2或小于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速异常。

进一步的，所述S3中，所述诊断该冷却塔的风机的耗电比，包括以下步骤：

S301、在接近标准工况的气候条件下，通过水温传感器测得进水管的水温T3；

S302、通过诊断控制器计算在接近标准工况的气候条件下，该冷却塔的冷却能力：

η＝(T3-T2)÷△t×100％；

式中：η：冷却能力，单位％；T3：冷却塔进水温度，单位℃；T2：冷却塔出水温度，单位℃；△t：标准工况冷却塔进出水设计温差，单位℃；

S303、通过三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S304、通过流量计测得该冷却塔进水管的流量Q；

S305、通过诊断控制器计算风机耗电比а值，计算公式如下：а＝P÷(η×Q)；

式中：а：冷却塔风机耗电比，单位kW.h/m³；P：冷却塔电机有功功率，单位kW；η：冷却塔冷却能力，单位％；Q：实测冷却水循环量，单位m³/h；

S306、通过诊断控制器判断风机耗电比а值与规范限定值对比是否低于95％，若是，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗异常；若否，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗正常。

进一步的，所述S4中，所述诊断该冷却塔的飘水率，包括以下步骤：

S401、通过远传式水表测得该冷却塔补水管的补水水量L1，排污管的排污水量L2；

S402、通过诊断控制器读取S3中，流量计测得该冷却塔进水管的流量Q1，水温传感器测得冷却塔实测进出水温差△T；

S403、通过诊断控制器计算冷却塔蒸发水量E，计算过程如下：E＝K×△T×Q1；

式中：E：冷却塔蒸发水量，单位m³/h；K：蒸发系数；△t：冷却塔实测进出水温差，单位℃；Q1：实测冷却水循环量，单位m³/h；

S404、通过诊断控制器计算冷却塔飘水量Q2，计算过程如下：

Q2＝(L1÷T)－(L2÷T)－E；

式中：Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；L1：冷却塔补水水量，单位m³；L2：冷却塔排污水量，单位m³；T：检测周期，单位h；E：检测周期内冷却塔蒸发水量，单位m³/h；

S405、通过诊断控制器计算冷却塔飘水率β，计算过程如下：β＝Q2÷Q1；

式中：β：冷却塔飘水率，单位％；Q1：冷却塔实测循环水量，单位m³/h；Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；

S406、通过诊断控制器对冷却塔飘水率β进行诊断，其中循环水量小于1000m³/h的标准型冷却塔的能效等级划分界限为：飘水率β≤0.004％为1级能效，飘水率β≤0.005％为2级能效，飘水率β≤0.006％为3级能效，飘水率β≤0.008％为4级能效，飘水率β≤0.010％为5级能效。

S407、通过诊断控制器判断冷却塔飘水率β是否大于冷却塔标定的能效等级并对照能效等级划分界限的数值，若是，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率异常；若否，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率正常。

进一步的，所述S5中，所述诊断该冷却塔的电机运行状况，包括以下步骤：

S501、通过诊断控制器读取S3中，三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S502、通过诊断控制器计算冷却塔电机的额定电流I，计算过程如下；

演变为：

式中：P：冷却塔电机输入功率，单位kW；U：三相交流电电源电压，单位V；η：电机满载时效率，单位％；

电机满载时功率因素，单位％；

S503、通过电流互感器测得冷却塔电机的实际工作电流值Ia；

S504、通过诊断控制器判断冷却塔电机满载是额定电流值I是否大于实际工作电流值Ia；若是，则诊断控制器诊断冷却塔电机正常；若否，则诊断控制器诊断冷却塔电机异常。

本发明的有益效果是：

本发明一种开式冷却塔在线综合诊断系统及方法，简化了冷却塔能效判定的部分计算过程，利用反推法及阈值判定法进行开式冷却塔的在线运行诊断，将原先由专业人员人工现场测定的各项参数及计算过程交由在线诊断系统完成，将影响开式冷却塔正常运行的各项参数及开式冷却塔运行效率高低的各项参数进行采集、计算后，综合进行分析、推理，实时在线诊断开式冷却塔的运行状况，并可实现远程监控开式冷却塔的各项运行参数、远程启停开式冷却塔，极大的便利了中央空调的操作管理以及后期运维，及时将开式冷却塔的运行状况反应在在线综合诊断系统平台上，并能够辅助判断开式冷却塔的运行异常状况、异常原因以及解决办法，极大的提高了设备的运行效率及人员工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明方法流程示意图；

图2是本发明系统结构示意图；

图3是冷却塔的冷却降温能力诊断流程图；

图4是冷却塔的风机耗电比流程图；

图5是电机转速及散热风扇转速诊断流程图；

图6是冷却塔的飘水率诊断流程图；

图7是冷却塔的电机运行状况诊断流程图。

具体实施方式

如图2所示，一种开式冷却塔在线综合诊断系统，包括感知层、执行层、数据传输层及决策层，

感知层，包括水温传感器、流量计、三相远传式智能电表、电流互感器、干湿球温度传感器、远传式水表以及脉冲计数单元；用于采集开式冷却塔及其设备的原始运行数据；

执行层，包括诊断控制器，用于采集感知层的所有数据，并上传至数据传输层；诊断控制器就近安装在开式冷却塔的附近，可采用挂壁式安装，要求安装环境为避免阳光直晒、避免雨淋、布线方便、取电便利等处；

数据传输层，包括4G工业物联网路由器，用于将诊断控制器采集的各项数据无线传输至决策层；底层支持Modbus、BACnet等通讯协议，工作电源DC4～36V。该设备安装在诊断控制器附近，安装环境处包含诊断控制器安装环境外，还需确保周围无其他强电信号干扰及其他影响4G工业物联网路由器通讯的场所；

决策层，用于将传输上来的各项数据进行运算及推理，并将结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

如图1所示，一种开式冷却塔在线综合诊断方法，包括以下步骤：

S1、通过诊断控制器接收干湿球温度传感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的冷却降温能力，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S2、通过诊断控制器接收脉冲计数单元的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S3、通过诊断控制器接收水温传感器、流量计、三相远传式智能电表的数据值，并用于诊断该冷却塔的风机耗电比，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S4、通过诊断控制器接收远传式水表的数据值，并用于诊断该冷却塔的飘水率，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S5、通过诊断控制器接收电流互感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机运行状况，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S6、通过决策层接收诊断控制器上传的诊断结果，进行运算及推理，并将最终结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

如图3所示，S1中，诊断该冷却塔的冷却降温能力，包括以下步骤：

S101、通过干湿球温度传感器测得的进风处的湿球温度值为T1，出水管处的出水温度值为T2；

S102、通过诊断控制器计算逼近度值为TA＝T2-T1；

S103、通过诊断控制器判断逼近度值是否大于中小型开式冷却塔的逼近度规范限定值TB,

若是，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力异常；

若否，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力正常。

例如：按照冷却塔选型时设计冷却水供回水温差为5℃计算，逼近度值≤4℃时，诊断为该冷却塔冷却降温能力正常，超过4℃时表明该冷却塔的冷却降温能力不足，诊断系统发出诊断结果提示，并将诊断结果及检修内容推送至操作管理人员，检查内容包含冷却塔进风是否顺畅、冷却塔布水是否均匀是否存在布水孔堵塞、冷却水布水流速是否太快(压头过高)、冷却塔风扇转速是否正常；此诊断结果结合S2的冷却塔风机风扇转速判断；

如图4所示，S2中，诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，包括以下步骤：

S201、通过脉冲计数单元，在测量时间T内，记录电机的脉冲数DA和散热风扇的脉冲数DB；

S202、通过诊断控制器计算：

电机的转速为r1＝(DA÷n)÷T；

散热风扇的转速为r2＝(DB÷n)÷T；

式中：r1：为电机转速，单位r/min；r2：为冷却塔散热风扇转速，单位r/min；DA：为冷却塔电机在检测周期内采集的脉冲数，单位个；DB：为散热风扇在检测周期内采集的脉冲数，单位个；n：为永磁件数量，单位个；T：为检测周期，单位min；

S203、通过诊断控制器将r1与r2分别与电机和散热风扇的额定值n1与n2进行对比；

若r1大于等于95％*n1且小于等于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速正常；

若r1小于95％*n1或大于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速异常；

若r2大于等于95％*n2且小于等于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速正常；

若r2大于95％*n2或小于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速异常。

其中电机转速远低于额定转速时，诊断系统判定为电机卡涩，需进行维护；当散热风扇转速低于额定转速时，诊断系统判定为风扇卡涩，转动不畅或皮带松动需要更换(仅适合皮带传动，对齿轮传动的不适用)；对在线诊断过程中出现的脉冲数量突变提示检修测量单元及冷却塔设备。

如图5所示，S3中，诊断该冷却塔的风机的耗电比，包括以下步骤：

S301、在接近标准工况的气候条件下，通过水温传感器测得进水管的水温T3；

S302、通过诊断控制器计算在接近标准工况的气候条件下，该冷却塔的冷却能力：

η＝(T3-T2)÷△t×100％；

式中：η：冷却能力，单位％；T3：冷却塔进水温度，单位℃；T2：冷却塔出水温度，单位℃；△t：标准工况冷却塔进出水设计温差，单位℃；

S303、通过三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S304、通过流量计测得该冷却塔进水管的流量Q；

S305、通过诊断控制器计算风机耗电比а值，计算公式如下：

а＝P÷(η×Q)；

式中：а：冷却塔风机耗电比，单位kW.h/m³；P：冷却塔电机有功功率，单位kW；η：冷却塔冷却能力，单位％；Q：实测冷却水循环量，单位m³/h；

S306、通过诊断控制器判断风机耗电比а值与规范限定值对比是否低于95％，

若是，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗异常；

若否，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗正常。

系统实时监测冷却塔循环量，当超出设计流量时，提示中央空调操作管理人员及时检查冷却水循环泵开启台数及冷却水循环泵是否与主机对应开启；风机的耗电诊断由诊断系统结合冷却塔电机转速判定冷却塔电机是否需要维护。

如图6所示，S4中，诊断该冷却塔的飘水率，包括以下步骤：

S401、通过远传式水表测得该冷却塔补水管的补水水量L1，排污管的排污水量L2；

S402、通过诊断控制器读取S3中，流量计测得该冷却塔进水管的流量Q1，水温传感器测得冷却塔实测进出水温差△T；

S403、通过诊断控制器计算冷却塔蒸发水量E，计算过程如下：

E＝K×△T×Q1；

式中：E：冷却塔蒸发水量，单位m³/h；K：蒸发系数；△t：冷却塔实测进出水温差，单位℃；Q1：实测冷却水循环量，单位m³/h；将实测的冷却塔进出水温差值、冷却塔实测循环水量值以及蒸发系数(该值可预先将各温度对应的蒸发系数表预先编入程序，诊断系统根据干湿球温度传感器实际测得的干球温度与蒸发系数表中对应温度取相应的蒸发系数值)代入式(5)，即可计算出冷却塔蒸发水量；

S404、通过诊断控制器计算冷却塔飘水量Q2，计算过程如下：

Q2＝(L1÷T)－(L2÷T)－E；

式中：Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；L1：冷却塔补水水量，单位m³；L2：冷却塔排污水量，单位m³；T：检测周期，单位h；E：检测周期内冷却塔蒸发水量，单位m³/h；

S405、通过诊断控制器计算冷却塔飘水率β，计算过程如下：

β＝Q2÷Q1；

式中：β：冷却塔飘水率，单位％；Q1：冷却塔实测循环水量，单位m³/h；Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；

S406、通过诊断控制器对冷却塔飘水率β进行诊断，其中循环水量小于1000m³/h的标准型冷却塔的能效等级划分界限为：

飘水率β≤0.004％为1级能效，飘水率β≤0.005％为2级能效，飘水率β≤0.006％为3级能效，飘水率β≤0.008％为4级能效，飘水率β≤0.010％为5级能效。

S407、通过诊断控制器判断冷却塔飘水率β是否大于冷却塔标定的能效等级并对照能效等级划分界限的数值，

若是，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率异常；

若否，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率正常。

诊断系统根据计算出的飘水率数值与设备标定能效等级进行对比，超出标定能效时，诊断系统发出预警，提示空调操作管理人员检修冷却塔，并推送可能导致冷却塔飘水率上升的各项因素，如：冷却水泵扬程过大，导致冷却塔布水管压头过高，布水时溅起的水花过大，被冷却塔风扇旋转散热时带走的水珠较多；冷却塔出风口设置的收水器工作异常等。

如图7所示，S5中，诊断该冷却塔的电机运行状况，包括以下步骤：

S501、通过诊断控制器读取S3中，三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S502、通过诊断控制器计算冷却塔电机的额定电流I，计算过程如下；

演变为：

式中：P：冷却塔电机输入功率，单位kW；U：三相交流电电源电压，单位V；η：电机满载时效率，单位％；

电机满载时功率因素，单位％；

S503、通过电流互感器测得冷却塔电机的实际工作电流值Ia；

S504、通过诊断控制器判断冷却塔电机满载是额定电流值I是否大于实际工作电流值Ia；

若是，则诊断控制器诊断冷却塔电机正常；

若否，则诊断控制器诊断冷却塔电机异常。

诊断系统根据计算出的电机满载时额定电流(上限电流)与三相远传式智能电表实测的电流值进行比较，超过额定电流值时发出预警，提醒空调操作管理人员检修电机，并推送经筛选后的可能导致的故障原因，如电源缺相(可由三相远传式智能电表测得的数值对比，筛选)、电机绕组故障、电源电压过高(可由三相远传式智能电表测得的数值对比，筛选)、电机运转卡涩不畅(可由诊断电机转速筛选)。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种开式冷却塔在线综合诊断系统，其特征在于，包括感知层、执行层、数据传输层及决策层，

所述感知层，包括水温传感器、流量计、三相远传式智能电表、电流互感器、干湿球温度传感器、远传式水表以及脉冲计数单元；用于采集开式冷却塔及其设备的原始运行数据；

所述执行层，包括诊断控制器，用于采集所述感知层的所有数据，并上传至数据传输层；

所述数据传输层，包括4G工业物联网路由器，用于将所述诊断控制器采集的各项数据无线传输至所述决策层；

所述决策层，用于将传输上来的各项数据进行运算及推理，并将结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

2.一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过诊断控制器接收干湿球温度传感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的冷却降温能力，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S2、通过诊断控制器接收脉冲计数单元的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S3、通过诊断控制器接收水温传感器、流量计、三相远传式智能电表的数据值，并用于诊断该冷却塔的风机耗电比，并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S4、通过诊断控制器接收远传式水表的数据值，并用于诊断该冷却塔的飘水率，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S5、通过诊断控制器接收电流互感器的数据值，并用于诊断该冷却塔的电机运行状况，并并将诊断结果通过数据传输层发送至决策层；

S6、通过决策层接收诊断控制器上传的诊断结果，进行运算及推理，并将最终结果以及各项数据显示至人机交互界面或移动终端APP。

3.根据权利要求2所述的一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，所述S1中，所述诊断该冷却塔的冷却降温能力，包括以下步骤：

S101、通过干湿球温度传感器测得的进风处的湿球温度值为T1，出水管处的出水温度值为T2；

S102、通过诊断控制器计算逼近度值为TA＝T2-T1；

S103、通过诊断控制器判断逼近度值是否大于中小型开式冷却塔的逼近度规范限定值TB，

若是，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力异常；

若否，则诊断控制器诊断该冷却塔的冷却降温能力正常。

4.根据权利要求3所述的一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，所述S2中，所述诊断该冷却塔的电机转速以及散热风扇转速，包括以下步骤：

S201、通过脉冲计数单元，在测量时间T内，记录电机的脉冲数DA和散热风扇的脉冲数DB；

S202、通过诊断控制器计算：

电机的转速为r1＝(DA÷n)÷T；

散热风扇的转速为r2＝(DB÷n)÷T；

式中：r1：为电机转速，单位r/min；r2：为冷却塔散热风扇转速，单位r/min；DA：为冷却塔电机在检测周期内采集的脉冲数，单位个；DB：为散热风扇在检测周期内采集的脉冲数，单位个；n：为永磁件数量，单位个；T：为检测周期，单位min；

S203、通过诊断控制器将r1与r2分别与电机和散热风扇的额定值n1与n2进行对比；

若r1大于等于95％*n1且小于等于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速正常；

若r1小于95％*n1或大于105％*n1，则诊断控制器诊断该电机的转速异常；

若r2大于等于95％*n2且小于等于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速正常；

若r2大于95％*n2或小于105％*n2，则诊断控制器诊断该散热风扇的转速异常。

5.根据权利要求4所述的一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，所述S3中，所述诊断该冷却塔的风机的耗电比，包括以下步骤：

S301、在接近标准工况的气候条件下，通过水温传感器测得进水管的水温T3；

S302、通过诊断控制器计算在接近标准工况的气候条件下，该冷却塔的冷却能力：

η＝(T3-T2)÷△t×100％；

式中：η：冷却能力，单位％；T3：冷却塔进水温度，单位℃；T2：冷却塔出水温度，单位℃；△t：标准工况冷却塔进出水设计温差，单位℃；

S303、通过三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S304、通过流量计测得该冷却塔进水管的流量Q；

S305、通过诊断控制器计算风机耗电比а值，计算公式如下：

а＝P÷(η×Q)；

式中：а：冷却塔风机耗电比，单位kW.h/m³；P：冷却塔电机有功功率，单位kW；η：冷却塔冷却能力，单位％；Q：实测冷却水循环量，单位m³/h；

S306、通过诊断控制器判断风机耗电比а值与规范限定值对比是否低于95％，

若是，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗异常；

若否，则诊断控制器诊断该冷却塔风机功耗正常。

6.根据权利要求5所述的一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，所述S4中，所述诊断该冷却塔的飘水率，包括以下步骤：

S401、通过远传式水表测得该冷却塔补水管的补水水量L1，排污管的排污水量L2；

S402、通过诊断控制器读取S3中，流量计测得该冷却塔进水管的流量Q1，水温传感器测得冷却塔实测进出水温差△T；

S403、通过诊断控制器计算冷却塔蒸发水量E，计算过程如下：

E＝K×△T×Q1；

式中：E：冷却塔蒸发水量，单位m³/h；K：蒸发系数；△T：冷却塔实测进出水温差，单位℃；Q1：实测冷却水循环量，单位m³/h；

S404、通过诊断控制器计算冷却塔飘水量Q2，计算过程如下：

Q2＝(L1÷T)－(L2÷T)－E；

式中：Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；L1：冷却塔补水水量，单位m³；L2：冷却塔排污水量，单位m³；T：检测周期，单位h；E：检测周期内冷却塔蒸发水量，单位m³/h；

S405、通过诊断控制器计算冷却塔飘水率β，计算过程如下：

β＝Q2÷Q1；

式中：β：冷却塔飘水率，单位％；Q1：冷却塔实测循环水量，单位m³/h；Q2：冷却塔飘水量，单位m³/h；

S406、通过诊断控制器对冷却塔飘水率β进行诊断，其中循环水量小于1000m³/h的标准型冷却塔的能效等级划分界限为：

飘水率β≤0.004％为1级能效，飘水率β≤0.005％为2级能效，飘水率β≤0.006％为3级能效，飘水率β≤0.008％为4级能效，飘水率β≤0.010％为5级能效。

S407、通过诊断控制器判断冷却塔飘水率β是否大于该冷却塔标定的能效等级并对照能效等级划分界限的数值，

若是，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率异常；

若否，则诊断控制器诊断冷却塔飘水率正常。

7.根据权利要求6所述的一种开式冷却塔在线综合诊断方法，其特征在于，所述S5中，所述诊断该冷却塔的电机运行状况，包括以下步骤：

S501、通过诊断控制器读取S3中，三相远传式智能电表测得该冷却塔实时功率值P；

S502、通过诊断控制器计算冷却塔电机的额定电流I，计算过程如下；

演变为：

式中：P：冷却塔电机输入功率，单位kW；U：三相交流电电源电压，单位V；η：电机满载时效率，单位％；

电机满载时功率因素，单位％；

S503、通过电流互感器测得冷却塔电机的实际工作电流值Ia；

S504、通过诊断控制器判断冷却塔电机满载时额定电流值I是否大于实际工作电流值Ia；

若是，则诊断控制器诊断冷却塔电机正常；

若否，则诊断控制器诊断冷却塔电机异常。

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