CN105277383A - 一种便携式智能能效比测定系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式智能能效比测定系统，包括至少两套插入式流量计，至少一功率计，通过网络传送技术，将流量计、功率计检测得到的数据实时传送后台服务器，服务器记录，识别，整理数据，并运算得出空调系统实时能效比以及一段时间内的综合能效比，同时运算结果也通过网络传输反馈到现场便携显示终端，便于现场人员实时查看并解决问题，具有安装简单、检测便捷、便于现场监测处理等优点。

Description

一种便携式智能能效比测定系统

技术领域

本发明涉及测量、监测处理系统的技术领域，特别是用于空调机房系统能效比测定、处理的技术。

背景技术

目前，传统空调机房系统能效比测定大多采用预装能量计的方式，即在每个系统都安装一套能量计量装置，计量装置完全嵌入系统内不可分离，但这样造成系统成本会很高。而且，对于老旧的系统或项目而言，要加装能量计量装置就必须对空调机房系统进行一次大的管道改造，改造成本不低，而如果仅仅是为了一次或数量有限的测量，这就明显过于浪费人力财力。另一方面，以前的测量仅仅都是数据测量，然后进行简单的计算得出结论。没有对结果判断，修正，也没有对数据收集、整理、汇总。所以传统的方式对数据没有实施检测的功能，这样结论就没有更多的价值。在很多传统系统、项目中，现场没有管理系统，测量数据没有办法同时同步的收集，只能测量一个时间点，再通过公式计算。效率低，准确性差。因此，现有技术还有待于改进和提高。

发明内容

本发明的目的，是克服上述现有技术的不足之处，提供一种安装简单、检测便捷、便于现场监测处理、测定效率高准确性好的便携式智能能效比测定系统。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种便携式智能能效比测定系统，包括：至少两套插入式流量计，至少一功率计，其特征在于：两套插入式流量计分别安装到空调机房系统主管道的供水管和回水管上，功率计安装在对应系统的总进线端；所述插入式流量计作为液体相关参数数据采集和存储设备，获得供水管管路和回水管管路的温度、流量、流速的参数，通过数据转换传输模块将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心，记录并保存到数据区；所述功率计作为电力的相关参数数据采集和存储设备，将需要测量的系统作为整体进行监控测量，测量系统的电流、电压、功率的参数，通过数据转换传输模块将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心，记录并保存到数据区；数据传输到用户中心后台，计算机识别并运算出能效比，并与数据库中的参考值进行比对，判断能效比是否在合理值范围内；用户中心服务器将数据也实时通过GPRS信号的形式反馈到现场便携显示终端。

进一步地，所述的数据转换传输模块通过模拟信号转换器、数据串口RS232/RS485发送到无线传输模块，通过TCP/IP协议，将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心。所述两套插入式流量计为电磁流量计，具有温度传感器，其参数通GPRS信号传输到用户中心后，数据识别区针对不同的温度进行自动识别，当温度传感器的两个温度t1、t2温度都在15℃以下时，系统状态为制冷工况，此时数值低的温度默认为t2，插入位置为供水管管路，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水管管路；当温度传感器的两个温度t1、t2温度都在30℃以上时，系统状态为制热工况，此时数值高的温度默认为t2，插入位置为供水管管路，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水管管路。

本发明与传统技术相比，具有如下优点：1、便携式设计，可针对各种不同的空调系统进行检测，通用性强。2、实现数据与用户中心后台联网连接，实时获得数据和对比结果。数据收集保存整理，有利于后期运行管理优化，节约资源。3、测定系统安装使用便捷，无需改动空调系统，不需要将管道切割开，再焊接法兰来安装管道式的测量工具，测量使用成本低。4、没有操作误差，插入式测量位置固定，测量传感器误差小，测量数据准确度高。5、无线传输设计，适应各种场合，数据传输无障碍，可以忽略距离、时间的影响因素。

附图说明

图1是本发明的组成结构框图。

图2是本发明工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2，本实施例的一种便携式智能能效比测定系统主要由插入式电磁流量计、智能便携式功率计、数据转换传输模块、用户中心服务器或云中心-----即计算机、现场便携显示终端等组成。插入式电磁流量1和插入式电磁流量2计分别安装到空调机房系统主管道的供水管和回水管上，插入式电磁流量计作为液体相关参数数据采集和存储设备，获得供水管管路和回水管管路的温度、流量、流速的参数；智能便携式功率计安装在对应系统的总进线端，作为电力的相关参数数据采集和存储设备，将需要测量的系统作为整体进行监控测量，测量系统的电流、电压、功率的参数。

工作过程如图2所示，能效比测定系统运行前，先将插入式电磁流量计1和插入式电磁流量2分别安装到主管道的供水管和回水管上，根据不同的管径，可以选择配套的高度调节套管，到达适配的要求。紧固件可以在一段时间内保证测量装置固定在管道上并且不漏水。同时将功率计安装在对应系统的总进线端。将功率计夹到需要测量的设备进线上，接入电源和无线传送模块。

插入式流量计作为液体相关参数数据采集和存储设备，可以根据法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E为：

E＝KBVD

式中：K－仪表常数B－磁感应强度V－测量管道截面内的平均流速D－测量管道截面的内径。

测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出，并通过模拟信号转换器的智能化处理，然后转换成标准信号4～20mA和0－1khz输出。通过模拟信号转换器转化成对应的参数。在本系统内可以通过流量计同时得到：温度、流量(需要输入管径尺寸)、流速。同时通过数据串口RS232/RS485发送到无线传输模块，通过TCP/IP协议，将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心记录并保存到数据区，进行数据存储。

通过网络时间的同步性，可以将两套插入式电磁流量计与功率计的采样开始时间同步。采样周期默认设置为5秒，不需要通过同时启动来操作，所有数据进入用户中心服务器后，都进行连续监测记录，用户可以针对任一时刻或任一时间段内的数据进行查看、分析。针对刚开机时候系统不稳定的数据，可以清零重置，以确保数据真实有效。电磁流量计参数通GPRS信号传输到用户中心后，数据识别区针对不同的温度进行自动识别，温度传感器的两个温度t1、t2都在15℃以下，系统状态为制冷工况，此时数值低的温度默认为t2，插入位置为供水干管，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水干管。如果温度传感器的两个温度t1、t2都在30℃以上，系统状态为制热工况，此时数值高的温度默认为t2，插入位置为供水干管，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水干管。

用户中心服务器(计算机)通过能耗运算模块，将数据区中对应的空调系统数据进行运算，可以得到制冷量(或制冷热量)Qn，同时也将数据保存到数据区。

$Qn\left(i\right)=\underset{i=1}{\overset{k}{\Σ}}Qn\left(i\right)*C*qv*\left(t1-t2\right)*\mathrm{\ρ}$

Qn(i)为该运行参数采样周期的机组净制冷量(制热量)，kW；Qn为累计冷水机组净制冷量，kW；C为水的比热容，4.2(千焦/千克.℃，kJ/kg·℃)，ρ为水的密度，(千克/立方米，kg/m3)。式中(t1-t2)即为该运行参数采样周期的冷冻水供、回水温差，qv为当前时刻供冷管网冷冻水体积流量(立方米/小时，m3/h)。

通过能耗运算模块，将数据区中对应的功率数据进行运算，可以得到制冷(或制冷热)工况下对应的功率Pt，同时也将数据保存到数据区。

$Pt=\underset{i=1}{\overset{k}{\Σ}}\mathrm{Pr}\left(i\right)$

采样周期内的制冷功率Pr(i)(千瓦，kW)、制冷功率Pt(千瓦，kW)。

根据运算数据制冷量(或制冷热量)Qn，以及功率Pt，就可以运算出系统的能效比EER(制冷工况)，COP(制热工况)。

$EER\left(COP\right)=\frac{Qn}{Pt}$

以及瞬时能效比 ${\mathrm{EER}}^{,}\left({\mathrm{COP}}^{,}\right)=\frac{Qn\left(i\right)}{Pt\left(i\right)}$

由于模拟信号转换器具有通讯串口，通过无线传送模块将数据传输到用户中心服务器后台，实现历史数据读取、查询、保存、运算、打印等功能。系统运行稳定后数据不断上传到服务器智能平台，服务器经过运算可得到实时的能效比以及任一时间段的能效比。通过软件可以自动识别并运算出能效比，并与数据库中的参考值进行比对，如果不在合理值范围内，系统就会提醒测量员，并根据各个参数的值来判断相关的问题以及解决办法。用户中心服务器将数据也实时通过GPRS信号的反馈到现场便携显示终端，以便于现场人员开展工作。系统运行稳定，得出稳定结果后，能效比测定即可结束。

应当理解的是，本专利的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利所附权利要求的保护范围，这里不再赘述。

Claims (3)

1.一种便携式智能能效比测定系统，包括：至少两套插入式流量计，至少一功率计，其特征在于：两套插入式流量计分别安装到空调机房系统主管道的供水管和回水管上，功率计安装在对应系统的总进线端；

所述插入式流量计作为液体相关参数数据采集和存储设备，获得供水管管路和回水管管路的温度、流量、流速的参数，通过数据转换传输模块将数据由GPRS形式发送到用户中心或服务器云中心，记录并保存到数据区；

所述功率计作为电力的相关参数数据采集和存储设备，将需要测量的系统作为整体进行监控测量，测量系统的电流、电压、功率的参数，通过数据转换传输模块将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心，记录并保存到数据区；

数据传输到用户中心服务器后台，计算机识别并运算出能效比，并与数据库中的参考值进行比对，判断能效比是否在合理值范围内；户中心服务器将数据也实时通过GPRS信号的反馈到现场便携显示终端。

2.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于，所述的数据转换传输模块通过模拟信号转换器、数据串口RS232/RS485发送到无线传输模块，通过TCP/IP协议，将数据由GPRS形式发送到用户中心服务器或云中心。

3.根据权利要求1或2所述的测定系统，其特征在于，所述两套插入式流量计为电磁流量计，具有温度传感器，其参数通GPRS信号传输到用户中心服务器后，数据识别区针对不同的温度进行自动识别，温度传感器的两个温度t1、t2温度都在15℃以下时，系统状态为制冷工况，此时数值低的温度默认为t2，插入位置为供水管管路，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水管管路；当温度传感器的两个温度t1、t2温度都在30℃以上时，系统状态为制热工况，此时数值高的温度默认为t2，插入位置为供水管管路，另外一个温度则默认为t1，插入位置为回水管管路。