CN107401865A - 一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统和方法，系统包括模型生成模块、监测或控制参数生成模块和数据库；所述模型生成模块用于根据用户的配置生成制冷或制热工艺模型；监测或控制参数生成模块根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数、监测或控制指令，并保存在数据库中。方法为生成制冷或制热工艺模型后，生成监测或控制参数、监测或控制指令，并保存在数据库中。本发明对多种类型的制冷或者制热设备都能生成监测或控制参数，以便对这些设备进行监测或控制管理，通用性强，用户可根据自己需要监测或控制的设备的实际情况进行选择，对特定设备进行个性化管理。

Description

一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统和方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统和方法。

背景技术

制冷技术广泛应用在商业冷链(主要是对如鱼、肉、蛋、蔬菜、水果等易腐食品进行冷加工、冷藏及冷藏运输，以减少生产和分配中的食品损耗，保证各个季节市场的合理销售)、空调(住宅和公共场所、数据机房、精密车间等)、工业过程制冷、冷热能源站等领域。常见的制冷循环方式包括蒸气压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸气喷射制冷循环及半导体制冷等。目前世界上运行的制冷装置绝大部分采用蒸气压缩式制冷循环。

如图1所示，蒸气压缩式制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成，利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温。

蒸发过程：液体制冷剂经节流元件流入蒸发器后，由于压力的降低，开始沸腾汽化，其汽化(蒸发)温度与压力有关。液体汽化过程中，吸收周围介质——空气、水或物品的热量，这些介质由于推动热量而温度降低，实现了制冷的目的。液体的汽化是一个逐渐的过程中，最终所有的液体变为干饱和蒸气，继而流入压缩机的吸气口。

压缩过程：为维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸气必须不断地从蒸发器引出，从蒸发器出来的制冷剂蒸气被压缩机吸入并被压缩成高压气体，且由于压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械能，机械能又在此过程中转换为热能，所以制冷剂蒸气的温度有所升高，制冷剂蒸气呈过热状态。

冷凝过程：从制冷压缩机排出的高压制冷剂蒸气，在冷凝器放出热量，把热量传给它周围的介质空气或水等，从而使制冷剂蒸气逐渐冷凝成液体。在冷凝器中，制冷剂蒸气向介质散发热量有两个基本条件：一是制冷剂蒸气冷凝时的温度一定要高于周围介质的温度，压根保持适当的温差；二是根据压缩机送入冷凝器的制冷剂蒸气的多少，冷凝器要有适当的管长和面积，以保证制冷蒸气能在冷凝器中充分冷凝。

由于冷凝过程对外放热,当这些热量被回收利用时即可用来对外供热,这也是制冷设备同时也可以是制热设备的原理，如工业冷冻系统通过冷凝器热回收为厂房提供热水，空调系统冬天季节用以制热，冷热能源站制冷系统实现冷热联供功能等应用。

节流过程：从冷凝器出来的制冷液体经过降压设备(如节水阀、膨胀阀等)减压到蒸发压力。节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪发蒸气。节流后的气流混合物进入蒸发器进行蒸发过程。

申请号为201610572476.1，申请日为2016年7月20日，申请公布日为2016年11月9日的中国发明专利申请公开了一种基于制冷机组监测或控制的冷库分析管理系统及方法，其中系统包括：感应模块、变送模块、传输模块、服务器群和管理网站；方法是采集冷库制冷机组的运行数据和冷库的状态数据，通过物联网将数据传输给互联网上的服务器，由服务器计算、转换信号数据为待分析数据，通过与管理账号和用户账号预设的条件以及大数据均值进行比对，对故障做出报警，对将要发生的故障做出预警，对冷库状态做出展示。该发明使业主及时全面了解自己冷库的工况，避免了业主和维保人员间的猜疑，有利于培养诚实守信的维修市场和交易环境，为业主降低使用成本和减少损失。

申请号为201410767388.8，申请公布日为2015年4月8日的中国发明专利申请公开了一种制冷系统运行能效的管理系统及方法，所述系统包括：参数采集模块，用于采集和处理数据中心收集的环境参数；模型建立模块，用于根据所述环境参数和制冷系统当前的运行参数，得到预测模型，并对所述制冷系统中的运行模型进行调整和优化；求解计算模块，用于根据所述预测模型和运行模型进行求解计算，确定所述制冷系统的运行模式和运行参数；数据输出模块，用于对所述运行模式和运行参数进行数据输出；以及数据保存模块，用于对所述数据输出的所述运行模式和运行参数进行保存。该发明可解决当前仅凭借人工经验控制系统运行，所导致的不能精确调节和节能效率低的问题。

上述现有技术存在如下不足之处：

1、缺乏标准方法对各类制冷设计的系统技术描述

采用蒸气压缩式循环工艺的制冷系统广泛应用于不同领域，虽然工艺原理相同，但是无论从系统大小、结构复杂程度、功能实现方式、核心设备设计都不尽相同。由于目前缺乏标准方法支持对不同应用设计的系统描述，常常导致各类项目的监测或控制管理标准不一，设计的管理系统只能适用于其特定的制冷设备的管理，而其他制冷设备无法管理，不同的制冷设备需要不同的管理系统来管理，这无疑提高了用户的使用成本。

2、缺乏标准方法自动构建制冷系统监测或控制点体系

为了建立制冷系统的自动监测或控制，目前的监测或控制工程主要立足各个独立监测或控制点，人为确定列举需要监测或控制的参数以组成监测或控制网点。该方法虽能快速建立监测或控制方案，但参数方案选择受人为因素影响较大，随意性强。由于缺失制冷工艺系统性指导，使得该类监测或控制经常停留在简单数据采集和展示，数据种类不全，且数据相关性缺失，数据点分布的统筹性差。

3、缺乏标准数据采集方法支持智能分析管理

由于制冷系统的工艺描述标准以及监测或控制体系标准缺失，导致目前监测或控制管理所采集数据的结构化程度低下，后期数据分析的标准化和智能化程度低，不仅不利于数据纵向挖掘，也不适合大批量同类项目的横向比对，不能满足物联网时代制冷设备系统高效物联智能管理需求。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，该系统对多种类型的制冷或者制热设备都能生成监测或控制参数，以便对这些设备进行监控管理，通用性强，用户可根据自己需要监管的设备的实际情况进行选择，对特定设备进行个性化管理，达到了一套系统对多个制冷或者制热设备的监控管理的目的，降低了用户的使用成本，而且监控的数据种类齐全，后期数据分析的标准化和智能化程度高，利于数据纵向挖掘，适合大批量同类项目的横向比对，满足物联网时代对制冷或制热设备系统高效物联智能的管理需求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：包括模型生成模块、监测或控制参数生成模块和数据库；

所述模型生成模块用于根据用户的配置生成制冷或制热工艺模型；

所述监测或控制参数生成模块用于根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数；或者用于根据制冷或制热工艺模型生成监测或者控制参数后，将监测或控制参数进行转换和计算生成监测或控制指令；

还包括监测或控制级别选择模块，该监测或控制级别选择模块用于用户选择监测或控制级别，并根据用户选择的监测或控制级别生成监测或控制参数。

还包括监测或控制参数手动调整模块，该监测或控制参数手动调整模块用于用户手动调整监测或控制参数。

所述数据库用于保存制冷或制热工艺模型、监测或控制参数、监测或控制控指令等。

本系统前期录入的数据、在运行的过程中产生的数据和后期更新维护产生的数据全部保存在数据库中。

所述模型生成模块包括制冷或制热循环单元模块、蒸发系统主模块、压缩系统主模块和冷凝系统主模块，

所述制冷或制热循环单元模块用于用户配置制冷或制热循环单元的数量；

所述蒸发系统主模块用于用户配置每个制冷或制热循环单元的蒸发系统的数量和每个蒸发系统的参数；

所述压缩系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的压缩系统的数量和每个压缩系统的参数；

所述冷凝系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的冷凝系统的数量和每个冷凝系统的参数。

所述制冷或制热循环单元包括一元制冷或制热循环单元和多元制冷或制热循环单元，所述一元制冷或制热循环单元中的“一元”指的是制冷或制热循环单元的数量为1，所述多元制冷或制热循环单元中的“多元”指的是制冷或制热循环单元的数量为2及以上。

所述一元制冷或制热循环单元包括一元制冷或制热单蒸发循环单元和一元制冷或制热多蒸发循环单元。

所述一元制冷或制热单蒸发循环单元由一组蒸发系统、一组压缩系统和一组冷凝系统构成，所述一元制冷或制热多蒸发循环单元是由多组蒸发系统、多组压缩系统和一组冷凝系统构成。

所述多元制冷或制热循环单元由多个一元制冷或制热循环单元复叠而成。如全部由多个一元制冷或制热单蒸发循环单元复叠而成、全部由多个一元制冷或制热多蒸发循环单元复叠而成、由一个一元制冷或制热单蒸发循环单元与一个或多个一元制冷或制热多蒸发循环单元复叠而成、由一个一元制冷或制热多蒸发循环单元与多个一元制冷或制热单蒸发循环单元复叠而成或者由多个一元制冷或制热单蒸发循环单元与多个一元制冷或制热多蒸发循环单元复叠而成。

所述蒸发系统主模块包括供液配置子模块、载冷配置子模块、冷间配置子模块和蒸发器配置子模块；所述供液配置子模块用于配置每个蒸发系统的供液参数，所述载冷配置子模块用于配置每个蒸发系统的载冷参数；所述冷间配置子模块用于配置每个蒸发系统的冷间参数；所述蒸发器配置子模块用于配置每个蒸发系统的蒸发器参数。

所述压缩系统主模块包括压缩机配置子模块、经济器配置子模块、油冷却配置子模块和气液分离配置子模块；所述压缩机配置子模块用于配置每个压缩系统的压缩机参数；所述经济器配置子模块用于配置每个压缩系统的经济器参数；所述油冷却配置子模块用于配置每个压缩系统的油冷却参数；所述气液分离配置子模块用于配置每个压缩系统的气液分离参数。

所述冷凝系统主模块包括冷凝器配置子模块和储液罐配置子模块；所述冷凝器配置子模块用于配置每个冷凝系统的冷凝参数；所述储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数。

本发明还提供了一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，用户通过模型生成模块生成制冷或制热工艺模型

1.1，配置制冷循环单元数量

用户通过制冷循环单元模块配置制冷循环单元数量；

1.2，配置每个制冷循环单元的蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的数量

用户通过蒸发系统主模块配置每个制冷循环单元的蒸发系统数量，通过压缩系统主模块配置每个制冷循环单元的压缩系统数量，通过冷凝系统主模块配置每个制冷循环单元的冷凝系统数量；

1.3，对每个蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的参数进行配置；

用户通过供液配置子模块配置每个蒸发系统的供液参数，通过载冷配置子模块配置每个蒸发系统的载冷参数；通过冷间配置子模块配置每个蒸发系统的冷间参数；通过蒸发器配置子模块配置每个蒸发系统的蒸发器参数；

通过压缩机配置子模块配置每个压缩系统的压缩机参数；通过经济器配置子模块配置每个压缩系统的经济器参数；通过油冷却配置子模块配置每个压缩系统的油冷却参数；通过气液分离配置子模块配置每个压缩系统的气液分离参数；

通过冷凝器配置子模块配置每个冷凝系统的冷凝参数；通过储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数；

1.4，模型生成模块根据用户的上述配置生成制冷或制热工艺模型；

步骤2，监测或控制参数生成模块生成监测或控制参数、监测或控制指令

监测或控制参数生成模块根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数，或者根据监测或控制参数进行计算和转换，生成监测或控制指令，并将监测或控制参数、监测或控制指令保存在数据库中。

所述供液参数包括制冷剂供液设计类型（如依靠制冷剂循环桶和制冷剂泵组成的桶泵供液类型，依靠压缩机直接驱动的直接膨胀供液类型，依靠重力驱动的重力供液类型等）和设备数量等；所述载冷参数包括载冷剂类型、载冷温度、核心设备（如载冷机组和载冷剂泵等）类型和数量等；所述冷间（冷间指的是制冷空间，如冷库库房，速冻隧道等）参数包括冷间数量和监测或控制点分布情况等；所述蒸发器参数包括蒸发器类型（蒸发器类型包括冷风机、排管、搁架、蒸发冷凝换热器等）和数量、节流方式以及融霜方式等。

所述压缩机参数包括压缩机类型（包括活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式等）、数量和排列方式等；所述经济器参数包括中间压力（当压缩机的吸气和排气压力相差过大，设计中间压力将压缩机分为低压级压缩和高压级压缩以提升压缩效率）、经济器的类型和数量等；所述油冷却参数包括油冷却类型（如喷液冷却、水冷却、热虹吸冷却、风冷却等）以及核心设备（如水冷却的水泵和冷却水塔，热虹吸的虹吸罐，风冷却的风扇等）的类型和数量等；所述气液分离参数（为了避免蒸发器中未蒸发完全的制冷剂液体直接进入压缩机造成压缩机损坏，在压缩机回气管中设置气液分离装置，将制冷剂液体分离出来以保护压缩机）包括气液分离设计以及核心设备类型和数量等。

所述冷凝参数包括冷凝器类型（蒸发式，风冷式，水冷式等）和数量、核心设备（如各类风扇、水泵和冷却水塔等）类型和数量以及设计参数（如冷凝压力控制方式等）等；所述储液参数包括储液罐类型（立式，卧式等）和数量。

在步骤2之前或之后还设置有选择监测或控制级别步骤，该步骤具体为：

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制级别选择模块选择监测或控制级别，监测或控制级别选择模块根据用户选择的监测或控制级别生成监测或控制参数，并将生成的监测或控制参数保存在数据库中。

在步骤2之后设置有用户手动调整监测或控制参数的步骤，该步骤具体为：

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制参数手动调整模块来手动增减某些监测或控制参数，以达到自己实际的监测或控制参数需求。调整完后，将调整后的监测或控制参数保存在数据库中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明系统包括模型生成模块、监测或控制参数生成模块和数据库：所述模型生成模块用于根据用户的配置生成制冷或制热工艺模型；所述监测或控制参数生成模块用于根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数或者监测或控制指令。本发明相对于现有技术来讲，先生成制冷或制热工艺模型，然后再生成监测或控制参数，这些监测或控制参数是用户根据自己需要监控的制冷或者制热设备的实际情况来设定后由系统配置对应的监测或控制参数，不需要用户来确定哪些监测或控制参数，系统根据用户的配置来生成监测或控制参数，由系统来确定哪些数据是需要监控的，而不是依靠人工的经验来确定的，这样就保证了系统配置的监测或控制参数可以对制冷或制热设备进行全方位的监控，获得的监测或控制参数详实全面，既减轻了用户的工作量，而且不受人为经验因素所影响，采集到的数据全面精确，数据种类齐全，不会缺失监测或控制参数，便于统筹。后期如果用户想监控更多的数据，只需更改相关的配置即可，操作简单方便，也不会造成数据的丢失。本系统可对多种类型的制冷或者制热设备进行监测或控制，通用性强，对多种类型的制冷或者制热设备均可实现监测或控制管理，模型生成模块根据用户自己需要监测或控制的制冷或制热设备进行配置，满足自己的监控需求，适用于多种类型的制冷或制热设备的监测或控制，同时又可以针对不同的用户生成特定的监测或控制参数，针对性强。用户购买一套管理系统就看监控和管理各种制冷或者制热设备，降低了用户的使用成本。通过该管理系统可采集各种制冷或制热设备的监控数据，结构化程度高，后期数据分析的标准化和智能化程度高，利于数据纵向挖掘，也适合大批量同类项目的横向比对，满足物联网时代制冷或制热设备系统高效物联只能管理需求。

2、本发明还包括监测或控制级别选择模块，该监测或控制级别选择模块用于用户选择监测或控制级别，根据用户选择的监测或控制级别调整监测或控制参数生成模块生成的监测或控制参数。通过监测或控制级别选择模块的作用，用户可以根据自己的实际监测或控制需求，选择监控数据的级别，而系统提供了多种监控数据的级别，用户选择什么样的监控级别，系统就会生成不同监控级别的监测或控制参数，以满足用户的监测或控制需求。

3、本发明系统还包括监测或控制参数手动调整模块，该监测或控制参数手动调整模块用于用户手动调整监测或控制参数生成模块生成的监测或控制参数或者经过监测或控制级别选择模块调整后的监测或控制参数。在生成的监测或控制参数或者在用户选择监测或控制参数级别后生成的监测或控制参数还没满足用户的需求时，用户可以通过监测或控制参数手动调整模块进行调整，最大程度的满足用户的个性化需求，以获得用户想要获得的监测或控制参数。

4、本发明模型生成模块包括制冷或制热循环单元模块、蒸发系统主模块、压缩系统主模块和冷凝系统主模块，所述制冷或制热循环单元模块用于用户配置制冷或制热循环单元的数量；所述蒸发系统主模块用于用户配置每个制冷或制热循环单元的蒸发系统的数量和每个蒸发系统的参数；所述压缩系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的压缩系统的数量和每个压缩系统的参数；所述冷凝系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的冷凝系统的数量和每个冷凝系统的参数。本发明通过用户对制冷或制热循环单元的类型进行配置，对蒸发系统、压缩系统和冷凝系统中的一种或者多种进行配置后，生成制冷或制热工艺模型，生成相应的监测或控制参数。用户配置完成后，系统就会自动生成相应的监测或控制参数，相对于人工设定来讲，数据更加全面和精确，同时又可针对用户的实际使用需求来个性化定制。

5、本发明所述制冷或制热循环单元的类型包括一元制冷或制热循环单元和多元制冷或制热循环单元，所述一元制冷或制热循环单元包括一元制冷或制热单蒸发循环单元和一元制冷或制热多蒸发循环单元。本发明对制冷或制热循环单元进行这样的设定，用户选择后，系统就会调用相应的制冷或制热循环单元，简单方便准确。而且通过这样的类型确定，将制冷或制热循环单元全部囊括，得到的数据全面精确。

6、本发明蒸发系统主模块包括供液配置子模块、载冷配置子模块、冷间配置子模块和蒸发器配置子模块；所述供液配置子模块用于配置每个蒸发系统的供液参数，所述载冷配置子模块用于配置每个蒸发系统的载冷参数；所述冷间配置子模块用于配置每个蒸发系统的冷间参数；所述蒸发器配置子模块用于配置每个蒸发系统的蒸发器参数。通过这些子模块的作用，就能将蒸发系统需要监控的参数全部生成，监测或控制全面且精确，通过采集数据的显示，可以快速的找到那些设备运行正常，那些设备运行异常，便于维护人员维护。同时这样子模块可以后期更新和维护，可以增加也可以减少，完全满足后期变化的需要。

7、本发明所述压缩系统主模块包括压缩机配置子模块、经济器配置子模块、油冷却配置子模块和气液分离配置子模块；所述压缩机配置子模块用于配置每个压缩系统的压缩机参数；所述经济器配置子模块用于配置每个压缩系统的经济器参数；所述油冷却配置子模块用于配置每个压缩系统的油冷却参数；所述气液分离配置子模块用于配置每个压缩系统的气液分离参数。通过这些子模块的作用，就能将压缩系统需要监控的参数全部生成，监测或控制全面且精确，通过采集数据的显示，可以快速的找到那些设备运行正常，那些设备运行异常，便于维护人员维护。同时这样子模块可以后期更新和维护，可以增加也可以减少，完全满足后期变化的需要。

8、本发明所述冷凝系统主模块包括冷凝器配置子模块和储液罐配置子模块；所述冷凝器配置子模块用于配置每个冷凝系统的冷凝参数；所述储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数。通过这些子模块的作用，就能将冷凝系统需要监控的参数全部生成，监测或控制全面且精确，通过采集数据的显示，可以快速的找到哪些设备运行正常，哪些设备运行异常，便于维护人员维护。同时这样子模块可以后期更新和维护，可以增加也可以减少，完全满足后期变化的需要。

附图说明

图1为蒸气压缩式制冷循环的结构示意图；

图2为本发明工艺步骤的流程图；

图3为模型生成模块生成制冷或制热工艺模型的流程图；

图4为一元单蒸发制冷循环单元的结构示意图；

图5为一元双蒸发制冷循环单元的结构示意图；

图6为一元三蒸发制冷循环单元的结构示意图；

图7为二元制冷循环单元（全部为单蒸发）的结构示意图；

图8为三元制冷循环单元（全部为单蒸发）的结构示意图；

图9为二元制冷循环单元（一个为单蒸发，一个为双蒸发）的结构示意图；

图10为二元制冷循环单元（全部为双蒸发）的结构示意图；

图11为三元制冷循环单元（一个为单蒸发，两个为双蒸发）的结构示意图；

图12为三元制冷循环单元（一个为双蒸发，两个为单蒸发）的结构示意图；

图13为蒸发系统主模块结构示意图；

图14为压缩系统主模块结构示意图；

图15为冷凝系统主模块结构示意图。

附图标记 1、压缩系统，1.1第一压缩系统，1.2第二压缩系统，1.3、第三压缩系统，2、冷凝系统，3、蒸发系统，3.1第一蒸发系统，3.2第二蒸发系统，3.3、第三蒸发系统。

具体实施方式

本发明提供的是一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，该系统能够生成监测或控制参数，通过生成的监测或控制参数对多种类的制冷或制热设备进行监测或控制。为了达到这个目的，本发明的具体结构如下：

本发明包括模型生成模块、监测或控制参数生成模块和数据库；

所述模型生成模块用于根据用户的配置生成制冷工艺模型；

所述监测或控制参数生成模块用于根据制冷工艺模型生成制冷系统所需的监测或控制参数，或者在生成监测或控制参数后经过计算和转换生成监测或控制指令。

还包括监测或控制级别选择模块，该监测或控制级别选择模块用于用户选择监测或控制级别，根据用户选择的监测或控制级别生成监测或控制参数。

还包括监测或控制参数手动调整模块，该监测或控制参数手动调整模块用于用户手动调整监测或控制参数。

本管理系统前期录入的数据、在运行的过程中产生的数据和后期更新维护产生的数据全部保存在数据库中。

为了让模型生成模块能够生成准确全面的监测或控制参数，我们在模型生成模块设置了如下功能模块：

制冷或制热循环单元模块、蒸发系统主模块、压缩系统主模块和冷凝系统主模块，

所述制冷或制热循环单元模块用于用户配置制冷或制热循环单元的数量；

所述蒸发系统主模块用于用户配置每个制冷或制热循环单元的蒸发系统的数量和每个蒸发系统的参数；

所述压缩系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的压缩系统的数量和每个压缩系统的参数；

所述冷凝系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的冷凝系统的数量和每个冷凝系统的参数；

所述制冷循环单元的类型包括一元制冷循环单元（当制冷系统只有一种制冷剂进行压缩-冷凝-节流-蒸发的重复循环过程，将该类制冷系统归类为一元制冷循环单元）和多元制冷循环单元（以一元制冷循环为单位，多个一元制冷循环单元可以横向复叠，形成多元制冷循环单元，在制冷循环单元中，每一元制冷循环采用不同的制冷剂，热量由高元级制冷循环的冷凝系统向低元级制冷循环的蒸发系统传递），所述一元制冷循环单元包括一元制冷单蒸发循环单元和一元制冷多蒸发循环单元。

如图4所示，所述一元制冷单蒸发循环单元是由一组蒸发系统3、压缩系统1和冷凝系统2构成。制冷剂在蒸发系统3进行蒸发，由液态变为气态，此时处于吸热状态，然后进入压缩系统1进行压缩后进入到冷凝系统2进行冷凝，此时制冷剂由气态变化液态，放出热量。

所述一元制冷多蒸发循环单元是由多组蒸发系统、多组压缩系统和一组冷凝系统构成（当制冷循环单元包含多组蒸发系统和压缩系统，但共用一组冷凝系统时，我们称之为一元制冷多蒸发循环单元，在该循环单元中，高压制冷剂液体从共用的冷凝系统流出后被分流到不同制冷温区的蒸发系统，在不同压力下吸热蒸发成气体后分别被其对应的压缩系统压缩到相同冷凝压力，进入公共冷凝系统完成制冷循环）。

如图5所示，为一元制冷双蒸发循环单元，包括第一蒸发系统3.1、第二蒸发系统3.2、第一压缩系统1.1、第二压缩系统1.2和共用的冷凝系统2，第一蒸发系统3.1、第一压缩系统1.1和冷凝系统2构成第一制冷循环单元，形成第一制冷温区，第二蒸发系统3.2、第二压缩系统1.2和冷凝系统2构成第二制冷循环单元，形成第二制冷温区。如图6所示，为一元三蒸发循环单元，包括第一蒸发系统3.1、第二蒸发系统3.2、第三蒸发系统3.3、第一压缩系统1.1、第二压缩系统1.2、第三压缩系统1.3和共用的冷凝系统2。第一蒸发系统3.1、第一压缩系统1.1和冷凝系统2构成第一制冷循环单元，形成第一制冷温区；第二蒸发系统3.2、第二压缩系统1.2和冷凝系统2构成第二制冷循环单元，形成第二制冷温区；第三蒸发系统3.3、第三压缩系统1.3和冷凝系统2形成第三制冷循环单元，形成第三制冷温区。如此，可形成若干个制冷温区，满足不同用户对于制冷温区数量的要求。用户可根据自己的实际需要，选择制冷温区的数量。

所述多元制冷循环单元由多个一元制冷循环单元复叠而成，主要用于低温和超低温应用，其复叠形式主要有以下几种：

第一种：全部由多个一元制冷单蒸发循环单元复叠而成。如图7所示，其为二元制冷单蒸发循环单元，其包括第一元制冷单蒸发循环单元和第二制冷循环单蒸发循环单元。第一元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2，第二元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2，第二元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出的热量传热到第一元制冷单蒸发循环单元的蒸发系统，最后由第一元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出。如图8所示，其为三元制冷单蒸发循环单元，其包括第一元制冷单蒸发循环单元、第二制冷循环单蒸发循环单元和第三元制冷单蒸发循环单元，第一元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2，第二元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2，第三元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2。第三元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出的热量传热到第二元制冷单蒸发循环单元的蒸发系统，第二元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出的热量传热到第一元制冷单蒸发循环单元的蒸发系统，最后由第一元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出。如此循环下去就可以达到低温和超低温的要求。用户可以根据自己的实际需求选择单元数量。

第二种：全部由多个一元制冷多蒸发循环单元复叠而成。如图10所示，为双元制冷双蒸发循环单元，其包括第一元制冷双蒸发循环单元和第二元制冷双蒸发循环单元，第一元制冷双蒸发循环单元包括第一蒸发系统3.1、第二蒸发系统3.2、第一压缩系统1.1、第二压缩系统1.2和共用的冷凝系统2。第一蒸发系统3.1、第一压缩系统1.1和冷凝系统2构成第一制冷循环单元，形成第一制冷温区；第二蒸发系统3.2、第二压缩系统1.2和冷凝系统2构成第二制冷循环单元，形成第二制冷温区；第二元制冷双蒸发循环单元包括第一蒸发系统3.1、第二蒸发系统3.2、第一压缩系统1.1、第二压缩系统1.2和共用的冷凝系统2。第一蒸发系统3.1、第一压缩系统1.1和冷凝系统2构成第一制冷循环单元，形成第三制冷温区；第二蒸发系统3.2、第二压缩系统1.2和冷凝系统2构成第二制冷循环单元，形成第四制冷温区。第二元制冷双蒸发循环单元的冷凝系统2散发出的热量传热到第一元制冷双蒸发循环单元的第二蒸发系统，最后由第一元制冷双蒸发循环单元的冷凝系统放出。用户可根据自己的实际需求，选择元数和蒸发系统数量。

第三种：由一个一元制冷单蒸发循环单元与一个或多个一元制冷多蒸发循环单元复叠而成。如图9所示，由第二元制冷单蒸发循环单元和第一元制冷双蒸发循环单元复叠而成的多元制冷循环单元。第一元制冷双蒸发循环单元包括第一蒸发系统3.1、第二蒸发系统3.2、第一压缩系统1.1、第二压缩系统1.2和共用的冷凝系统2。第一蒸发系统3.1、第一压缩系统1.1和冷凝系统2构成第一制冷循环单元，形成第一制冷温区；第二蒸发系统3.2、第二压缩系统1.2和冷凝系统构成第二制冷循环单元，形成第二制冷温区。第二元制冷单蒸发循环单元包括蒸发器系统3、压缩系统1和冷凝系统2。第二元制冷单蒸发循环单元形成第三制冷温区。第二元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出的热量传热到第一元制冷单蒸发循环单元的第二蒸发系统3.2，最后由第一元制冷双蒸发循环单元的冷凝系统放出。

第四种：由多个一元制冷多蒸发循环单元与一个或多个一元制冷单蒸发循环单元复叠而成。如图11所示，为一个一元制冷单蒸发循环单元与两个一元制冷双蒸发循环单元组成的三元制冷循环单元。其包括第一元制冷双蒸发循环单元、第二元制冷双蒸发循环单元和第三元制冷单蒸发循环单元。第三元制冷单蒸发循环单元冷凝系统放出的热量传热到第二元制冷双蒸发循环单元第二蒸发系统，第二元制冷双蒸发循环单元冷凝系统放出的热量传热到第一元制冷双蒸发循环单元第二蒸发系统，最后被第一元制冷双蒸发循环单元冷凝系统放出。

第五种：由多个一元制冷单蒸发循环单元与一个一元制冷多蒸发循环单元复叠而成。如图12所示，为一个一元制冷多蒸发循环单元和两个一元制冷单蒸发循环单元复叠而成。其包括第一元制冷单蒸发循环单元、第二元制冷单蒸发循环单元和第三元制冷双蒸发循环单元，第三元制冷双蒸发循环单元冷凝系统放出的热量被第二元制冷单蒸发循环单元的蒸发系统吸收，第二元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出的热量被第一元制冷单蒸发循环单元的蒸发系统吸收，最后被第一元制冷单蒸发循环单元的冷凝系统放出。

如图13所示，蒸发系统主模块包括供液配置子模块、载冷配置子模块、冷间配置子模块和蒸发器配置子模块；所述供液配置子模块用于配置每个蒸发系统的供液参数，所述载冷配置子模块用于配置每个蒸发系统的载冷参数；所述冷间配置子模块用于配置每个蒸发系统的冷间参数；所述蒸发器配置子模块用于配置每个蒸发系统的蒸发器参数。用户根据自己的实际监测或控制需要对各个子模块进行全部配置，或者选择其中某一个或某几个配置，也可以由系统生成模板，用户直接选择模板即可。

如图14所示，所述压缩系统主模块包括压缩机配置子模块、经济器配置子模块、油冷却配置子模块和气液分离配置子模块。所述压缩机配置子模块用于配置每个压缩系统的压缩机参数；所述经济器配置子模块用于配置每个压缩系统的经济器参数；所述油冷却配置子模块用于配置每个压缩系统的油冷却参数；所述气液分离配置子模块用于配置每个压缩系统的气液分离参数。用户根据自己的实际监测或控制需要对各个子模块进行全部配置，或者选择其中某一个或某几个配置，也可以由系统生成模板，用户直接选择模板即可。

如图15所示，所述冷凝系统主模块包括冷凝器配置子模块和储液罐配置子模块。所述冷凝器配置子模块用于配置每个冷凝系统的冷凝参数；所述储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数。用户根据自己的实际监测或控制需要对各个子模块进行全部配置，或者选择其中某一个或某几个配置，也可以由系统生成模板，用户直接选择模板即可。

上述各个子模块支持定期优化升级，以满足不同设计的需要，也就说，这些子模块可以减少，也可以增加另外的子模块，本系统的运营商可根据实际的运营需要进行相关的升级和维护。

如图2和图3所示，用户使用本管理系统的流程如下：

步骤1，用户通过模型生成模块生成制冷工艺模型

1.1，配置制冷循环单元数量

用户通过制冷循环单元模块配置制冷循环单元数量；

1.2，配置每个制冷循环单元的蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的数量

用户通过蒸发系统主模块配置每个制冷循环单元的蒸发系统数量，通过压缩系统主模块配置每个制冷循环单元的压缩系统数量，通过冷凝系统主模块配置每个制冷循环单元的冷凝系统数量；

1.3，对每个蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的参数进行配置；

用户通过供液配置子模块配置每个蒸发系统的供液参数，通过载冷配置子模块配置每个蒸发系统的载冷参数；通过冷间配置子模块配置每个蒸发系统的冷间参数；通过蒸发器配置子模块配置每个蒸发系统的蒸发器参数；

通过压缩机配置子模块配置每个压缩系统的压缩机参数；通过经济器配置子模块配置每个压缩系统的经济器参数；通过油冷却配置子模块配置每个压缩系统的油冷却参数；通过气液分离配置子模块配置每个压缩系统的气液分离参数；

通过冷凝器配置子模块配置每个冷凝系统的冷凝参数；通过储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数；

1.4，模型生成模块根据用户的上述配置生成制冷或制热工艺模型；

步骤2，监测或控制参数生成模块生成监测或控制参数，或者在生成监测或控制参数后进行计算和转换，生成监测或控制指令；

监测或控制参数生成模块根据制冷或制热工艺模型生成制冷或制热系统需要监测或控制的监测或控制参数或根据监测或控制参数生成监测或控制指令，并将监测或控制参数、监测或控制指令保存在数据库中。

步骤3，用户选择监测或控制级别

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制级别选择模块选择监测或控制级别，并保存在数据库中（监测或控制级别越高，需要监测或控制的数据越多，监测或控制级别越底，需要监测或控制的数据越少。本步骤根据用户的实际需要来选择，可以选择对应的级别，也可以不选择，直接使用生成的监测或控制参数即可）；

步骤4，用户手动调整监测或控制参数

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制参数手动调整模块来手动调整增减某些监测或控制参数，以达到自己实际的监测或控制参数需求。调整完后，将调整后的数据保存在数据库中（本步骤根据用户的实际需要来选择，可以选择调整，也可以不选择）；

步骤5，经过上述步骤之后，形成最终的监测或控制参数，并保存在数据库中。

系统将形成的监测或控制参数或者监测或控制指令发送给安装在制冷或制热设备上的数据采集终端进行数据采集，然后反馈回来。用户通过反馈回来的采集数据就可判断出制冷或制热设备是否异常，系统内保存有异常类型、异常原因和解决建议。用户可以根据采集数据，对制冷或制热设备进行控制，或根据异常类型判断出异常原因然后进行控制，或者根据解决建议进行控制，或者系统根据异常类型自动控制，都可实现制冷或制热设备的监测或控制。

由于制冷系统的冷凝过程对外放热，当冷凝放出的热量被利用时，该制冷系统本身也是一套制热系统，所以本发明同样适用。

Claims (11)

1.一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：包括模型生成模块、监测或控制参数生成模块和数据库；

所述模型生成模块用于根据用户的配置生成制冷或制热工艺模型；

所述监测或控制参数生成模块用于根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数；或者用于根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数后，将监测或控制参数进行转换和计算生成监测或控制指令。

2.根据权利要求1所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：还包括监测或控制级别选择模块，该监测或控制级别选择模块用于用户选择监测或控制级别，并根据用户选择的监测或控制级别生成监测或控制参数。

3.根据权利要求1所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：还包括监测或控制参数手动调整模块，该监测或控制参数手动调整模块用于用户手动调整监测或控制参数。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：所述模型生成模块包括制冷或制热循环单元模块、蒸发系统主模块、压缩系统主模块和冷凝系统主模块，

所述制冷或制热循环单元模块用于用户配置制冷或制热循环单元的数量；

所述蒸发系统主模块用于用户配置每个制冷或制热循环单元的蒸发系统的数量和每个蒸发系统的参数；

所述压缩系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的压缩系统的数量和每个压缩系统的参数；

所述冷凝系统主模块用于配置每个制冷或制热循环单元的冷凝系统的数量和每个冷凝系统的参数。

5.根据权利要求4所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：所述制冷或制热循环单元包括一元制冷或制热循环单元和多元制冷或制热循环单元。

6.根据权利要求4所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：所述蒸发系统主模块包括供液配置子模块、载冷配置子模块、冷间配置子模块和蒸发器配置子模块；所述供液配置子模块用于配置每个蒸发系统的供液参数，所述载冷配置子模块用于配置每个蒸发系统的载冷参数；所述冷间配置子模块用于配置每个蒸发系统的冷间参数；所述蒸发器配置子模块用于配置每个蒸发系统的蒸发器参数。

7.根据权利要求4所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：所述压缩系统主模块包括压缩机配置子模块、经济器配置子模块、油冷却配置子模块和气液分离配置子模块；所述压缩机配置子模块用于配置每个压缩系统的压缩机参数；所述经济器配置子模块用于配置每个压缩系统的经济器参数；所述油冷却配置子模块用于配置每个压缩系统的油冷却参数；所述气液分离配置子模块用于配置每个压缩系统的气液分离参数。

8.根据权利要求4所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的系统，其特征在于：所述冷凝系统主模块包括冷凝器配置子模块和储液罐配置子模块；所述冷凝器配置子模块用于配置每个冷凝系统的冷凝参数；所述储液罐配置子模块用于配置每个冷凝系统的储液参数。

9.一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，用户通过模型生成模块生成制冷或制热工艺模型

1.1，配置制冷循环单元数量

用户通过制冷循环单元模块配置制冷循环单元数量；

1.2，配置每个制冷循环单元的蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的数量

用户通过蒸发系统主模块配置每个制冷循环单元的蒸发系统数量，通过压缩系统主模块配置每个制冷循环单元的压缩系统数量，通过冷凝系统主模块配置每个制冷循环单元的冷凝系统数量；

1.3，对每个蒸发系统、压缩系统和冷凝系统的参数进行配置；

1.4，模型生成模块根据用户的上述配置生成制冷或制热工艺模型；

步骤2，监测或控制参数生成模块生成监测或控制参数、监测或控制指令

监测或控制参数生成模块根据制冷或制热工艺模型生成监测或控制参数，并将监测或控制参数保存在数据库中，或者在生成监测或控制参数后，进行转换和计算生成监测或控制指令，并保存于数据库中。

10.根据权利要求9所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的方法，其特征在于：在步骤2之前或者之后还设置有选择监测或控制级别步骤，该步骤具体为：

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制级别选择模块选择监测或控制级别，监测或控制级别选择模块根据用户选择的监测或控制级别生成监测或控制参数，并将生成的监测或控制参数保存在数据库中。

11.根据权利要求10所述的一种生成制冷或制热设备监测或控制参数的方法，其特征在于：在步骤2之后设置有用户手动调整监测或控制参数的步骤，该步骤具体为：

用户根据自己的实际需求，通过监测或控制参数手动调整模块来手动增减某些监测或控制参数，以达到自己实际的监测或控制参数需求，调整完后将调整后的监测或控制参数保存在数据库中。