CN202631283U - 一种冷却塔热力性能在线智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却塔热力性能在线智能监测系统，所述系统包括：智能工况传感模块、具有智能传感功能的中央处理模块、看门狗、备用电池、SD卡、射频模块、人机交互模块、冷却塔热力性能在线智能监测平台、网络通信模块及移动通信模块；所述中央处理模块分别与所述智能工况传感模块和冷却塔热力性能在线智能监测平台相连。本实用新型可实现快速、准确在线采集冷却塔工况参数，通过自识别、自校正、自诊断实现对系统进行高效维护，集中数据采集、数据处理、数据保存、数据远程传输等优点，功能全面，实用性强。实时自动评估冷却塔热力性能和运行状况，使用便捷。

Description

一种冷却塔热力性能在线智能监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种冷却塔热力性能监测系统，尤其涉及一种冷却塔热力性能在线智能监测系统。

背景技术

冷却塔被广泛用于消除工业或暖通空调系统产生的废热，是冷却循环系统的重要组成部分。冷却系统的节能问题是冷却技术的重要课题，随着全球能源短缺问题日益严重，节能环保技术日益被重视，为提高换热效率，对冷却塔进行实时在线监测十分有必要。此外，因各种利益的驱使，系统配置热力性能不足的冷却塔，将造成冷却塔出水温度高，无法满足需散热设备的符合需求，导致需散热设备的高耗能运转，甚至导致设备故障停职运转。就算采取补救措施，增加冷却塔，也会因冷却塔一般体积都比较大而形成实施难，另外增加冷却塔后，相应的系统管道、配电、控制也需要重复设计整改，工程量大造价高。因此有必要对冷却塔配置一台在线热力性能监测装置，实时监控冷却塔的运行和负荷状况，在冷却塔系统调试验收时，能准确了解冷却塔的性能参数，确保冷却系统安全节能运行。

从冷却塔检测现状来看，大部分冷却塔通过人工方式进行检测，该方式测试时间长，测试点安装麻烦，测试难度较大，且无法实现冷却塔实时监测；由于冷却塔的工况测量信号都未经过标定、校准或处理，精度上存在较大误差，无法反映冷却塔实时运行状况，更难以实现远程在线监测，这样可能导致当冷却塔超负荷运行时未被及时发现，出水温度过高而到时空调系统瘫痪。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种冷却塔热力性能在线智能监测系统。所述技术方案如下：

一种冷却塔热力性能在线智能监测系统，包括：

智能工况传感模块、具有智能传感功能的中央处理模块、看门狗、备用电池、SD卡、射频模块、人机交互模块、冷却塔热力性能在线智能监测平台、网络通信模块及移动通信模块；所述中央处理模块分别与所述智能工况传感模块和冷却塔热力性能在线智能监测平台相连。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

实现快速、准确在线采集冷却塔工况参数，通过自识别、自校正、自诊断实现对系统进行高效维护，集中数据采集、数据处理、数据保存、数据远程传输等优点，功能全面，实用性强。实时自动评估冷却塔热力系能和运行状况，使用便捷。

附图说明

图1是冷却塔热力性能在线智能监测系统结构图；

图2是冷却塔工况智能传感系统结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述：

如图1所示，展示了新型冷却塔热力性能在线智能监测系统的结构，该系统包括智能工况传感模块1、具有智能传感功能的中央处理模块2、看门狗3、备用电池4、SD卡5、人机交互模块6、射频模块7、冷却塔热力性能在线智能监测平台8、网络通信模块9及移动通信模块10；所述中央处理模块分别与所述智能工况传感模块和冷却塔热力性能在线智能监测平台相连。

上述具有智能传感功能的中央处理模块与冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台采用RS485接口进行连接。

上述智能工况传感模块1通过软硬件相结合的方式实现滤波、温度补偿、最小二乘法处理等智能传感功能。先通过LC滤波电路对每路传感信号低通滤波，并通过软件方式根据每路传感器的温漂进行温度补偿，保证不同温度条件下，传感信号的准确性。对于模拟输出信号，采用最小二乘法处理进行线性拟合，以进一步减小传感器误差。

上述具有智能传感功能的中央处理模块2具有自识别、自校正、自诊断等职能传感功能，本例采用STM32F103VBT通过实时读取传感信号，将传感信号类型与之前储存在STM32F103VBT中的传感器类型数据进行对比，从而自动识别传感器类型；在系统集成运行前对每个传感器进行标定，运行时实时利用标定值对测量值进行自校正；当测量值与标定值的差值超过相应范围可以判断传感器相应故障，实现自诊断功能。

上述智能工况传感模块1与智能传感功能的中央处理模块2相结合，形成了整个冷却塔工况智能传感系统结构，如图2所示，包括冷却塔工况传感节点11和智能传感功能模块12。冷却塔工况传感节点包括进塔风速节点、空气干球温度节点、空气湿球温度节点、大气压力节点、冷却水流量节点、进水温度节点、出水温温度节点、电功率节点；智能传感功能模块工作顺序为先测量读取传感信号，自识别传感信号类型，并对其进行状态检测，自动诊断传感故障，若未出现故障，对传感信号进行滤波、微调和自动校正，最后记录输出。冷却塔工况智能传感系统的输出包括测量值、探头断路/短路、诊断结果和修复策略等输出。

上述智能工况传感模块1与智能传感功能的中央处理模块2相结合，形成了整个冷却塔工况智能传感系统结构，如图2所示，包括冷却塔工况传感节点11和智能传感功能模块12。冷却塔工况传感节点包括进塔风速节点、空气干球温度节点、空气湿球温度节点、大气压力节点、冷却水流量节点、进水温度节点、出水温温度节点、电功率节点；智能传感功能模块工作顺序为先测量读取传感信号，自识别传感信号类型，并对其进行状态检测，自动诊断传感故障，若未出现故障，对传感信号进行滤波、微调和自动校正，最后记录输出。冷却塔工况智能传感系统的输出包括测量值、探头断路/短路、诊断结果和修复策略等输出。

上述人机交互模块、射频模块和看门狗与所述中央处理模块互相连接；所述网络通信模块和移动通信模块与所述冷却塔热力性能在线智能监测平台互相连接。

上述看门狗3、备用电池4、SD卡5、人机交互模块6、射频模块7是中央处理模块的外扩设备，利用看门狗负责中央处理模块2程序运行的监测工作，保证程序的顺利运行。备用电池主要用于RTC实时时钟供电，以提供系统准确时钟，SD卡用于存储运行工况参数，每2秒存储一次，并将每天的数据采用文件形式进行管理，作为后续数据挖掘的基础，人机交互模块包括触摸屏和键盘两部分，触摸屏可用于简单的运行参数设置、工作模式选择、系统测试等功能；键盘用于电路复位、休眠唤醒、系统测试等功能。射频模块可实现运行工况的短距离无线采集和传输，必要时可减轻系统安装工作量。

上述冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台8负责冷却塔的运行和负荷状况的评估。冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台接收中央处理模块输出的在线实测工况数据，根据GB/T 7190-2008计算冷却塔实测冷却性能，并与标准设计工况下的冷却塔冷却性能进行对比求出冷却塔热力性能，利用所测电功率计算冷却塔耗电比，绘制冷却塔热力性能曲线，进而对冷却塔的运行和负荷状况做出评估。

上述网络通信模块9是利用冷却塔热力性能在线智能监测网页通过互联网与冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台8上的网络通信接口连接，通过远程范围网络服务器，实时监测冷却塔的热力性能和运行状况。

上述人机交互模块包括触摸屏和键盘，上述移动通信模块包括手机终端和3G模块，且手机终端和3G模块互相连接，实现远程查询监测；3G模块与冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台8的移动通信接口连接，手机通过移动通信服务随时随地查询监测冷却塔的热力性能和运行状况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种冷却塔热力性能在线智能监测系统，其特征在于，所述系统包括：智能工况传感模块、具有智能传感功能的中央处理模块、看门狗、备用电池、SD卡、射频模块、人机交互模块、冷却塔热力性能在线智能监测平台、网络通信模块及移动通信模块；所述中央处理模块分别与所述智能工况传感模块和冷却塔热力性能在线智能监测平台相连。

2.根据权利要求1所述的冷却塔热力性能在线智能监测系统，其特征在于，所述中央处理模块与冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台采用RS485接口进行连接。

3.根据权利要求1所述的冷却塔热力性能在线智能监测系统，其特征在于，所述智能工况传感模块和具有智能传感功能的中央处理模块构成冷却塔工况智能传感系统，该冷却塔工况智能传感系统还包括冷却塔工况传感节点和智能传感功能模块。

4.根据权利要求1所述的冷却塔热力性能在线智能监测系统，其特征在于，

所述人机交互模块、射频模块和看门狗与所述中央处理模块互相连接；

所述网络通信模块和移动通信模块与所述冷却塔热力性能在线智能监测平台互相连接。

5.根据权利要求1所述的冷却塔热力性能在线智能监测系统，其特征在于，

所述人机交互模块包括触摸屏和键盘；

所述移动通信模块包括手机终端和3G模块，且手机终端和3G模块互相连接，实现远程查询监测，所述3G模块与所述冷却塔热力性能在线智能监测上位机平台的移动通信接口连接。

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