CN215813841U - 一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气自动化和能源控制领域，公开了一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，包括：在质子重离子加速器的低能段、中能段、高能段的配电设备中设置电流传感器，实时探测各部分的运行电流值；通过监测质子重离子设备的各部分动态电流及冷却水出水温度，控制自然换热模块及冷源设备的水泵、风机、冷冻机的启动和停止，实现用电能耗优化；同时，充分利用自然环境的冷却能力，根据质子重离子加速器状态变化及环境温度变化设定冷源模块及自然换热模块的水泵、风机、冷冻机设备的动态运行规则，在充分满足质子重离子加速器换热需要的同时，实现能源的充分利用，减少浪费。

Description

一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统

技术领域

本实用新型涉及电气自动化和能源控制领域，特别涉及一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统。

背景技术

质子重离子加速器是应用于肿瘤放射治疗的大型医用装置。质子重离子加速器设备及其配套设施均属于高能耗设备，以上海市质子重离子医院为例，仅质子重离子加速器及其冷却水系统，年电能消耗约1000万度。因此，有效的能源管理意义重大。然而，为满足质子重离子加速器的全年24小时正常运行，冷却水系统常年处于满负载运行状态，在质子重离子加速器处于待机或停机状态时，冷却水系统满负载运行必然造成了用电的浪费。冷却水系统与质子重离子加速器存在一些连锁信号，如果仅依靠操作人员的手动操作来控制冷却水系统设备的启动停止实现节能，又会造成质子重离子加速器的安全运行风险。所以，研究设计一套质子重离子加速器冷却水动态用电能耗控制系统，实现设备的自动启停控制，对于能耗优化十分必要。

当前技术存在的主要问题包括：当前，为满足质子重离子加速器的运行，冷却水系统全年24小时处于满负荷运行状态。然而，在加速器待机或停机时，因发热量较低时，冷却水系统存在用电能耗的浪费。此外，当前没有一套完善的用电监测和能耗优化的控制的方式，对于能耗的控制，仅依靠工程师和操作人员的经验进行设备的操作，存在设备安全运行风险。例如，加速器突然增加负载而操作人员没有能够及时做出有效的应对，造成加速器热量不能正常带走，极有可能造成加速器设备的损坏。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，通过实时监测质子重离子加速器各部分配电设备的电流动态变化和各部分冷却水的出水温度，判断质子重离子加速器的运行状态及发热状态。同时，充分利用自然环境的冷却能力，根据质子重离子加速器状态变化及环境温度变化设定冷源模块及自然换热模块的水泵、风机、冷冻机设备的动态运行规则，在充分满足质子重离子加速器换热需要的同时，实现能源的充分利用，减少浪费。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，包括：在质子重离子加速器的低能段、中能段、高能段的配电设备中设置电流传感器，实时探测各部分的运行电流值；其中，低能段的电流传感器用于探测射频设备、离子源设备、直线加速器设备的运行状态、中能段电流传感器用于探测同步加速器设备的运行状态、高能段电流传感器用于探测高能段设备的运行状态；在质子重离子加速器的射频冷却水、离子源冷却水、直线加速器冷却水、同步加速器冷却水、高能段冷却水的回水端设置水温传感器，通过水温传感器探测质子重离子加速器各部分的负载变护状态；在室外设置环境温度传感器，用于实时探测环境温度变化；这些电流传感器、水温度传感器及环境温度传感器作为质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统的输入信号；自然换热模块由安装于室外的密闭式冷却塔及其循环水泵、风机、喷淋泵及温度传感器构成；冷源系统由冷冻机、开放式冷却塔及风机，冷却水泵和冷冻水泵构成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，根据实验分析质子重离子加速器在运行和停机状态的配电电流变化和冷却水回水温度变化，设置运行和停机两种状态变化时的临界电流值和回水温度值；根据实验分析自然换热模块在各种环境温度变化状态下的自然换热能力，设置自然换热模块换热的环境临界温度值。

作为本实用新型的一种优选技术方案，当所有电流传感器的电流值和温度传感器的温度值均低于临界值时，系统默认即将进入停机状态，主控制系统启动定时器，倒计时600秒，如果600秒后所有电流传感器的电流值和温度传感器的温度值均依然低于临界值时，启动冷却水的节能模式，依次关闭冷冻机、冷源冷冻水泵和冷源冷却水泵，并将自然换热模块的三台水泵改为两台水泵运行；如果探测到任意一个电流传感器的电流值和温度传感器的温度值高于临界值时，系统默认即将进入运行状态，依次启动冷源冷冻水泵、冷源冷却水泵、和冷冻机，自然换热模块恢复三台泵运行。

作为本实用新型的一种优选技术方案，在自然换热模块设置水温度传感器，实时探测自然换热循环水的水温；根据实验分析，设定四级梯度的温度值；例如，四段温度所包含的三个临界值分别为24℃、24.5℃和25℃，当自然换热循环水温度传感器探测的温度值小于24℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部停止；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值在24℃和24.5℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行一套；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值在24.5℃和25℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行两套；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值大于25℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部运行；通过四段温度控制来优化闭式冷却塔风机和喷淋泵的运行，实现能耗优化；三个临界温度值的设定以满足实际需要为准，可根据具体情况变化，如果有三台以上的风机或喷淋水泵，可以扩大梯度个数；也可以根据实际需要减少梯度个数。

作为本实用新型的一种优选技术方案，在冷源冷却水设置水温度传感器，实时探测冷源冷却水的水温；根据实验分析，设定四级梯度的温度值；例如，这四段温度所包含的三个临界值分别为30℃、31℃和32℃，当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值小于30℃时，全部风机停止；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值在30℃与31℃之间时，开启一台风机；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值在31℃与32℃之间时，开启两台风机；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值大于32℃时，全部风机运行；通过四段温度控制来优化开式冷却塔风机的运行，实现能耗优化；三个临界温度值的设定以满足实际需要为准，可根据具体情况变化，如果有三台以上的风机或喷淋水泵，可以扩大梯度个数；也可以根据实际需要减少梯度个数。

作为本实用新型的一种优选技术方案，当环境温度传感器所探测到的环境温度大于临界温度时，主控制器启动1200秒定时，当超过1200秒，环境温度传感器所探测到的环境温度依然大于临界温度时，启动环境高温模式，关闭闭式冷却塔进水阀门，闭式冷却塔旁通阀门处于全开状态；同时，所有闭式冷却塔的风机和喷淋泵停止运行；当环境温度传感器所探测到的环境温度第于临界温度时，自然换热模块恢复；通过这一方法，避免因环境温度过高而造成的自然换热模块从外界环境吸热而造成能源浪费。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

通过实时监测质子重离子加速器各部分配电设备的电流动态变化和各部分冷却水的出水温度，判断质子重离子加速器的运行状态及发热状态；同时，充分利用自然环境的冷却能力，根据质子重离子加速器状态变化及环境温度变化设定冷源模块及自然换热模块的水泵、风机、冷冻机设备的动态运行规则，在充分满足质子重离子加速器换热需要的同时，实现能源的充分利用，减少浪费。

附图说明

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

图1是本实用新型的整体方案示意图。

图中：1、高能段配电设备；2、中能段配电设备；3、低能段配电设备；4、高能段电流表；5、中能段电流表；6、低能段电流表；7、高能段设备；8、同步加速器设备；9、直线加速器设备；10、离子源设备；11、射频设备；12、环境温度传感器；13、高能段冷却回水温度传感器；14、同步加速器冷却回水温度传感器；15、直线加速器冷却回水温度传感器；16、离子源冷却回水温度传感器；17、射频冷却回水温度传感器；18、高能段闭式循环冷却水；19、同步加速器闭式循环冷却水；20、直线加速器闭式循环冷却水；21、离子源闭式循环冷却水；22、射频闭式循环冷却水；23、换热设备Ⅴ；24、换热设备Ⅳ；25、换热设备Ⅲ；26、换热设备Ⅱ；27、换热设备Ⅰ；28、换热设备Ⅹ；29、换热设备Ⅸ；30、换热设备Ⅷ；31、换热设备Ⅶ；32、换热设备Ⅵ；33、闭式冷却塔进水阀门；34、闭式冷却塔旁通阀门；35、闭式冷却塔Ⅰ喷淋水泵；36、闭式冷却塔Ⅰ风机；37、闭式冷却塔Ⅱ喷淋水泵；38、闭式冷却塔Ⅱ风机；39、闭式冷却塔Ⅲ喷淋水泵；40、闭式冷却塔Ⅲ风机；41、自然换热模块水泵Ⅰ；42、自然换热模块水泵Ⅱ；43、自然换热模块水泵Ⅲ；44、冷源冷冻水水泵Ⅰ；45、冷源冷冻水水泵Ⅱ；46、冷冻机Ⅰ；47、冷冻机Ⅱ；48、冷源冷却水水泵Ⅰ；49、冷源冷却水水泵Ⅱ；50、开式冷却塔Ⅰ风机；51、开式冷却塔Ⅱ风机；52、开式冷却塔Ⅲ风机；53、电流信号采集器；54、温度信号采集器；55、冷源模块控制器；56、网络信号传输单元Ⅰ；57、网络信号传输单元Ⅱ；58、网络信号传输单元Ⅲ；59、自然换热模块控制器；60、网络信号传输单元Ⅳ；61、数据交换机；62、主控制器；63、数据服务器计算机；64、自然换热循环水温度传感器；65、冷源冷冻水温度传感器；66、冷源冷却水温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型如图1所示，本实用新型为一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，应用于质子重离子加速器冷却水系统的动态能耗控制与优化，能够在满足加速器换热需要及温度控制的同时，实现能耗控制及优化，如图1所示，具体包括以下结构：高能段配电设备1、中能段配电设备2、低能段配电设备3、高能段电流表4、中能段电流表5、低能段电流表6、高能段设备7、同步加速器设备8、直线加速器设备9、离子源设备10、射频设备11、环境温度传感器12、高能段冷却回水温度传感器13、同步加速器冷却回水温度传感器14、直线加速器冷却回水温度传感器15、离子源冷却回水温度传感器16、射频冷却回水温度传感器17、高能段闭式循环冷却水18、同步加速器闭式循环冷却水19、直线加速器闭式循环冷却水20、离子源闭式循环冷却水21、射频闭式循环冷却水22、换热设备Ⅴ23、换热设备Ⅳ24、换热设备Ⅲ25、换热设备Ⅱ26、换热设备Ⅰ27、换热设备Ⅹ28、换热设备Ⅸ29、换热设备Ⅷ30、换热设备Ⅶ31、换热设备Ⅵ32、闭式冷却塔进水阀门33、闭式冷却塔旁通阀门34、闭式冷却塔Ⅰ喷淋水泵35、闭式冷却塔Ⅰ风机36、闭式冷却塔Ⅱ喷淋水泵37、闭式冷却塔Ⅱ风机38、闭式冷却塔Ⅲ喷淋水泵39、闭式冷却塔Ⅲ风机40、自然换热模块水泵Ⅰ41、自然换热模块水泵Ⅱ42、自然换热模块水泵Ⅲ43、冷源冷冻水水泵Ⅰ44、冷源冷冻水水泵Ⅱ45、冷冻机Ⅰ46、冷冻机Ⅱ47、冷源冷却水水泵Ⅰ48、冷源冷却水水泵Ⅱ49、开式冷却塔Ⅰ风机50、开式冷却塔Ⅱ风机51、开式冷却塔Ⅲ风机52、电流信号采集器53、温度信号采集器54、冷源模块控制器55、网络信号传输单元Ⅰ56、网络信号传输单元Ⅱ57、网络信号传输单元Ⅲ58、自然换热模块控制器59、网络信号传输单元Ⅳ60、数据交换机61、主控制器62、数据服务器计算机63、自然换热循环水温度传感器64、冷源冷冻水温度传感器65、冷源冷却水温度传感器66。

具体的，低能段配电设备3用于直线加速器设备9、离子源设备10和射频设备的配电11，采用低能段电流表6实时监测低能段配电设备3的运行电流值；中能段配电设备2用于同步加速器设备8的配电，采用中能段电流表5实时监测中能段配电设备2的电流值；高能段配电设备1用于高能段设备7的配电，采用高能段电流表4实时监测高能段配电设备1的电流值；高能段电流表4、中能段电流表5和低能段电流表6的实时数据通过电流信号采集器53进行实时采集。

高能段电流表4、中能段电流表5、低能段电流表6的信号接入电流信号采集器53，并通过网络信号传输单元Ⅰ56将信号传入数据交换机61。

射频闭式循环冷却水22用于冷却射频设备11，通过设置射频冷却回水温度传感器17来实时监测射频设备11的发热状态；离子源闭式循环冷却水21用于冷却离子源设备10，通过设置离子源冷却回水温度传感器16来实时监测离子源设备10的发热状态；直线加速器闭式循环冷却水20用于冷却直线加速器设备9，通过设置直线加速器冷却回水温度传感器15来实时监测直线加速器设备9的发热状态；同步加速器闭式循环冷却水19用于冷却同步加速器设备8，通过设置同步加速器冷却回水温度传感器14来实时监测同步加速器设备8的发热状态；高能段闭式循环冷却水18用于冷却高能段设备7，通过设置高能段冷却回水温度传感器13来实时监测高能段设备7的发热状态。高能段冷却回水温度传感器13、同步加速器冷却回水温度传感器14、直线加速器冷却回水温度传感器15、离子源冷却回水温度传感器16和射频冷却回水温度传感器17的实时数据通过温度信号采集器来采集54。

环境温度传感器12、高能段冷却回水温度传感器13、同步加速器冷却回水温度传感器14、直线加速器冷却回水温度传感器15、离子源冷却回水温度传感器16、射频冷却回水温度传感器17的信号接入温度信号采集器54，并通过网络信号传输单元Ⅱ57传输到数据交换机61。

换热设备Ⅴ23和换热设备Ⅹ28用于高能段闭式循环冷却水18的换热，换热设备Ⅴ23和换热设备Ⅹ28之间通过自然换热循环水连接，换热设备Ⅹ28与冷源冷冻水连接；换热设备Ⅳ24和换热设备Ⅸ29用于同步加速器闭式循环冷却水19的换热，换热设备Ⅳ24和换热设备Ⅸ29之间通过自然换热循环水连接，换热设备Ⅸ29与冷源冷冻水连接；换热设备Ⅲ25和换热设备Ⅷ30用于直线加速器闭式循环冷却水20的换热，换热设备Ⅲ25和换热设备Ⅷ30之间通过自然换热循环水连接，换热设备Ⅷ30与冷源冷冻水连接；换热设备Ⅱ26和换热设备Ⅶ31用于离子源闭式循环冷却水21的换热，换热设备Ⅱ26和换热设备Ⅶ31之间过自然换热循环水连接，换热设备Ⅶ31与冷源冷冻水连接；换热设备Ⅰ27和换热设备Ⅵ32用于射频闭式循环冷却水22的换热，换热设备Ⅰ27和换热设备Ⅵ32之间过自然换热循环水连接，换热设备Ⅵ32与冷源冷冻水连接。

自然换热循环水模块由闭式冷却塔进水阀门33、闭式冷却塔旁通阀门34、闭式冷却塔Ⅰ喷淋水泵35、闭式冷却塔Ⅰ风机36、闭式冷却塔Ⅱ喷淋水泵37、闭式冷却塔Ⅱ风机38、闭式冷却塔Ⅲ喷淋水泵39、闭式冷却塔Ⅲ风机40、自然换热模块水泵Ⅰ41、自然换热模块水泵Ⅱ42、自然换热模块水泵Ⅲ43构成，其中，自然换热模块水泵Ⅰ41、自然换热模块水泵Ⅱ42、自然换热模块水泵Ⅲ43提供自然换热循环水的动力，闭式冷却塔Ⅰ喷淋水泵35、闭式冷却塔Ⅱ喷淋水泵37、闭式冷却塔Ⅲ喷淋水泵39提供闭式冷却塔内喷淋冷却的动力，闭式冷却塔Ⅰ风机36、闭式冷却塔Ⅱ风机38、闭式冷却塔Ⅲ风机40提供闭式冷却塔内的风冷。闭式冷却塔进水阀门33用于在环境温度过高，自然换热冷却水不能散热时，用于关闭自然换热循环水至闭式冷却塔的通路，当闭式冷却塔进水阀门33关闭时，闭式冷却塔旁通阀门34处于完全打开状态。自然换热循环水温度传感器64用于实时探测自然换热循环水的温度。

自然换热循环水模块的全部控制信号接入自然换热模块控制器59，并通过网络信号传输单元Ⅳ60传输到数据交换机61。

冷源模块包括：冷源冷冻水水泵Ⅰ44、冷源冷冻水水泵Ⅱ45、冷冻机Ⅰ46、冷冻机Ⅱ47、冷源冷却水水泵Ⅰ48、冷源冷却水水泵Ⅱ49、开式冷却塔Ⅲ风机50、开式冷却塔Ⅱ风机51、开式冷却塔Ⅲ风机52，通过冷源冷冻水温度传感器65实时探测冷冻水温度、通过冷源冷却水温度传感器66实时探测冷源冷却水温度。

冷源模块的全部控制信号接入冷源模块控制器55，并通过网络信号传输单元Ⅲ58传输到数据交换机61。

数据交换机61与主控制器62连接，所有数据经主控制器62逻辑控制后，反馈给各个水泵、阀门、风机、冷冻机启动与停止信号。所有运行数据存入数据服务器计算机63。

通过实验分析质子重离子加速器在运行和待机状态下，高能段电流表4、中能段电流表5、低能段电流表6的电流数据，以及高能段冷却回水温度传感器13、同步加速器冷却回水温度传感器14、直线加速器冷却回水温度传感器15、离子源冷却回水温度传感器16、射频冷却回水温度传感器17在运行和待机状态下的水温度数据，确定两种状态下的电流和温度的临界值。例如：高能段电流表4、中能段电流表5、低能段电流表6的电流数据的电流界限值分别为I1，I2，I3；高能段冷却回水温度传感器13、同步加速器冷却回水温度传感器14、直线加速器冷却回水温度传感器15、离子源冷却回水温度传感器16、射频冷却回水温度传感器17的临界温度值分别为T1，T2，T3，T4，T5。

通过实验分析自然换热循环水能够实现换热的临界温度，即环境温度传感器12所探测到的环境温度临界值T6，即环境温度大于T6时，闭式冷却塔不能散热。

当所有电流值及温度值均低于临界温度时，可以认为加速器处于待机状态，此时，主控制器62开始计时600秒，如果600秒内有任一电流或温度值高于临界值，计时器清零。如果600秒结束后，所有电流及温度均仍然低于临界值，则依次关闭冷冻机，冷源冷却水泵和冷源冷冻水泵。自然换热模块由三台泵改为两台泵运行，系统进入节能模式。在节能模式下，当探测到任一电流或温度值高于临界值时，依次开启冷源冷却水泵、冷源冷冻水泵、冷冻机，自然换热模块由两台台泵改为三台泵运行，系统进入正常运行状态。

在节能模式下，开式冷却塔Ⅲ风机50、开式冷却塔Ⅱ风机51、开式冷却塔Ⅲ风机52处于停止状态。在正常运行状态时，根据冷源冷却水温度传感器66所探测到的温度值，分4段控制风机启动和停止。例如：这四段温度所包含的三个临界值分别为30℃、31℃和32℃，当冷源冷却水温度传感器66所探测到的温度值小于30℃时，全部风机停止；当冷源冷却水温度传感器66所探测到的温度值在30℃与31℃之间时，开启一台风机；当冷源冷却水温度传感器66所探测到的温度值在31℃与32℃之间时，开启两台风机；当冷源冷却水温度传感器66所探测到的温度值大于32℃时，全部风机运行。通过四段温度控制来优化开式冷却塔风机的运行，实现能耗优化。

自然换热模块通过自然换热循环水温度传感器64探测的温度值分四段来控制闭式冷却塔Ⅰ喷淋水泵35、闭式冷却塔Ⅰ风机36、闭式冷却塔Ⅱ喷淋水泵37、闭式冷却塔Ⅱ风机38、闭式冷却塔Ⅲ喷淋水泵39、闭式冷却塔Ⅲ风机40的启动和停止。例如，四段温度所包含的三个临界值分别为24℃、24.5℃和25℃，当自然换热循环水温度传感器64探测的温度值小于24℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部停止；当自然换热循环水温度传感器64探测的温度值在24℃和24.5℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行一套；当自然换热循环水温度传感器64探测的温度值在24.5℃和25℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行两套；当自然换热循环水温度传感器64探测的温度值大于25℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部运行。通过四段温度控制来优化闭式冷却塔风机和喷淋泵的运行，实现能耗优化。

当12环境温度传感器所探测到的环境温度大于临界温度时，62主控制器启动1200秒定时，当超过1200秒，12环境温度传感器所探测到的环境温度依然大于临界温度时，启动环境高温模式，关闭33闭式冷却塔进水阀门，34闭式冷却塔旁通阀门处于全开状态。同时，所有闭式冷却塔的风机和喷淋泵停止运行。当12环境温度传感器所探测到的环境温度第于临界温度时，自然换热模块恢复。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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 (6)

1.一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，包括：在质子重离子加速器的低能段、中能段、高能段的配电设备中设置电流传感器，实时探测各部分的运行电流值；其中，低能段的电流传感器用于探测射频设备、离子源设备、直线加速器设备的运行状态、中能段电流传感器用于探测同步加速器设备的运行状态、高能段电流传感器用于探测高能段设备的运行状态；在质子重离子加速器的射频冷却水、离子源冷却水、直线加速器冷却水、同步加速器冷却水、高能段冷却水的回水端设置水温传感器，通过水温传感器探测质子重离子加速器各部分的负载变护状态；在室外设置环境温度传感器，用于实时探测环境温度变化；这些电流传感器、水温度传感器及环境温度传感器作为质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统的输入信号；自然换热模块由安装于室外的密闭式冷却塔及其循环水泵、风机、喷淋泵及温度传感器构成；冷源系统由冷冻机、开放式冷却塔及风机，冷却水泵和冷冻水泵构成。

2.根据权利要求1所述的一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，根据实验分析质子重离子加速器在运行和停机状态的配电电流变化和冷却水回水温度变化，设置运行和停机两种状态变化时的临界电流值和回水温度值；根据实验分析自然换热模块在环境温度变化状态下的自然换热能力，设置自然换热模块换热的环境临界温度值。

3.根据权利要求2所述的一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，当所有电流传感器的电流值和温度传感器的温度值均低于临界值时，系统默认即将进入停机状态，主控制系统启动定时器，倒计时600秒，如果600秒后所有电流传感器的电流值和温度传感器的温度值均依然低于临界值时，启动冷却水的节能模式，依次关闭冷冻机、冷源冷冻水泵和冷源冷却水泵，并将自然换热模块的三台水泵改为两台水泵运行；如果探测到任意一个电流传感器的电流值和温度传感器的温度值高于临界值时，系统默认即将进入运行状态，依次启动冷源冷冻水泵、冷源冷却水泵、和冷冻机，自然换热模块恢复三台泵运行。

4.根据权利要求1所述的一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，在自然换热模块设置水温度传感器，实时探测自然换热循环水的水温；根据实验分析，设定四级梯度的温度值；例如，四段温度所包含的三个临界值分别为24℃、24.5℃和25℃，当自然换热循环水温度传感器探测的温度值小于24℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部停止；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值在24℃和24.5℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行一套；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值在24.5℃和25℃之间时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵运行两套；当自然换热循环水温度传感器探测的温度值大于25℃时，闭式冷却塔的风机和喷淋泵全部运行；通过四段温度控制来优化闭式冷却塔风机和喷淋泵的运行，实现能耗优化；三个临界温度值的设定以满足实际需要为准，可根据具体情况变化，如果有三台以上的风机或喷淋水泵，可以扩大梯度个数；可以根据实际需要减少梯度个数。

5.根据权利要求1所述的一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，在冷源冷却水设置水温度传感器，实时探测冷源冷却水的水温；根据实验分析，设定四级梯度的温度值；例如，这四段温度所包含的三个临界值分别为30℃、31℃和32℃，当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值小于30℃时，全部风机停止；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值在30℃与31℃之间时，开启一台风机；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值在31℃与32℃之间时，开启两台风机；当冷源冷却水温度传感器所探测到的温度值大于32℃时，全部风机运行；通过四段温度控制来优化开式冷却塔风机的运行，实现能耗优化；三个临界温度值的设定以满足实际需要为准，可根据具体情况变化，如果有三台以上的风机或喷淋水泵，可以扩大梯度个数；可以根据实际需要减少梯度个数。

6.根据权利要求1所述的一种质子重离子加速器冷却水动态能耗控制系统，其特征在于，当环境温度传感器所探测到的环境温度大于临界温度时，主控制器启动1200秒定时，当超过1200秒，环境温度传感器所探测到的环境温度依然大于临界温度时，启动环境高温模式，关闭闭式冷却塔进水阀门，闭式冷却塔旁通阀门处于全开状态；同时，所有闭式冷却塔的风机和喷淋泵停止运行；当环境温度传感器所探测到的环境温度第于临界温度时，自然换热模块恢复；通过这一方法，避免因环境温度过高而造成的自然换热模块从外界环境吸热而造成能源浪费。

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