專利名稱：工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明構(gòu)建一種智慧型、高效低耗的，工廠用冷卻循環(huán)水的運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，可適用于相關(guān)行業(yè)冷去循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制。
背景技術(shù)：
統(tǒng)計(jì)表明，冷卻水平均占到工業(yè)用水量的70%，其運(yùn)行是確保相關(guān)工藝正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，也是確保相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。同時(shí)，鑒于其量之大以及持續(xù)不斷的循環(huán)運(yùn)行特征，相應(yīng)的動(dòng)力消耗，必然是相關(guān)流程運(yùn)行能耗的重要組成部分?；蛘哒f，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的高效低耗運(yùn)行，是決定企業(yè)運(yùn)營，能否適應(yīng)國家可持續(xù)性發(fā)展國策的重要因素之一。當(dāng)然，從節(jié)流的角度分析，冷卻循環(huán)水的按需高效運(yùn)行，必然能提高相應(yīng)流程生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，大幅度降低流程的能源消耗，也是相關(guān)工藝流程清潔生產(chǎn)的必要條件。但是，對(duì)于工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言，其運(yùn)行優(yōu)化控制的開展，是非常復(fù)雜的系統(tǒng)性問題。其復(fù)雜性集中表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。1)工廠中現(xiàn)行的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，基本采用全負(fù)荷設(shè)計(jì)方法，以及定流量的運(yùn)行方式；
如前所述，鑒于工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的重要性，其設(shè)計(jì)開展所采用的方式是，根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)定的最不利環(huán)境條件，對(duì)應(yīng)流程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，以及考慮10%以上的安全余量前提下，按照相應(yīng)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來開展的。而實(shí)際運(yùn)行過程中，環(huán)境條件達(dá)到設(shè)計(jì)工況，所占的運(yùn)行時(shí)間比例，平均連10%的比例都不能達(dá)到；更重要的是，一般工藝流程設(shè)計(jì)階段，都對(duì)相關(guān)流程未來的發(fā)展，流出相應(yīng)的空間，再考慮到流程設(shè)計(jì)安全系數(shù)的取值，這些因素直接造成冷卻循環(huán)水動(dòng)力設(shè)備選型過大的問題?；蛘哒f，對(duì)于所選定的動(dòng)力系統(tǒng)而言，其在設(shè)計(jì)負(fù)荷條件下高效運(yùn)行的時(shí)間比例還達(dá)不到10%。另一方面，對(duì)于大負(fù)荷條件下設(shè)計(jì)的管網(wǎng)系統(tǒng)來說，必然造成初始投資費(fèi)用高的問題。而且在實(shí)際的運(yùn)行過程中，按照定流量的方式運(yùn)行， 其運(yùn)行能耗必然高于相應(yīng)工況的優(yōu)化值。2)工藝流程運(yùn)行工況包括環(huán)境因素具有多變性的特征；
冷卻水的運(yùn)行，是為了在相應(yīng)的環(huán)境工況和流程運(yùn)行工況條件下，及時(shí)快速的將流程運(yùn)行過程產(chǎn)生的熱負(fù)荷帶走，為相關(guān)流程創(chuàng)造良好和必要的生產(chǎn)條件。實(shí)際運(yùn)行過程中，環(huán)境工況和流程工況是兩個(gè)變化的因素。流程工況取決于行業(yè)和企業(yè)本身的生產(chǎn)策略，以及相應(yīng)市場的變化的影響，具有一定的隨機(jī)性；環(huán)境工況對(duì)于企業(yè)所在地域而言，盡管全年是按照某種擬周期的特征來變化的，但其與流程工況的變化組合在一起，必然提高總體負(fù)荷的變化特征復(fù)雜程度的提高。從這一角度而言，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的按需供給的徹底實(shí)現(xiàn)，具有相當(dāng)?shù)碾y度。3)工廠中現(xiàn)行的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，存在嚴(yán)重的動(dòng)態(tài)水力平衡問題；
冷卻水從冷卻裝置輸送到終端用戶，是通過相應(yīng)的冷卻水循環(huán)管網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的。作為冷卻循環(huán)介質(zhì)的水，其不可壓縮性將同一管網(wǎng)中的各用水環(huán)節(jié)，高度耦合在一起。任意局部水力工況的改變，都必然影響到所有環(huán)節(jié)，從而造成整個(gè)管網(wǎng)的水力和熱力波動(dòng)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)選型和安裝，冷卻管網(wǎng)各用水環(huán)節(jié)必然具有各自的阻力特征，其分布決定了相應(yīng)工況條件下，各環(huán)節(jié)用水是否能夠合理的分配，也就決定了相應(yīng)環(huán)節(jié)工藝過程能否正常運(yùn)行。 或者說，對(duì)于給定的管網(wǎng)和動(dòng)力系統(tǒng)，如何能夠在多變的運(yùn)行工況下，按照環(huán)節(jié)需求，及時(shí)將相應(yīng)水量的冷卻循環(huán)水送至各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是決定整個(gè)流程正常運(yùn)行的核心關(guān)鍵因素。按照現(xiàn)有的設(shè)計(jì)體系，根據(jù)最不利用戶的需求，提供相應(yīng)的動(dòng)力配給，其它環(huán)節(jié)過剩的動(dòng)力輸配，則通過靜態(tài)閥門來消耗掉。這也正是絕大多數(shù)工業(yè)企業(yè)流程運(yùn)行過程中，按照設(shè)計(jì)工況，采用定流量運(yùn)行的根本原因。傳統(tǒng)的閥門，只起到在指定工況下的固定調(diào)配，并產(chǎn)生相應(yīng)的能耗。完全無法與多變的運(yùn)行工況相匹配，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力平衡和熱力平衡。 管網(wǎng)的能耗是以設(shè)計(jì)工況的形式固定存在的，或者說實(shí)際運(yùn)行過程中，在動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡的基礎(chǔ)上，管網(wǎng)的能耗存在相應(yīng)的節(jié)能空間。另一方面，由于工業(yè)企業(yè)流程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用預(yù)留發(fā)展負(fù)荷的方法，動(dòng)力裝置選型過大，采用定流量的運(yùn)行方法，是通過在水泵出口安裝調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)指定揚(yáng)程下，循環(huán)流量的配給。動(dòng)力系統(tǒng)能耗必然過高，存在較大的節(jié)能空間?，F(xiàn)有的節(jié)能和平衡方案，是分別引入靜態(tài)水力平衡閥和動(dòng)力系統(tǒng)的變頻技術(shù)。一方面，靜態(tài)水力平衡閥，盡管在一定意義上，起到了水力平衡和熱力平衡的作用，但是在多變的運(yùn)行工況中，其調(diào)節(jié)的復(fù)雜程度非常之高，結(jié)果是企業(yè)還是不對(duì)管網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行適應(yīng)的調(diào)整；由于動(dòng)態(tài)平衡實(shí)現(xiàn)的困難，水泵的高效變頻，在本質(zhì)上來說根本是無法實(shí)現(xiàn)的。4)工業(yè)企業(yè)用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行顯示出較大的滯后性；
工業(yè)企業(yè)冷卻循環(huán)水終端環(huán)節(jié)的較多，而且往往是具有較大的分散性，這就造成冷卻循環(huán)水管網(wǎng)的高復(fù)雜性。同時(shí)由于冷卻循環(huán)水的用量較大，所以對(duì)應(yīng)的冷卻水管網(wǎng)在水力和熱力特性方面，必然具有較大的滯后性。按照傳統(tǒng)的控制方法，一般將冷卻循環(huán)的控制參數(shù)檢測選定為冷卻水供水參數(shù)(溫度、壓力和流量)(對(duì)于有特殊水質(zhì)要求，而具有二次管網(wǎng)系統(tǒng)的流程而言，將控制參數(shù)定為二網(wǎng)供水參數(shù))。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于采用定流量運(yùn)行方式，滯后性并不被運(yùn)行方關(guān)注。但是，運(yùn)行優(yōu)化的開展，終端用水環(huán)節(jié)運(yùn)行水量水溫的合理保證，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的又一個(gè)重要方面。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制，必須是質(zhì)調(diào)和量調(diào)相互匹配的過程，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)。或者說，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)，無法展開監(jiān)控參數(shù)和終端環(huán)節(jié)要求動(dòng)態(tài)匹配的控制，必然造成終端環(huán)節(jié)潛在的能量浪費(fèi)。為了與動(dòng)態(tài)平衡和優(yōu)化變頻相配合，進(jìn)一步降低系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，如何通過深化冷卻技術(shù)的開展， 對(duì)具有較大滯后性的系統(tǒng)，進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的動(dòng)態(tài)匹配優(yōu)化，是運(yùn)行優(yōu)化控制的另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。5)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行合理溫度設(shè)定難度高；
對(duì)于具有較大滯后性的定流量冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制目標(biāo)是，只要控制參數(shù)在實(shí)際運(yùn)行過程中不超過某個(gè)經(jīng)驗(yàn)取值，系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整就不用展開。同時(shí)由于管網(wǎng)系統(tǒng)(一次管網(wǎng)和二次管網(wǎng))不具備動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)整能力，運(yùn)行過程中，只能以最不利或較不利終端環(huán)節(jié)的工藝溫度為參考，必然造成大多數(shù)終端用水環(huán)節(jié)實(shí)際運(yùn)行過程中，溫度參數(shù)甚至大大低于設(shè)計(jì)參數(shù)，這就是造成能量浪費(fèi)的又一個(gè)重要因素。從運(yùn)行的參數(shù)來看，表現(xiàn)為為冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)定的運(yùn)行溫度取值過低，或者說對(duì)于具有復(fù)雜特征的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)定更為合理的運(yùn)行溫度，是一件難度非常高的工作。6)冷卻與循環(huán)的匹配控制難度大；
對(duì)于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言，其重要的能耗環(huán)節(jié)包括如下三個(gè)部分循環(huán)水泵能耗、管網(wǎng)能耗和冷卻風(fēng)機(jī)能耗。運(yùn)行過程中，冷卻循環(huán)水與空氣在塔內(nèi)進(jìn)行接觸，通過汽化與接觸傳熱，空氣溫度升高，濕度達(dá)到或接近飽和。空氣濕球溫度越低，空氣量越大，循環(huán)水出塔溫度越低。循環(huán)水泵是系統(tǒng)中循環(huán)水輸送的動(dòng)力設(shè)備，其負(fù)荷與循環(huán)水流量，揚(yáng)程有關(guān)。循環(huán)水流量越大，阻力越大，管網(wǎng)系統(tǒng)能耗越大。換熱負(fù)荷一定的條件系，循環(huán)水進(jìn)換熱器溫度越低，所需循環(huán)水水量越少(但是，必然有最低流量的限制，如防止氣蝕要求的流量或者防凍所需最小流量等)。鼓風(fēng)機(jī)是冷卻塔的一部分，它的功率與鼓入空氣量， 出口風(fēng)壓有關(guān)。鼓入空氣量越大，功率越大。所以對(duì)于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制， 只提及管網(wǎng)和循環(huán)動(dòng)力環(huán)節(jié)的優(yōu)化，是不全面的。如何通過相應(yīng)的優(yōu)化冷卻技術(shù)，在確保各換熱器換熱效率的基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)整體運(yùn)行能耗合理地降下來，才是優(yōu)化控制最終的目標(biāo)。 對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的介質(zhì)是空氣，而水泵運(yùn)行則要推動(dòng)水的循環(huán)。顯然通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化冷卻技術(shù)，在適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)能耗條件下，降低水泵的能耗，或者說優(yōu)化循環(huán)水流量的控制，以優(yōu)化循環(huán)水的流量，冷卻與循環(huán)匹配的研究勢(shì)在必行。通過上述分析，可以看出對(duì)于工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言，其運(yùn)行優(yōu)化控制工作的開展，需要考慮的重要因素較多。但有一點(diǎn)是必須明確的，對(duì)于具有多變特征系統(tǒng)而言，保障系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡，是整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化控制得以開展的最根本性前提條件。當(dāng)然，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的概念，采用無線監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程服務(wù)體系，將整個(gè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)打造成一個(gè)具有上位遠(yuǎn)程優(yōu)化運(yùn)行監(jiān)控與下位就地快速控制一體化的智慧型冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，作為工業(yè)企業(yè)用能管理平臺(tái)和運(yùn)行優(yōu)化控制平臺(tái)的有機(jī)組成部分，是本發(fā)明的又一重要組成部分。當(dāng)然本發(fā)明所提出的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，首先是能夠獨(dú)立運(yùn)行的優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)，完成功能獨(dú)立的服務(wù)。同時(shí)，本系統(tǒng)還保有與工業(yè)企業(yè)其他運(yùn)行優(yōu)化管理模塊相互匹配的接口，以為工業(yè)企業(yè)整體運(yùn)行優(yōu)化服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)所存在的上述問題，本發(fā)明提出構(gòu)建一種智慧型的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施的一種工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)由如下5個(gè)子系統(tǒng)組成管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)、循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)、溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)、優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)；
1)管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)由智能平衡閥、無線或者有線監(jiān)控、采集和通信模塊，以及上位服務(wù)器三個(gè)主要環(huán)節(jié)構(gòu)成，通過無限采集和通信技術(shù)，將各閥門所檢測的各項(xiàng)參數(shù)信息采集至上位管理服務(wù)器；對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)中的干管、支管和閥門，按照與水泵之間距離的遠(yuǎn)近，進(jìn)行管道和閥門的編號(hào)，并在上位系統(tǒng)中給出相應(yīng)的顯示界面；與閥門就地智能控制能力相結(jié)合，通過定期掃描各智能調(diào)節(jié)閥的參數(shù)，來檢測整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行水力狀態(tài)；通過不同工況下，各環(huán)節(jié)閥門開度的計(jì)量，來統(tǒng)計(jì)指定管網(wǎng)的運(yùn)行水力特征，按照不利狀態(tài)，對(duì)各環(huán)節(jié)水力特征進(jìn)行評(píng)比；
2)循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)在變頻過程中，各終端用水環(huán)節(jié)所需水量及時(shí)按需供給；采用多組不同大小的水泵，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的變化進(jìn)行高效并聯(lián)運(yùn)行的方式代替大泵獨(dú)立運(yùn)行；再設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該根據(jù)同行業(yè)企業(yè)，規(guī)模相仿流程運(yùn)行過程中，運(yùn)行負(fù)荷的普適性統(tǒng)計(jì)特征，進(jìn)行三級(jí)三組水泵的并聯(lián)運(yùn)行方法；在運(yùn)行優(yōu)化控制過程中，水泵需盡量將升頻的要求提高，或者是水泵升頻是智能平衡調(diào)控?zé)o法達(dá)到時(shí)的選擇，在確定好多級(jí)水泵高效變頻的負(fù)荷區(qū)間和策略后，整個(gè)系統(tǒng)的變頻優(yōu)化控制的開展，應(yīng)該是在對(duì)應(yīng)的運(yùn)行工況條件下，在閥門就地平衡控制的基礎(chǔ)上，以閥門開度的上位控制為前提，以高效變頻為限制，在盡量低的頻率和管網(wǎng)阻力條件下，實(shí)現(xiàn)用戶需水量的平衡供給；
3)溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)
該溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)與管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)相結(jié)合，選定優(yōu)先監(jiān)控若干較不利的用水環(huán)節(jié)的回水溫度方式，以及需要重點(diǎn)保證環(huán)節(jié)的回水溫度方式，替換傳統(tǒng)控制參數(shù)為一網(wǎng)或者二網(wǎng)供水溫度的方式；針對(duì)氣候遷移帶來的溫度變化，所述的溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償；所述的溫度補(bǔ)償?shù)那疤釛l件是對(duì)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)采集；
4)優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)
該優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)，涉及到冷卻環(huán)節(jié)硬件系統(tǒng)的優(yōu)化控制，以及根據(jù)環(huán)境溫度的變化， 合理優(yōu)化循環(huán)水處塔溫度；其核心在于優(yōu)化選擇所開啟的冷卻塔塔數(shù)，即冷卻面積、上塔能耗；并對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，在相應(yīng)的冷卻塔數(shù)量條件下，根據(jù)環(huán)境溫度的變化，優(yōu)化冷卻風(fēng)機(jī)的頻率，以在最低運(yùn)行能耗的前提下，確保合理的出塔溫度；
5)冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)的職能分為以下四個(gè)有機(jī)組成部分用戶接口模塊、分項(xiàng)計(jì)量功能模塊、管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力狀況統(tǒng)計(jì)模塊、以及上位優(yōu)化運(yùn)行控制模塊；
所述的用戶接口模塊，為工業(yè)企業(yè)用戶進(jìn)行冷卻循環(huán)水上位監(jiān)控，提供交互界面，該模塊首先需完成對(duì)具體冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的工藝流程備案，方便用戶和系統(tǒng)本身對(duì)系統(tǒng)組成設(shè)備，進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理，以及系統(tǒng)故障的報(bào)警和記錄；
所述的分項(xiàng)計(jì)量功能模塊，將運(yùn)行過程中，環(huán)境參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行總用電量、循環(huán)水工藝參數(shù)、補(bǔ)水記錄、設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；
所述的管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力狀況統(tǒng)計(jì)模塊通過人為設(shè)定的周期統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍內(nèi)， 對(duì)全局智能閥門，在不同運(yùn)行工況下的開度進(jìn)行掃描，確定個(gè)用水環(huán)節(jié)的水力狀態(tài)；該模塊基于智能平衡閥門的流量實(shí)時(shí)計(jì)量功能，可確定出從水泵輸出的總流量的輸配狀況，進(jìn)行系統(tǒng)是否漏水的判定和漏水環(huán)節(jié)快速確定；
所述的上位優(yōu)化運(yùn)行控制模塊，通過環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)难芯?、?duì)應(yīng)流程的運(yùn)行負(fù)荷特征的統(tǒng)計(jì)，以及通過學(xué)習(xí)功能的引入，從上位為整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制，提供優(yōu)化運(yùn)行的參數(shù)。 作為優(yōu)選，所述的管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)是以應(yīng)用了具有自主水力平衡的智能閥門為運(yùn)行基礎(chǔ)的；所述的管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，將智能平衡閥、無線或者有線監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)，通過通信模塊傳遞至上位服務(wù)器上的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析，所述的數(shù)據(jù)庫可運(yùn)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，也可以開發(fā)數(shù)據(jù)庫程序；在動(dòng)態(tài)平衡的前提下，根據(jù)不同工況下，各用水環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)智能平衡閥的開度，從小到大進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將在各種工況下，開度總是較大的用水環(huán)節(jié)，定義為較不利環(huán)節(jié)；所述的較不利環(huán)節(jié)是在各種宏觀調(diào)整過程中，需要重點(diǎn)保障的對(duì)象。作為優(yōu)選，對(duì)于所述較不利環(huán)節(jié)的調(diào)整方法是在就地平衡控制的基礎(chǔ)上，由上位監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出調(diào)節(jié)指令，通過適當(dāng)關(guān)小水力狀態(tài)良好環(huán)節(jié)閥門的開度，在不進(jìn)行循環(huán)水泵升頻的條件下，調(diào)整整個(gè)冷卻循環(huán)水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，以期在最低的能耗下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡。作為優(yōu)選，所述智能管網(wǎng)子系統(tǒng)，在經(jīng)過系統(tǒng)編號(hào)和實(shí)時(shí)監(jiān)控的智慧管網(wǎng)上，各節(jié)點(diǎn)流量參數(shù)直觀和客觀顯示，為管網(wǎng)查漏提供直接的依據(jù)。作為優(yōu)選，在終端控制和管網(wǎng)控制中都采用了智能平衡閥的前提下，所述的溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)可以直接歸入管網(wǎng)智能平衡子系統(tǒng)中，形成水力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析之外的，系統(tǒng)熱力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析功能；所述溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)與管網(wǎng)智能平衡子系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程，運(yùn)行溫度參數(shù)的合理控制。作為優(yōu)選，所述的備案數(shù)據(jù)庫對(duì)各設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家信息、檢修記錄、系統(tǒng)大修記錄和更換記錄成文備案，作為設(shè)備管理的依據(jù)，并為用戶設(shè)定各設(shè)備和系統(tǒng)整體檢修提醒的功能；同時(shí)所述的用戶接口模塊為其它各個(gè)功能模塊，按照相應(yīng)權(quán)限，設(shè)計(jì)可視化運(yùn)行界面。作為優(yōu)選，所述的用戶接口模塊可與人工智能相結(jié)合，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)和控制策略的預(yù)分析。作為優(yōu)選，所述的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、濕度和大氣壓；循環(huán)水工藝參數(shù)，包括溫度、壓力和流量；補(bǔ)水記錄，包括補(bǔ)水量、補(bǔ)水溫度、補(bǔ)水點(diǎn)壓力變化、補(bǔ)水時(shí)間，以及對(duì)應(yīng)的 PID控制參數(shù)記錄；設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)，包括溫度、壓力、流量。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)化控制模塊必須與智能管網(wǎng)系統(tǒng)的智能水力平衡功能匹配使用。本發(fā)明構(gòu)建的智慧型工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，按照對(duì)應(yīng)功能的設(shè)計(jì)，分為5個(gè)子系統(tǒng)
1)管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)；
對(duì)于具有復(fù)雜多變和發(fā)展性特征的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言，在多變的運(yùn)行工況條件下，在動(dòng)態(tài)水力平衡和熱力平衡的前提下，確保各終端冷卻水使用環(huán)節(jié)的運(yùn)行工藝參數(shù)達(dá)標(biāo)，是整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化控制的基礎(chǔ)。本發(fā)明是在應(yīng)用杭州哲達(dá)科技股份有限公司自主開發(fā)的，具有自主水力平衡的智能閥門產(chǎn)品的基礎(chǔ)上(參見專利，該閥門可以保證對(duì)應(yīng)工況下，在優(yōu)化的阻力條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工況用水環(huán)節(jié)自主水力和熱力平衡)， 通過無線采集和通信技術(shù)(也可結(jié)合有線技術(shù))，將各閥門所檢測的各項(xiàng)參數(shù)(流量、溫度、 壓差和開度等)信息采集至上位管理服務(wù)器。對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)中的干管、支管和閥門，按照與水泵之間距離的遠(yuǎn)近，進(jìn)行管道和閥門的編號(hào)，并在上位系統(tǒng)中給出相應(yīng)的顯示界面。與閥門就地智能控制能力相結(jié)合，通過定期掃描各智能調(diào)節(jié)閥的參數(shù)，來檢測整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行水力狀態(tài)。通過不同工況下，各環(huán)節(jié)閥門開度的計(jì)量，來統(tǒng)計(jì)指定管網(wǎng)的運(yùn)行水力特征，按照不利狀態(tài)，對(duì)各環(huán)節(jié)水力特征進(jìn)行評(píng)比。當(dāng)然，這一部分內(nèi)容，直接依賴于用戶允許監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)情況。在確定出各用水環(huán)節(jié)基本水力特征的基礎(chǔ)上，按照生產(chǎn)的重要程度，本子系統(tǒng)可與下位就地控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)用戶、較不利用戶的重點(diǎn)監(jiān)管和保證，當(dāng)然這也是后續(xù)各控制環(huán)節(jié)的開展的依據(jù)。該子系統(tǒng)的構(gòu)成包括智能平衡閥，無線(有線)監(jiān)控、采集和通信模塊，以及上位服務(wù)器三個(gè)主要的環(huán)節(jié)。實(shí)際運(yùn)行過程中，將智能平衡閥和無線(有線)監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)，通過通信模塊傳遞至上位服務(wù)器上的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫當(dāng)中(可運(yùn)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，如組態(tài)王；也可以自己開發(fā)數(shù)據(jù)庫程序)，進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析。在動(dòng)態(tài)平衡的前提下，根據(jù)不同工況下，各用水環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)智能平衡閥的開度，從小到大進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將在各種工況下，開度總是較大的用水環(huán)節(jié)，定義為較不利環(huán)節(jié)。這些最不利環(huán)節(jié)是在各種宏觀調(diào)整過程中，需要重點(diǎn)保障的對(duì)象。調(diào)整的方法是在就地平衡控制的基礎(chǔ)上，由上位監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出調(diào)節(jié)指令，通過適當(dāng)關(guān)小水力狀態(tài)良好環(huán)節(jié)閥門的開度，在不進(jìn)行循環(huán)水泵升頻的條件下，來調(diào)整整個(gè)冷卻循環(huán)水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，以期在最低的能耗下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡。當(dāng)然，如果通過閥門相應(yīng)的調(diào)整，仍不能達(dá)到需求，則選擇水泵升頻。同時(shí)，本子系統(tǒng)會(huì)將相應(yīng)工藝流程中，需要重點(diǎn)保證的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，賦以較高的控制權(quán)重，在需要宏觀調(diào)整時(shí)，通過上位服務(wù)器的監(jiān)測，進(jìn)行有重點(diǎn)的控制。冷卻循環(huán)水智能動(dòng)態(tài)平衡管網(wǎng)子系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)工況條件下，在保證各環(huán)節(jié)用水平衡的前提下，閥門開度的最優(yōu)化，從而將對(duì)應(yīng)工況條件下，管網(wǎng)系統(tǒng)的永久能量損失，降低到相應(yīng)工況的最小程度，當(dāng)然這必須與相應(yīng)的控制策略相匹配來執(zhí)行。該子系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，是整個(gè)系統(tǒng)快速、低耗動(dòng)態(tài)平衡和宏觀優(yōu)化調(diào)整的首個(gè)必要條件。對(duì)于該智能管網(wǎng)子系統(tǒng)而言，其另外一條附加功能在于，通過對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)中，各智能閥門采集相應(yīng)用水環(huán)節(jié)的流量，可以通過上位系統(tǒng)快速準(zhǔn)確的查找管網(wǎng)中漏水的具體部位。傳統(tǒng)的管網(wǎng)系統(tǒng)中，是不具備該項(xiàng)功能的，從而管網(wǎng)系統(tǒng)的查漏工作非常復(fù)雜，工作量極大，效果卻很差。而在經(jīng)過系統(tǒng)編號(hào)和實(shí)時(shí)監(jiān)控的智慧管網(wǎng)上，各節(jié)點(diǎn)流量參數(shù)的直觀和客觀顯示，為管網(wǎng)查漏提供直接的依據(jù)，也是保證系統(tǒng)安全持續(xù)運(yùn)行的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。2)循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)；
變頻技術(shù)的引入，對(duì)于具有多變特征的管網(wǎng)系統(tǒng)而言，是一項(xiàng)非常重要的節(jié)能措施。但是在復(fù)雜水力管網(wǎng)動(dòng)力裝置的變頻技術(shù)中，存在三個(gè)需要注意的根本性問題，也是本發(fā)明在變頻優(yōu)化控制方面，不同于傳統(tǒng)控制的根本所在。首先，當(dāng)然也只能是變頻過程中，各終端用水環(huán)節(jié)所需水量的及時(shí)按需供給(相同工況下各用水環(huán)節(jié)水量的需求；不同負(fù)荷及環(huán)境工況下，水量的確定和輸配)，已將相應(yīng)的熱負(fù)荷帶出系統(tǒng)，確保系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行(當(dāng)然這其中還需要考慮不同流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)換熱器換熱效率的影響問題，這一地需要引入傳熱優(yōu)化控制技術(shù))，這樣變頻技術(shù)的引入才有了根本性的保證，這在本發(fā)明中，已經(jīng)充分予以考慮，并給出了相應(yīng)的解決方案。第二點(diǎn)需要考慮的，是變頻技術(shù)本身的高效實(shí)現(xiàn)問題。這一方面需要與管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方進(jìn)行協(xié)調(diào)，因?yàn)榘凑諠M負(fù)荷設(shè)計(jì)，所選水泵必然存在選型太大的問題，造成能量的極度浪費(fèi)和變頻技術(shù)造價(jià)過高的雙重問題。這一方面，需要通過采用將大泵獨(dú)立運(yùn)行，改為多組不同大小的水泵，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的變化，進(jìn)行高效并聯(lián)運(yùn)行的方案來代替。本發(fā)明提出，再設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該根據(jù)同行業(yè)企業(yè)，規(guī)模相仿流程運(yùn)行過程中，運(yùn)行負(fù)荷的普適性統(tǒng)計(jì)特征，進(jìn)行三級(jí)三組水泵的并聯(lián)運(yùn)行方法。水泵并聯(lián)運(yùn)行在某些工況下的低效率點(diǎn)，必然無法避免，但是整體而言，對(duì)于多變工況，必然具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。(具體實(shí)施參見實(shí)施方式和示意圖)在工況變化過程中，在每一級(jí)負(fù)荷條件下，以 70%-100%的高效變頻區(qū)間，同級(jí)水泵的高效變頻并聯(lián)運(yùn)行，要求是三級(jí)負(fù)荷高效變頻區(qū)間必須有5%-10%的重復(fù)區(qū)間。這樣而言，變頻的費(fèi)用必然大幅度降低，同時(shí)能夠充分保證整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的高效變頻運(yùn)行。第三點(diǎn)需要注意的問題是，在運(yùn)行優(yōu)化控制過程中，水泵需盡量將升頻的要求提高，或者說水泵升頻是智能平衡調(diào)控?zé)o法達(dá)到時(shí)的選擇。在確定好多級(jí)水泵高效變頻的負(fù)荷區(qū)間和策略后，整個(gè)系統(tǒng)的變頻優(yōu)化控制的開展，應(yīng)該是在對(duì)應(yīng)的運(yùn)行工況條件下，在閥門就地平衡控制的基礎(chǔ)上，以閥門開度的上位控制為前提，以高效變頻為限制，在盡量低的頻率和管網(wǎng)阻力條件下，實(shí)現(xiàn)用戶需水量的平衡供給。這樣才能在水泵和管網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)本身，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行能耗盡量低的目標(biāo)。當(dāng)然，與后面所提及的優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)相配合，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能耗，應(yīng)該還具有進(jìn)一步降低的空間。3)溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)； 該系統(tǒng)的功能在于兩個(gè)方面
首先，由于在傳統(tǒng)控制體系中，無法掌控多變工況條件下，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力平衡和熱力平衡，使得系統(tǒng)具有運(yùn)行控制參數(shù)，只能選定為系統(tǒng)供水溫度(包括一次網(wǎng)和二次網(wǎng))這一天生的缺陷。正是這中控制參數(shù)的選定方式，使得整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行，無法做到在充分考慮各用水環(huán)節(jié)終端溫度前提下，合理運(yùn)行和按需輸配。對(duì)于本發(fā)明而言， 結(jié)合管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)的功能，將傳統(tǒng)控制參數(shù)選定為一網(wǎng)或者二網(wǎng)供水溫度的方式，改變?yōu)閮?yōu)先監(jiān)控若干較不利的用水環(huán)節(jié)的回水溫度，以及需要重點(diǎn)保證環(huán)節(jié)的回水溫度，在動(dòng)態(tài)平衡的前提下，盡量提升整個(gè)冷卻循環(huán)水的供回水溫差，從而保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行，這需要與優(yōu)化冷卻相配合，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行能耗最優(yōu)控制。其次，對(duì)于冷卻循環(huán)式系統(tǒng)而言，另一個(gè)需要掌控的溫度，是工業(yè)企業(yè)所在地區(qū)的環(huán)境溫度(包括干濕球溫度)。冷卻系統(tǒng)的供水溫度，天生存在限制，為對(duì)應(yīng)環(huán)境工況下的濕球溫度。由于氣候的遷移，這一溫度的取值必然發(fā)生從冬季較低到夏季較高的季節(jié)性的擬周期變化。對(duì)應(yīng)這一變化，循環(huán)冷卻系統(tǒng)的控制也需要發(fā)生改變，以配合不同環(huán)境溫度變化下，系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的改變，即進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償，這是對(duì)高效變頻體系修正的另一個(gè)重要的動(dòng)力來源，也是從整體上降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。顯然，對(duì)于從夏季向冬季遷移的過程而言，偏北方地區(qū)冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和冷卻塔的運(yùn)行整體能耗必然降低；從冬季向夏季的遷移，對(duì)應(yīng)冷卻環(huán)節(jié)能耗必然持續(xù)上升。如何在不同季節(jié)將冷卻與前述技術(shù)相結(jié)合， 優(yōu)化運(yùn)行能效，其前提條件正是對(duì)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)采集。通過長期運(yùn)行過程中，對(duì)上述兩種溫度的統(tǒng)計(jì)分析，將有利于保證整個(gè)系統(tǒng)的良好運(yùn)行。如果工業(yè)企業(yè)在終端控制和管網(wǎng)控制中，都采用了智能平衡閥，則該子系統(tǒng)可以直接歸入管網(wǎng)智能平衡子系統(tǒng)中，形成水力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析之外的，系統(tǒng)熱力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析功能。二者的結(jié)合，可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程，運(yùn)行溫度參數(shù)的合理控制。同時(shí)，通過及時(shí)對(duì)各用水環(huán)節(jié)，冷卻水回水溫度的監(jiān)測，可以直接降低管網(wǎng)水力滯后特性對(duì)運(yùn)行優(yōu)化控制的影響(溫控策略反饋時(shí)間減少)。而且，通過長期的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)滯后性的影響進(jìn)行相應(yīng)的估算，這一點(diǎn)可以結(jié)合控制中的人工智能，采用具有學(xué)習(xí)功能的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)滯后性影響的良好控制。4)優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)；
工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，是典型的多冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻塔的處塔溫度是影響冷卻水循環(huán)水量(水泵及管網(wǎng)能耗)的重要因素之一。對(duì)于給定的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言， 即便是在同一地區(qū)，冷卻循環(huán)水處塔溫度越低，在滿足系統(tǒng)最低水量要求的前提下(避免氣蝕和保證所需換熱效率)，可盡量減少循環(huán)水量，從而水泵能耗和管網(wǎng)能耗會(huì)相應(yīng)下降。如何在不提高風(fēng)機(jī)能耗的前提下，或者適當(dāng)增加風(fēng)機(jī)能耗而降低水系統(tǒng)能耗，及冷卻流程本身需要采用相應(yīng)的優(yōu)化控制技術(shù)。同時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度的變化規(guī)律，在不同的環(huán)境溫度條件下，將循環(huán)水處塔溫度盡量向?qū)?yīng)的環(huán)境濕球溫度靠攏，即環(huán)境溫度補(bǔ)償，也是冷卻流程優(yōu)化控制需要考慮的主要因素。對(duì)于環(huán)境溫度的補(bǔ)償，所考慮的角度，也可以更寬一些，如不同環(huán)境溫度條件下，管程和設(shè)備的散熱也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，這樣可進(jìn)一步合理確定冷卻塔的處塔溫度。優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)的開發(fā)，涉及到兩個(gè)方面，一個(gè)是冷卻環(huán)節(jié)硬件系統(tǒng)的優(yōu)化控制； 另一個(gè)方面，則是根據(jù)環(huán)境溫度的變化，合理優(yōu)化循環(huán)水處塔溫度。優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)的核心，在于優(yōu)化選擇所開啟的冷卻塔塔數(shù)(冷卻面積、上塔能耗)；并對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，在相應(yīng)的冷卻塔數(shù)量條件下，根據(jù)環(huán)境溫度的變化，優(yōu)化冷卻風(fēng)機(jī)的頻率，以在最低運(yùn)行能耗的前提下，確保合理的出塔溫度。本發(fā)明提出，冷卻塔的最優(yōu)出水溫度，應(yīng)該是隨著環(huán)境條件的變化而自適應(yīng)調(diào)整的。當(dāng)然對(duì)于整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)而言，由于系統(tǒng)本身的滯后性，處塔溫度的調(diào)整則需要有相應(yīng)的提前冷卻控制技術(shù)。這也是本發(fā)明在實(shí)際運(yùn)行控制過程中， 一項(xiàng)新的應(yīng)用。5)冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)
前述控制功能的一部分通過下位控制器來完成，但從全局控制的角度來講，必須進(jìn)行上位監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。本項(xiàng)目以前述各項(xiàng)技術(shù)中，宏觀控制部分的綜合實(shí)現(xiàn)為出發(fā)點(diǎn)，形成全新的冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)的職能分為以下四個(gè)有機(jī)組成部分用戶接口模塊、分項(xiàng)計(jì)量功能模塊、管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力狀況統(tǒng)計(jì)模塊以及上位優(yōu)化運(yùn)行控制模塊。用戶接口模塊的主要功能，在于為工業(yè)企業(yè)用戶進(jìn)行冷卻循環(huán)水上位監(jiān)控，提供交互界面，該模塊首先需完成對(duì)具體冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的工藝流程備案，方便用戶和系統(tǒng)本身對(duì)系統(tǒng)組成設(shè)備，進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理。備案數(shù)據(jù)庫對(duì)各設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家信息、檢修記錄、系統(tǒng)大修記錄和更換記錄成文備案，作為設(shè)備管理的依據(jù)，并為用戶設(shè)定各設(shè)備和系統(tǒng)整體檢修提醒的功能。同時(shí)該模塊為其它各個(gè)功能模塊，按照相應(yīng)權(quán)限，所設(shè)計(jì)的可視化運(yùn)行界面，方便用戶進(jìn)入到所關(guān)心的模塊子界面。用戶接口模塊的另一功能，在于系統(tǒng)故障的報(bào)警和記錄(原因和解決方案)，便于用戶查詢管理。通過其它功能模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫中，大量連續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，用戶可以通過該模塊，了解到系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行過程中的用能規(guī)律。該模塊可與人工智能相結(jié)合，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)和控制策略的預(yù)分析。分項(xiàng)計(jì)量模塊，該模塊將運(yùn)行過程中，環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度和大氣壓)，系統(tǒng)運(yùn)行總用電量、循環(huán)水工藝參數(shù)(溫度、壓力和流量)、補(bǔ)水記錄(補(bǔ)水量、補(bǔ)水溫度、補(bǔ)水點(diǎn)壓力變化、補(bǔ)水時(shí)間，以及對(duì)應(yīng)的PID控制參數(shù)記錄)、設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)(溫度、壓力、流量)
管網(wǎng)水力和熱力狀態(tài)統(tǒng)計(jì)功能模塊，通過人為設(shè)定的周期統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍內(nèi)，對(duì)全局智能閥門，在不同運(yùn)行工況下的開度進(jìn)行掃描，確定個(gè)用水環(huán)節(jié)的水力狀態(tài)。在優(yōu)化運(yùn)行的控制體系中，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)在各工況下，按照所對(duì)應(yīng)的閥門開度，進(jìn)行用水環(huán)節(jié)的水力狀態(tài)統(tǒng)計(jì)，一方面可以通過采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將不同工況條件下，水泵和風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行頻率、 各閥門開度、冷卻塔塔數(shù)都記錄在數(shù)據(jù)庫中，形成斷點(diǎn)復(fù)位的數(shù)據(jù)庫。另一方面，對(duì)于所統(tǒng)計(jì)出來的最不利和較不利的用水環(huán)節(jié)，在運(yùn)行過程中，予以重點(diǎn)監(jiān)控。對(duì)所統(tǒng)計(jì)的較不利用水環(huán)節(jié)的回水溫度，進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，并上傳至上位系統(tǒng)，進(jìn)行整體系統(tǒng)熱力狀態(tài)的分析。系統(tǒng)的熱力狀態(tài)直接依賴于系統(tǒng)的水力狀態(tài)，所以熱力狀態(tài)的檢測，是以水力狀態(tài)的分析為基礎(chǔ)而展開的。該功能模塊的令一個(gè)功能在于，基于智能平衡閥門的流量實(shí)時(shí)計(jì)量功能， 可確定出從水泵輸出的總流量的輸配狀況，進(jìn)行系統(tǒng)是否漏水的判定和漏水環(huán)節(jié)快速確定。該功能是本項(xiàng)目的創(chuàng)新功能，便于管理方和運(yùn)行方對(duì)系統(tǒng)問題的直觀掌控。該系統(tǒng)另一個(gè)功能在于，對(duì)水泵在不同負(fù)荷和環(huán)境工況下，水泵的優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，以及冷卻塔冷卻狀態(tài)(臺(tái)數(shù)和出塔溫度)和風(fēng)機(jī)的頻率，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，一方面可以進(jìn)行斷點(diǎn)快速復(fù)位，一方面可以為建立冷卻優(yōu)化的模型，提供數(shù)據(jù)支持。上位優(yōu)化控制模塊的功能，在于通過環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)难芯?，?duì)應(yīng)流程的運(yùn)行負(fù)荷特征的統(tǒng)計(jì)，可以通過學(xué)習(xí)功能的引入，從上位為整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制，提供出優(yōu)化運(yùn)行的參數(shù)。該功能模塊必須與智能管網(wǎng)系統(tǒng)的智能水力平衡功能匹配使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明的智能化程度高，對(duì)于冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制所設(shè)計(jì)的多方面因素考慮周全，在具體的運(yùn)行控制中達(dá)到高效低耗。


圖1是終端用水環(huán)節(jié)供回水管結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是三級(jí)高效變頻子系統(tǒng)示意圖。圖3是用能管理子系統(tǒng)框圖。附圖標(biāo)記1、智能平衡閥；2、冷卻塔3、冷媒水池；4、循環(huán)水泵；5、泵出口閘閥；6、 終端用水環(huán)節(jié)；7、變頻器；8、閥門。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。實(shí)施例1。實(shí)際運(yùn)行過程中，終端用水環(huán)節(jié)供回水管分別安裝如圖1所示的智能平衡閥，其中回水管道的智能平衡閥，為具有回水溫度反饋和通信功能的智能平衡閥。運(yùn)行過程中，對(duì)于不同的終端用水環(huán)節(jié)，根據(jù)用戶本身特征的不同，所要求的回水溫度限制必然有所差別。 采用具有溫度反饋和通信功能的智能平衡閥，可以直接根據(jù)各終端用戶回水溫度變化率和回水溫度的取值，及時(shí)控制供給相應(yīng)環(huán)節(jié)的冷卻水量，目標(biāo)是將對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)回水溫度控制在指定的溫度限制范圍內(nèi)，而同時(shí)各用戶的給水量能夠滿足需求，即同時(shí)滿足熱力平衡和水力平衡。在運(yùn)行過程中，各終端用水環(huán)節(jié)在生產(chǎn)過程中，對(duì)整個(gè)工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量影響的程度不同，或者說在流程中具有不同比例的權(quán)重，有些終端是要首先保證的。這一點(diǎn)，在本發(fā)明中，可以通過上位控制系統(tǒng)與智能平能閥門之間的通信，由上位統(tǒng)一調(diào)配。這也是本發(fā)明的一項(xiàng)創(chuàng)新，而該項(xiàng)創(chuàng)新的應(yīng)用，是必須與智能平衡閥的運(yùn)行相配合。安裝在冷卻子系統(tǒng)上的智能平衡閥，是以流量平衡分配為主的智能平衡閥，要求供給各個(gè)運(yùn)行中的冷卻塔相同的冷卻水量，充分利用每一座冷卻塔的冷卻面積，而同時(shí)又將該子系統(tǒng)的運(yùn)行阻力降至最低。智能管網(wǎng)系統(tǒng)中所安裝的平衡閥門，都具有閥位反饋和通信的功能，通過無線傳輸和有線傳輸?shù)拿芮信浜?，將各種工況下，處于優(yōu)化平衡狀態(tài)的智能閥門的開度信息，及時(shí)反饋至上位系統(tǒng)，配合各用戶回水溫度的采集，通過相應(yīng)的水力和熱力狀態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)和分析，將各種動(dòng)態(tài)工況下，系統(tǒng)閥門開度從大到小進(jìn)行排序統(tǒng)計(jì)，這樣可以分析出連續(xù)運(yùn)行工況下，各用水環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)水力和熱力特征，將較不利的各個(gè)環(huán)節(jié)予以重點(diǎn)標(biāo)識(shí)，與系統(tǒng)權(quán)重控制相配合，形成動(dòng)態(tài)工況下，需重點(diǎn)保證的用水環(huán)節(jié)體系，以方便運(yùn)行方進(jìn)行統(tǒng)一管理。該項(xiàng)功能，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不具備的全新功能。同時(shí)，在系統(tǒng)水力和熱力統(tǒng)計(jì)模塊中，充分利用智能平衡閥門對(duì)流量的反饋和通信功能，及時(shí)準(zhǔn)確的將相應(yīng)工況下，管網(wǎng)中各用戶用水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，一方面可統(tǒng)計(jì)出所有用戶在不同工況下的用水特征，方便運(yùn)行方的統(tǒng)一管理，以及進(jìn)行相應(yīng)的負(fù)荷預(yù)報(bào)。另一方面，通過對(duì)各用戶用水量的監(jiān)測，可快速及時(shí)地確定出系統(tǒng)中漏水環(huán)節(jié)的基本分布情況，這也是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)不具備的全新功能。連續(xù)運(yùn)行工況條件下，系統(tǒng)水力和熱力特征的統(tǒng)計(jì)和記錄，可以為運(yùn)行方提供系統(tǒng)快速優(yōu)化復(fù)位的功能，即用戶進(jìn)行系統(tǒng)檢修或者由于某些不可控環(huán)節(jié)，造成系統(tǒng)停機(jī)的情況下，可以根據(jù)開機(jī)的運(yùn)行工況，與統(tǒng)計(jì)是數(shù)據(jù)庫中的運(yùn)行工況相比對(duì)，進(jìn)行系統(tǒng)的快送復(fù)位，來減少運(yùn)行成本，所選擇的工況必然是同樣工況下的優(yōu)化管網(wǎng)特征，這也是本發(fā)明的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新功能。對(duì)于指定的冷卻循環(huán)水工藝系統(tǒng)，其運(yùn)行負(fù)荷一方面受到市場條件的制約，而另一個(gè)重要的方面，在于環(huán)境工況(干濕球溫度、濕度、風(fēng)速)的影響。不同地域用戶環(huán)境工況的變化，從全年和每天來講，是按照相應(yīng)的擬周期規(guī)律進(jìn)行變化，本項(xiàng)目環(huán)境工況采集數(shù)據(jù)庫，可以將這一擬周期規(guī)律直觀、客觀和實(shí)時(shí)提供給運(yùn)行方，為用戶按需供給提供數(shù)據(jù)支持。對(duì)于所給定的管網(wǎng)系統(tǒng)而言，由于用戶的水力慣性，系統(tǒng)對(duì)于水力控制操作的反應(yīng)，必然具有相應(yīng)的滯后性，根據(jù)這一點(diǎn)，本發(fā)明指出，與環(huán)境工況相匹配，采用嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)回水溫度的目標(biāo)，通過回水溫度變化梯度的取值，將環(huán)境工況對(duì)與系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的影響，進(jìn)行直接的環(huán)境工況補(bǔ)償控制，使系統(tǒng)運(yùn)行能效得到持續(xù)優(yōu)化。對(duì)于管網(wǎng)系統(tǒng)的控制，應(yīng)具有相應(yīng)的超前調(diào)節(jié)功能，提前的時(shí)間量，應(yīng)取決與具體的系統(tǒng)。運(yùn)行過程中，循環(huán)水泵采用多級(jí)并聯(lián)優(yōu)化變頻的方式來運(yùn)行，按照高效變頻 (7(Γ100%工頻)的要求，針對(duì)用戶負(fù)荷變化的特征，將系統(tǒng)分為相應(yīng)的負(fù)荷級(jí)，每一級(jí)對(duì)應(yīng)用戶的一種主要運(yùn)行工況負(fù)荷條件，從控制優(yōu)化和投資的角度來講，級(jí)數(shù)不應(yīng)太多。以三級(jí)負(fù)荷劃分為例，充分利用高效變頻的要求，在控制揚(yáng)程的條件下，在相應(yīng)的負(fù)荷條件下，采用雙泵并聯(lián)變頻運(yùn)行的方式，為每級(jí)負(fù)荷工況提供冷卻用水。圖2所示，三級(jí)分別是100% 負(fù)荷級(jí)、70%負(fù)荷級(jí)和50%負(fù)荷級(jí)。對(duì)于100%負(fù)荷級(jí)，即設(shè)計(jì)工況，采用兩個(gè)指定揚(yáng)程的同類型泵并聯(lián)運(yùn)行，提供設(shè)計(jì)工況所需流量和揚(yáng)程，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷在709Γ100%之間變化時(shí)，采用這兩個(gè)泵并聯(lián)變頻的運(yùn)行方法(兩用一備)。而當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷處于設(shè)計(jì)負(fù)荷的509Γ70%之間時(shí)，則采用第二級(jí)變頻泵，依然是在相應(yīng)的揚(yáng)程下，兩同型號(hào)泵并聯(lián)運(yùn)行；最后當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷低于50%時(shí)，則采用第一級(jí)泵組中的某個(gè)泵，進(jìn)行單一變頻的方式運(yùn)行。該運(yùn)行方式，可以確保系統(tǒng)在不同的運(yùn)行工況下，水泵的運(yùn)行總是處于高效變頻運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)然這一方式， 在初投資和運(yùn)行控制的復(fù)雜程度上，都有所增加，但是高效變頻的運(yùn)行，為系統(tǒng)投資回收提供了一條高效的途徑。用戶可以根據(jù)自身負(fù)荷變化的情況，可以只選定兩級(jí)的變頻方式，在占地方面可以考慮向空間發(fā)展的方法，及將小級(jí)別變頻泵，放在高層。與智能平衡管網(wǎng)相匹配，對(duì)于指定了整體優(yōu)化變頻級(jí)數(shù)策略的系統(tǒng)而言，為了使系統(tǒng)運(yùn)行能耗控制在最低程度，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中，本發(fā)明將水泵升頻的要求，設(shè)為最高要求，即對(duì)于相應(yīng)的運(yùn)行工況而言，水泵的運(yùn)行盡量不升頻，而是通過先智能管網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)閥門調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)滿足用戶溫限的需求，即將具有較好水力特征用戶環(huán)節(jié)的配水量，適當(dāng)調(diào)度至較不利環(huán)節(jié)和重點(diǎn)環(huán)節(jié)，使整個(gè)終端用戶的回水溫度，在一定的安全余量條件下，向回水溫度的上限靠攏。當(dāng)管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)不能達(dá)到目標(biāo)時(shí)，在進(jìn)行水泵的升頻調(diào)節(jié)。在升頻的同時(shí)， 要進(jìn)行閥門的運(yùn)行優(yōu)化復(fù)位。這樣通過全局控制，可直接提高運(yùn)行能效，降低運(yùn)行能耗。不同工況下，運(yùn)行水泵的級(jí)別和頻率，都會(huì)及時(shí)的通過通信模塊，傳遞給上位用能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行相應(yīng)的記錄和分析，這同時(shí)也是系統(tǒng)快速復(fù)位的另一個(gè)重要組成。優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)的目標(biāo)是，充分利用給定冷卻塔的冷卻面積，與合理的冷卻風(fēng)機(jī)頻率匹配，來保證冷卻水的出塔溫度的優(yōu)化，該優(yōu)化同時(shí)考慮環(huán)境工況和系統(tǒng)運(yùn)行荷載的影響，通過為冷卻環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)具有自學(xué)習(xí)優(yōu)化功能的BP控制模型，使冷卻子系統(tǒng)的運(yùn)行中， 冷卻水的出塔溫度盡量向環(huán)境濕球溫度靠攏。對(duì)于整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)而言，在確保各用戶環(huán)節(jié)換熱效率和管網(wǎng)氣蝕最小流量的前提下，增大循環(huán)水溫差、減少循環(huán)水量必然是整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)。該子系統(tǒng)在所設(shè)定的控制模型下，可實(shí)現(xiàn)不同工況下，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能耗的最優(yōu)化，或者說優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)的運(yùn)行控制，必須配合整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行來開展。不同運(yùn)行工況下，冷卻風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)、頻率、冷卻塔塔數(shù)等信息，會(huì)通過通信模塊及時(shí)傳遞給上位用能管理數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并為系統(tǒng)快速復(fù)位提供相應(yīng)的支持。圖3所示，上位用能管理子系統(tǒng)，是該運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，與運(yùn)行用戶交互的窗口，一方面，該系統(tǒng)要對(duì)用戶本身的特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于維護(hù)及時(shí)統(tǒng)一的開展；另一方面， 通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中水電的分項(xiàng)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)，使用戶可以直觀地確定自己的用能特征。 各數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)參數(shù)，可組成不同的系統(tǒng)運(yùn)行用能參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)圖表。所統(tǒng)計(jì)出的連續(xù)運(yùn)行圖表，可回用于系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化控制參數(shù)體系的建設(shè)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)由如下5 個(gè)子系統(tǒng)組成管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)、循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)、溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)、優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)；1)管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)該子系統(tǒng)由智能平衡閥、無線或者有線監(jiān)控、采集和通信模塊，以及上位服務(wù)器三個(gè)主要環(huán)節(jié)構(gòu)成，通過無限采集和通信技術(shù)，將各閥門所檢測的各項(xiàng)參數(shù)信息采集至上位管理服務(wù)器；對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)中的干管、支管和閥門，按照與水泵之間距離的遠(yuǎn)近，進(jìn)行管道和閥門的編號(hào)，并在上位系統(tǒng)中給出相應(yīng)的顯示界面；與閥門就地智能控制能力相結(jié)合，通過定期掃描各智能調(diào)節(jié)閥的參數(shù)，來檢測整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行水力狀態(tài)；通過不同工況下，各環(huán)節(jié)閥門開度的計(jì)量，來統(tǒng)計(jì)指定管網(wǎng)的運(yùn)行水力特征，按照不利狀態(tài)，對(duì)各環(huán)節(jié)水力特征進(jìn)行評(píng)比；2)循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)在變頻過程中，各終端用水環(huán)節(jié)所需水量及時(shí)按需供給；采用多組不同大小的水泵，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的變化進(jìn)行高效并聯(lián)運(yùn)行的方式代替大泵獨(dú)立運(yùn)行；再設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該根據(jù)同行業(yè)企業(yè)，規(guī)模相仿流程運(yùn)行過程中，運(yùn)行負(fù)荷的普適性統(tǒng)計(jì)特征，進(jìn)行三級(jí)三組水泵的并聯(lián)運(yùn)行方法；在運(yùn)行優(yōu)化控制過程中，水泵需盡量將升頻的要求提高，或者是水泵升頻是智能平衡調(diào)控?zé)o法達(dá)到時(shí)的選擇，在確定好多級(jí)水泵高效變頻的負(fù)荷區(qū)間和策略后，整個(gè)系統(tǒng)的變頻優(yōu)化控制的開展，應(yīng)該是在對(duì)應(yīng)的運(yùn)行工況條件下，在閥門就地平衡控制的基礎(chǔ)上，以閥門開度的上位控制為前提，以高效變頻為限制，在盡量低的頻率和管網(wǎng)阻力條件下，實(shí)現(xiàn)用戶需水量的平衡供給；3)溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)該溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)與管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)相結(jié)合，選定優(yōu)先監(jiān)控若干較不利的用水環(huán)節(jié)的回水溫度方式，以及需要重點(diǎn)保證環(huán)節(jié)的回水溫度方式，替換傳統(tǒng)控制參數(shù)為一網(wǎng)或者二網(wǎng)供水溫度的方式；針對(duì)氣候遷移帶來的溫度變化，所述的溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償；所述的溫度補(bǔ)償?shù)那疤釛l件是對(duì)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)采集；4)優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)該優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)，涉及到冷卻環(huán)節(jié)硬件系統(tǒng)的優(yōu)化控制，以及根據(jù)環(huán)境溫度的變化， 合理優(yōu)化循環(huán)水處塔溫度；其核心在于優(yōu)化選擇所開啟的冷卻塔塔數(shù)，即冷卻面積、上塔能耗；并對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，在相應(yīng)的冷卻塔數(shù)量條件下，根據(jù)環(huán)境溫度的變化，優(yōu)化冷卻風(fēng)機(jī)的頻率，以在最低運(yùn)行能耗的前提下，確保合理的出塔溫度；5)冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的職能分為以下四個(gè)有機(jī)組成部分用戶接口模塊、分項(xiàng)計(jì)量功能模塊、管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力狀況統(tǒng)計(jì)模塊、以及上位優(yōu)化運(yùn)行控制模塊；所述的用戶接口模塊，為工業(yè)企業(yè)用戶進(jìn)行冷卻循環(huán)水上位監(jiān)控，提供交互界面，該模塊首先需完成對(duì)具體冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的工藝流程備案，方便用戶和系統(tǒng)本身對(duì)系統(tǒng)組成設(shè)備，進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理，以及系統(tǒng)故障的報(bào)警和記錄；所述的分項(xiàng)計(jì)量功能模塊，將運(yùn)行過程中，環(huán)境參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行總用電量、循環(huán)水工藝參數(shù)、補(bǔ)水記錄、設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；所述的管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力狀況統(tǒng)計(jì)模塊通過人為設(shè)定的周期統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍內(nèi)， 對(duì)全局智能閥門，在不同運(yùn)行工況下的開度進(jìn)行掃描，確定個(gè)用水環(huán)節(jié)的水力狀態(tài)；該模塊基于智能平衡閥門的流量實(shí)時(shí)計(jì)量功能，可確定出從水泵輸出的總流量的輸配狀況，進(jìn)行系統(tǒng)是否漏水的判定和漏水環(huán)節(jié)快速確定；所述的上位優(yōu)化運(yùn)行控制模塊，通過環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)难芯?、?duì)應(yīng)流程的運(yùn)行負(fù)荷特征的統(tǒng)計(jì)，以及通過學(xué)習(xí)功能的引入，從上位為整個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制，提供優(yōu)化運(yùn)行的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)是以應(yīng)用了具有自主水力平衡的智能閥門為運(yùn)行基礎(chǔ)的；所述的管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，將智能平衡閥、無線或者有線監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)，通過通信模塊傳遞至上位服務(wù)器上的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析，所述的數(shù)據(jù)庫可運(yùn)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，也可以開發(fā)數(shù)據(jù)庫程序；在動(dòng)態(tài)平衡的前提下，根據(jù)不同工況下，各用水環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)智能平衡閥的開度，從小到大進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將在各種工況下，開度總是較大的用水環(huán)節(jié)，定義為較不利環(huán)節(jié)；所述的較不利環(huán)節(jié)是在各種宏觀調(diào)整過程中，需要重點(diǎn)保障的對(duì)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于所述較不利環(huán)節(jié)的調(diào)整方法是在就地平衡控制的基礎(chǔ)上，由上位監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出調(diào)節(jié)指令，通過適當(dāng)關(guān)小水力狀態(tài)良好環(huán)節(jié)閥門的開度，在不進(jìn)行循環(huán)水泵升頻的條件下，調(diào)整整個(gè)冷卻循環(huán)水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，以期在最低的能耗下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)水力和熱力平衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能管網(wǎng)子系統(tǒng)，在經(jīng)過系統(tǒng)編號(hào)和實(shí)時(shí)監(jiān)控的智慧管網(wǎng)上，各節(jié)點(diǎn)流量參數(shù)直觀和客觀顯示，為管網(wǎng)查漏提供直接的依據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，在終端控制和管網(wǎng)控制中都采用了智能平衡閥的前提下，所述的溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)可以直接歸入管網(wǎng)智能平衡子系統(tǒng)中，形成水力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析之外的，系統(tǒng)熱力狀態(tài)掃描和統(tǒng)計(jì)分析功能；所述溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)與管網(wǎng)智能平衡子系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程，運(yùn)行溫度參數(shù)的合理控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐鼓風(fēng)節(jié)能增效集成技術(shù)，其特征在于，所述的備案數(shù)據(jù)庫對(duì)各設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家信息、檢修記錄、系統(tǒng)大修記錄和更換記錄成文備案，作為設(shè)備管理的依據(jù)，并為用戶設(shè)定各設(shè)備和系統(tǒng)整體檢修提醒的功能；同時(shí)所述的用戶接口模塊為其它各個(gè)功能模塊，按照相應(yīng)權(quán)限，設(shè)計(jì)可視化運(yùn)行界面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高爐鼓風(fēng)節(jié)能增效集成技術(shù)，其特征在于，所述的用戶接口模塊可與人工智能相結(jié)合，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)和控制策略的預(yù)分析。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爐鼓風(fēng)節(jié)能增效集成技術(shù)，其特征在于，所述的環(huán)境參數(shù)， 包括溫度、濕度和大氣壓；循環(huán)水工藝參數(shù)，包括溫度、壓力和流量；補(bǔ)水記錄，包括補(bǔ)水量、補(bǔ)水溫度、補(bǔ)水點(diǎn)壓力變化、補(bǔ)水時(shí)間，以及對(duì)應(yīng)的PID控制參數(shù)記錄；設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)，包括溫度、壓力、流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高爐鼓風(fēng)節(jié)能增效集成技術(shù)，其特征在于，所述的優(yōu)化控制模塊必須與智能管網(wǎng)系統(tǒng)的智能水力平衡功能匹配使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于相關(guān)行業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)所存在的問題，本發(fā)明提出構(gòu)建一種智慧型的工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)。其具體技術(shù)方案為一種工業(yè)企業(yè)用冷卻循環(huán)水優(yōu)化運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)由如下5個(gè)子系統(tǒng)組成管網(wǎng)智能動(dòng)態(tài)平衡子系統(tǒng)、循環(huán)水泵智能高效變頻控制子系統(tǒng)、溫度采集補(bǔ)償子系統(tǒng)、優(yōu)化冷卻子系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水運(yùn)行用能管理子系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102508474SQ201110339798
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者汪文彬, 沈新榮, 王小華, 章威軍, 許楊銘, 郁輝球, 陳曉敏, 麻劍鋒 申請(qǐng)人:杭州哲達(dá)科技股份有限公司