一种冷却塔监测方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请属于冷却塔技术领域，尤其涉及一种冷却塔监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

冷却塔是将冷却水与空气充分直接或间接接触，通过热质交换使水的热量传给空气的一种设备，也是空调系统中不可或缺的重要组成设备。冷却塔运行状况的好坏，直接影响到冷水机组的能效以及整个空调系统的综合能效。要使冷却塔的充分发挥最大作用，需要在一定室外气象条件和负荷条件下，充分利用冷却塔的换热面积和风机风量，保证冷却水与空气进行充分的热质交换，使得冷却塔的出水温度被降到足够低，从而降低冷水机组的冷凝温度、提高冷水机组的能效。因此，对冷却塔的运行状态进行有效监测，及时发现设备运行问题与运行故障，才能保证冷却塔始终处于高效运行状态。现有的冷却塔监测方法，无法准确地判别导致冷却塔运行效率低的具体原因。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种冷却塔监测方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有的冷却塔监测方法，无法准确地判别导致冷却塔运行效率低的具体原因的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种冷却塔监测方法，包括：

根据目标冷却塔的运行参数和室外气象参数，获取所述目标冷却塔的第一效率和第二效率，所述第一效率表征所述目标冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度的接近程度，所述第二效率表征所述目标冷却塔的实际出水温度与理论出水温度的接近程度；

当所述第一效率大于或等于第一效率阈值且所述第二效率小于第二效率阈值时，确定所述目标冷却塔的控制水平低；

当所述第一效率小于第一效率阈值且所述第二效率小于第二效率阈值时，确定所述目标冷却塔存在设备故障。

本申请实施例的第二方面提供了一种冷却塔监测装置，包括：

参数获取单元，用于根据目标冷却塔的运行参数和室外气象参数，获取所述目标冷却塔的第一效率和第二效率，所述第一效率表征所述目标冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度的接近程度，所述第二效率表征所述目标冷却塔的实际出水温度与理论出水温度的接近程度；

第一确定单元，用于当所述第一效率大于或等于第一效率阈值且所述第二效率小于第二效率阈值时，确定所述目标冷却塔的控制水平低；

第二确定单元，用于当所述第一效率小于第一效率阈值且所述第二效率小于第二效率阈值时，确定所述目标冷却塔存在设备故障。

本申请实施例的第三方面提供了一种冷却塔监测设备，包括通信单元、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例的第一方面所述冷却塔监测方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例的第一方面所述冷却塔监测方法的步骤。

本申请实施例的第一方面提供的冷却塔监测方法，通过根据目标冷却塔的运行参数和室外气象参数，获取表征目标冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度的接近程度的第一效率，并获取表征目标冷却塔的实际出水温度与理论出水温度的接近程度的第二效率；当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔的控制水平低；当第一效率小于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔存在设备故障，可以根据冷却塔运行时的实际工况条件，准确地判别导致冷却塔运行效率低的具体原因是控制水平低还是设备故障。

可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的冷却塔监测方法的第一种流程示意图；

图2是本申请实施例提供的冷却塔监测方法的第二种流程示意图；

图3是本申请实施例提供的冷却塔监测方法的第三种流程示意图；

图4是本申请实施例提供的冷却塔实际出水温度、室外湿球温度和理论出水温度的对比示意图；

图5是本申请实施例提供的冷却塔的第一效率曲线和第二效率曲线；

图6是本申请实施例提供的优化前和优化后的冷却塔的第二效率的对比示意图；

图7是本申请实施例提供的冷却塔监测装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的冷却塔监测设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装置结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的装置、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“多个”是指两个或两个以上。

本申请实施例提供一种冷却塔监测方法，可以由冷却塔监测设备的处理器在运行相应的计算机程序时执行，用于根据冷却塔运行时的实际工况条件(也即运行参数和室外气象参数)，准确地判别导致冷却塔运行效率低的具体原因是控制水平低还是设备故障。冷却塔可以用于组成空调系统，具体可以是中央空调系统。

在应用中，冷却塔监测设备能够与至少一台冷却塔中的设备进行有线或无线通信，冷却塔监测设备可以通过计算机、工控机或(云)服务器等计算设备实现。冷却塔监测设备可以是建筑设备管理系统(buildingmanagementsystem，bms)的一部分，也可以与建筑设备管理系统通信连接，以将监测到的冷却塔的运行状态数据(例如，运行参数和室外气象参数)发送给建筑设备管理系统。建筑设备管理系统能根据建筑设备的情况选择配置各项管理、控制、监测、显示、故障报警等功能，例如，制冷系统，供热系统，通风系统，给水系统，污水处理系统，供配电系统，照明，电梯及自动扶梯等。当供热、制冷、空调、给排水、电力、照明和电梯等系统采用分别自成体系的专业监控系统时，这些专业监控系统可以通过通信接口接入建筑设备管理系统。本申请实施例中冷却塔监测设备主要用于检测空调系统中的所有冷却塔。

如图1所示，本申请实施例提供的冷却塔监测方法，包括如下步骤s101至s104：

步骤s101、根据目标冷却塔的运行参数和室外气象参数，获取目标冷却塔的第一效率和第二效率。

在应用中，目标冷却塔是冷却塔监测设备所监测的所有冷却塔中的任一个冷却塔，冷却塔监测设备分别监测每个冷却塔的运行参数和室外气象参数，以分别根据每个冷却塔的运行参数和室外气象参数判别每个冷却塔的运行状态正常、控制水平低(也即控制不佳)或存在设备故障，当某个冷却塔的运行状态正常或控制水平低时，可以认为该冷却塔无设备故障。

在应用中，每个冷却塔的运行参数可以包括进水温度、实际出水温度、室外湿球温度、室外干球温度以及根据进水温度、气水比等利用热力学模型计算得到的理论出水温度。

在应用中，第一效率用于表征目标冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度的接近程度，第一效率的值越大，说明实际出水温度越接近于室外湿球温度，进而说明目标冷却塔的冷却效果越好。第二效率用于表征目标冷却塔的实际出水温度与理论出水温度的接近程度，第二效率的值越大，说明实际出水温度越接近于理论出水温度，进而说明目标冷却塔的实际性能越能满足设计要求。

目前工程中对冷却塔的运行效率进行监测的方法主要采用逼近度评价方法，冷却塔逼近度等于冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度之间的差值，该差值用于反映冷却塔所能将冷却水冷却到的极限值。逼近度评价方法简单易行，但是没有考虑冷却塔运行时的实际工况条件，从而无法准确地判别冷却塔运行效率低的具体原因究竟是由控制不佳的问题还是设备故障的问题导致的。与逼近度类似，第一效率这一评价指标简单且易于理解，但仅根据第一效率来评价冷却塔的运行效率具有很大的局限性，它没有考虑诸如气水比等控制因素对冷却塔性能的影响，因此，本申请实施例中在第一效率的基础上结合第二效率来评价冷却塔的运行效率，能够给出一个可靠的评价结果。

如图2所示，在一个实施例中，步骤s101包括如下步骤s201和s202：

步骤s201、根据目标冷却塔的进水温度、实际出水温度和室外湿球温度，获取目标冷却塔的第一效率；

步骤s202、根据目标冷却塔的进水温度、实际出水温度和理论出水温度，获取目标冷却塔的第二效率。

在应用中，进水温度可以通过设置于目标冷却塔的进水口的进水口温度传感器获取，出水温度可以通过设置于目标冷却塔的出水口的出水口温度传感器获取，室外湿球温度可以通过设置于室外的避免阳光直射的阴凉通风处且与目标冷却塔的出水口间隔一定距离的湿球温度传感器获取。

在一个实施例中，步骤s201中第一效率的表达式如下：

其中，η1表示第一效率，tcw,in表示进水温度，tcw,out表示实际出水温度，twb表示室外湿球温度。

在一个实施例中，步骤s202中第二效率的表达式如下：

其中，tcw,in表示所述进水温度，tcw,out表示所述实际出水温度，t’cw,out表示所述理论出水温度。

在一个实施例中，步骤s202之前，包括：

根据目标冷却塔的进水温度、气水比和热力学模型，获取理论出水温度。

在应用中，理论出水温度的计算需要借助冷却塔的热力学模型(heatandmasstransfermodel)实现，该热力学模型的被积函数是与目标冷却塔的进出塔平均状态空气焓值和目标冷却塔内任一点的空气焓值之间的差值的倒数相关的函数，积分变量是该任一点的水温。目标冷却塔内任一点的空气焓值可以包括目标冷却塔的进塔空气焓值和出塔空气焓值，进塔空气焓值是与该任一点的水温相关的函数，出塔空气焓值是与进出塔空气温差、进塔空气焓值和气水比相关的函数。

在一个实施例中，热力学模型的表达式如下：

其中，cw表示水的比热容，k表示目标冷却塔的潜热比，t表示目标冷却塔内任一点的水温，1和2表示目标冷却塔内任意两个不同点的水温，dt表示目标冷却塔内任意两个不同点的水温差，hb表示目标冷却塔的进出塔平均状态空气焓值，h表示目标冷却塔内任一点的空气焓值，βxv表示目标冷却塔的容积散质系数，v表示目标冷却塔的填料体积，w表示目标冷却塔的冷却水量。

在应用中，进出塔平均状态空气焓值根据目标冷却塔内的空气温度和相对湿度计算得到。容积散质系数由冷却塔的生产厂家提供，属于已知的目标冷却塔的基本规格参数。冷却塔的填料体积可以根据实际使用的填料体积的用量确定。冷却水量也即进水量，可以通过设置于目标冷却塔的进水口的流量计获取。

在一个实施例中，根据目标冷却塔的进水温度、气水比和热力学模型，获取理论出水温度的具体方法步骤如下：

通过辛普逊积分法对热力学模型进行简化处理，获取热力学模型的简化表达式；

根据目标冷却塔的进水温度、气水比、热力学模型和简化表达式，获取目标冷却塔的蒸发系数；

根据目标冷却塔的蒸发系数，获取理论出水温度。

在应用中，当目标冷却塔中冷却水的进出水温差小于15℃时，一般采用辛普逊积分法对上述热力学模型的等式左边进行简化处理，得到的简化表达如下：

其中，δt表示目标冷却塔的进出水温差，h1’表示空气温度等于进水温度时的饱和空气焓值，hm’表示空气温度等于目标冷却塔的进出水平均水温时的饱和空气焓值，h2’表示空气温度等于实际出水温度时的饱和空气焓值，h1表示空气温度等于目标冷却塔的进塔空气温度时的进塔空气焓值，hm表示空气温度等于目标冷却塔的进出塔平均状态空气温度时的空气焓值，h2表示空气温度等于目标冷却塔的出塔空气温度时的出塔空气焓值。

在一个实施例中，目标冷却塔的进塔空气焓值的表达式如下：

h1＝1.01t+d(2501+1.85t)(方程式五)

其中，h1表示进塔空气焓值，t表示进水温度。

在一个实施例中，目标冷却塔的出塔空气焓值的表达式如下：

h2＝h1+cwδt/kr(方程式六)

其中，h2表示出塔空气焓值，δt表示目标冷却塔的进出水温差，r表示气水比。

在一个实施例中，气水比的表达式如下：

其中，r表示气水比，g表示目标冷却塔的空气流量，w表示目标冷却塔的冷却水量。

在一个实施例中，蒸发系数的表达式如下：

其中，k表示蒸发系数，t2表示理论出水温度。

在应用中，结合方程式三至八，通过试算法进行求解，可以迭代求解出目标冷却塔的理论出水温度，从而求得目标冷却塔的第二效率。目标冷却塔的第二效率综合考虑了影响目标冷却塔性能的因素，即设备构造因素和控制因素，控制因素则通过气水比体现。同时，从上述方程式可以看出，目标冷却塔的第二效率不是气水比的单一函数，更不是简单的线性关系，从控制上单纯提高气水比并不能提升目标冷却塔的能效，因此，气水比的增大到底会使目标冷却塔的性能提高还是下降，需要根据具体的第二效率的计算结果来衡量。

步骤s102、当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率大于或等于第二效率阈值时，确定目标冷却塔的运行状态正常。

在应用中，当第一效率η1≥第一效率阈值threshold1且第二效率η2≥第二效率阈值threshold2时，可以将目标冷却塔的运行状态诊断为运行状态正常(或运行状态良好)，说明目标冷却塔的性能得到充分发挥。此时，可以发出表征目标冷却塔的运行状态正常(或运行状态良好)的信号，以使得用户获知目标冷却塔的运行状态。

在一个实施例中，步骤s101之后还包括：

当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率大于或等于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔的运行状态正常的信号。

步骤s103、当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔的控制水平低。

在应用中，当第一效率η1≥第一效率阈值threshold1，第二效率η2＜第二效率阈值threshold2时，可以将目标冷却塔的运行状态诊断为冷却塔无设备故障，但因控制水平低(也即控制不佳)导致冷却性能未能发挥到最大，需要优化调整无设备故障的所有冷却塔控制策略，同时触发冷却塔在线优化控制模型(也即目标函数)对冷却塔的控制参数进行优化。此时，可以发出表征目标冷却塔的控制水平低的信号，以使得用户获知目标冷却塔的运行状态。

在一个实施例中，步骤s101之后还包括：

当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔的控制水平低的信号。

如图3所示，在一个实施例中，步骤s103之后，包括如下步骤s301至s303：

步骤s301、根据无设备故障的n台冷却塔的运行参数和室外气象参数，建立目标函数，目标函数表征n台冷却塔中的m台冷却塔联合运行时的总功率，n台冷却塔包括目标冷却塔；

步骤s302、对目标函数进行最优化求解，确定m台冷却塔及m台冷却塔中每台冷却塔的目标风量；

步骤s303、控制m台冷却塔开机并以相应的目标风量运行。

在应用中，无设备故障的情况包括步骤s102和s103中的两种运行状态。在监测到任一个冷却塔的控制水平低的情况下，都可以根据被监测的所有无设备故障的冷却塔的运行参数和室外气象参数，建立多台冷却塔联合运行的能耗优化目标函数。n表示无设备故障的所有冷却塔的总台数，m表示优化求解后从n台冷却塔中确定的需要开机运行的冷却塔的台数，其他冷却塔则无需开机运行。对于m台冷却塔中已经开机运行的冷却塔，使其按照求解得到的相应目标风量继续运行；对于m台冷却塔中未开机运行的冷却塔，发送开机信号触发其按照求解得到的相应目标风量开机运行；对于m台冷却塔之外的其他正在运行的冷却塔，发送关机信号触发其关机停止运行。

在一个实施例中，步骤s303包括：

分别向m台冷却塔中的每台冷却塔发送开机信号，以控制m台冷却塔开机；

分别控制m台冷却塔中的每台冷却塔以相应的目标风量运行；

分别向n台冷却塔中除m台冷却塔之外的其他冷却塔发送关机信号，以控制其他冷却塔关机。

在一个实施例中，目标函数的表达式如下：

其中，min表示求最小值函数，pct表示总功率，ma,i表示m台冷却塔中第i台冷却塔的目标风量，mw,i表示第i台冷却塔的冷却水量；

目标函数的等式约束条件的表达式如下：

qct,i＝g(mw,i,ma,i,tw,in,twb)(方程式十一)

其中，qct表示m台冷却塔的总散热量，qch表示m台冷却塔的冷水机组的总负荷，wch表示m台冷却塔的冷水机组的总功率，qct,i表示第i台冷却塔的散热量，mw,i表示第i台冷却塔的冷却水量，tw,in表示第i台冷却塔的进水温度，twb表示室外干球温度；

目标函数的不等式约束条件的表达式如下：

2≤m≤n(方程式十三)

其中，ma,des表示第i台冷却塔的额定风量。

在应用中，方程式十为空调系统的能量平衡方程，方程式十一为冷却塔的散热量拟合方程。室外干球温度可以通过设置于室外的避免阳光直射的阴凉通风处且与目标冷却塔的出水口间隔一定距离的干球温度传感器获取。

在一个实施例中，步骤s302包括：

通过粒子群优化算法对目标函数进行最优化求解。

在应用中，可以采用粒子群优化算法(particleswarmoptimization，pso)对上述最优化问题进行寻优。通过求解上述最优化问题，可获取冷却塔的开机台数m及每台冷却塔的风量，从而生成需要开机运行的每台冷却塔的开机信号并根据风量得到优化运行频率。冷却塔监测设备将模型优化得到的冷却塔的开机信号及优化运行频率直接发送给冷却塔或发送给bms系统，从而实现对冷却塔的优化控制，提升运行效率。

步骤s104、当第一效率小于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔存在设备故障。

在应用中，当第一效率η1＜第一效率阈值threshold1且第二效率η2＜第二效率阈值threshold2时，可以将目标冷却塔的运行状态诊断为存在设备故障，此时，可以发出表征目标冷却塔存在设备故障的报警信号，通知用户进行现场检修，及时排查冷却塔的运行效率降低的原因。

在一个实施例中，步骤s101之后还包括：

当第一效率小于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔存在设备故障的报警信号。

在应用中，每个目标冷却塔的第一效率阈值threshold1和第二效率阈值threshold2，根据每个目标冷却塔的实际运行数据进行分析确定，并根据分析结果进行设置。

在一个实施例中，冷却塔监测方法还包括：

根据效率阈值设置指令，设置第一效率阈值和第二效率阈值。

在应用中，对于冷却塔监测设备所监测的所有冷却塔，均采用上述监测方法进行监测，以分别计算得到每个冷却塔的第一效率和第二效率，并基于第一效率和第二效率，准确地判别导致每个冷却塔运行效率低的具体原因是控制水平低还是设备故障。冷却塔监测设备可同时对多个冷却塔进行监测，监测周期可以根据实际需要进行设置，可以实时监测，也可以每间隔预设时间监测一次。

在一个实施例中，冷却塔监测方法还包括：

根据监测周期设置指令，设置目标冷却塔的监测周期；

在每个监测周期获取一次目标冷却塔的运行参数和室外气象参数。

在应用中，效率阈值设置指令和周期设置指令可由用户根据实际需要通过冷却塔监测设备的人机交互器件输入，或者，通过与冷却塔监测设备通信连接的用户终端向冷却塔监测设备发送。冷却塔监测设备的人机交互器件可以包括实体按键、触控传感器、手势识别传感器和语音识别单元中的至少一种，使得用户可以通过对应的触控方式、手势操控方式或语音控制方式输入指令。实体按键和触控传感器可以设置于冷却塔监测设备的任意位置，例如，控制面板。对实体按键的触控方式具体可以是按压或拨动。对触控传感器的触控方式具体可以为按压或触摸等。手势识别传感器可以设置在冷却塔监测设备的壳体外部的任意位置。用于控制冷却塔监测设备的手势可以由用户根据实际需要自定义设置或者采用出厂时的默认设置。语音识别单元可以包括麦克风和语音识别芯片，也可以仅包括麦克风并由冷却塔监测设备的处理器来实现语音识别功能。用于控制冷却塔监测设备的语音可以由用户根据实际需要自定义设置或者采用出厂时的默认设置。

在应用中，用户终端所支持的人机交互方式可以与冷却塔监测设备相同，此处不再赘述。用户终端可以是手机、智能手环、平板电脑、笔记本电脑、上网本、个人数字助理、个人计算机、工控机等。用户可以是任意对冷却塔、空调系统或bms系统进行管理的人员，例如，生产人员、测试人员、物业人员、检修人员、运维人员、售后人员等。

以下内容以某工程为具体实例说明本申请实施例提供的冷却塔监测方法的实际应用效果。该工程采用2台额定功率为7.5千瓦(kw)，额定风量为208600立方米每小时(m³/h)，额定冷却水流量为265立方米每小时(m³/h)的横流式变频冷却塔，冷却塔采用的控制策略是2台全开且同速变频。根据冷却塔监测装置采集的一个月内的运行数据，通过冷却塔监测方法可计算出冷却塔理论出水温度。

如图4所示，示例性的示出了一个月内冷却塔实际出水温度、室外湿球温度和理论出水温度的对比示意图。

从图4可以看出，冷却塔理论出水温度十分接近室外湿球温度，而冷却塔实际出水温度与理论出水温度之间平均有2摄氏度(℃)左右的差距。根据冷却塔监测方法可进一步获得冷却塔的第一效率曲线和第二效率曲线。

如图5所示，示例性的示出了一个月内冷却塔的第一效率曲线和第二效率曲线。

图5中，第一条直线为冷却塔监测设备设置的第二效率阈值，也即80％，第二条直线为冷却塔监测设备设置的第一效率阈值，也即60％。冷却塔一个月内的第一效率曲线几乎全高于第一效率阈值对应的直线，而第二效率曲线大部分时间内低于第二效率阈值对应的直线。计算一个月内冷却塔的实时第一效率的平均值作为第一效率η1＝68.2％＞60％，计算一个月内冷却塔的实时第二效率的平均值作为第二效率η2＝74.3％＜80％，根据步骤s103的诊断规则，可以确定冷却塔本身无设备故障，但由于冷却塔的控制不佳导致运行效率偏低。冷却塔监测设备根据诊断结果调用冷却塔在线优化模型，根据采集的实际工况数据优化冷却塔运行台数及风机频率，优化完成后重新计算冷却塔的第二效率。

如图6所示，示例性的示出了一个月内优化前和优化后的冷却塔的第二效率的对比示意图。

从图6可以看出，优化后冷却塔的第二效率有了明显的提升，根据一个月内的实时第二效率平均值，也即第二效率η2＝87.7％＞80％，可以确定通过冷却塔监测方法有效提升了冷却塔的运行效率，利用该方法可以远程帮助用户及时调整冷却塔的运行控制策略。

本申请实施例提供的冷却塔监测方法，能够利用冷却塔监测设备的大数据分析处理能力开发冷却塔效率诊断模型，综合两种冷却塔效率(也即第一效率和第二效率)对冷却塔的运行状态进行在线诊断。针对冷却塔性能下降问题，能够判断是由于控制不佳导致的问题还是设备故障导致的问题，并将诊断结果发送给bms系统，远程帮助用户对冷却塔故障进行及时检修，从而减少故障发生时间，提高冷却塔的运行能效，达到空调系统整体节能的效果。同时，针对由于控制不佳导致的问题，通过建立冷却塔在线优化模型，对冷却塔的运行参数进行优化调节，可以实现冷却塔无人值守的高效运行。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供一种冷却塔监测装置，应用于冷却塔监测设备，用于执行上述方法实施例中的方法步骤。该装置可以是冷却塔监测设备中的虚拟装置(virtualappliance)，由冷却塔监测设备的处理器运行，也可以是冷却塔监测设备本身。

如图7所示，本申请实施例提供的冷却塔监测装置100包括：

参数获取单元101，用于根据目标冷却塔的运行参数和室外气象参数，获取目标冷却塔的第一效率和第二效率，第一效率表征目标冷却塔的实际出水温度与室外湿球温度的接近程度，第二效率表征目标冷却塔的实际出水温度与理论出水温度的接近程度；

第一确定单元102，当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率大于或等于第二效率阈值时，确定目标冷却塔的运行状态正常；

第二确定单元103，用于当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔的控制水平低；

第三确定单元104，用于当第一效率小于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，确定目标冷却塔存在设备故障。

在一个实施例中，冷却塔监测装置还包括信号发送单元，用于：

当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率大于或等于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔的运行状态正常的信号；

当第一效率大于或等于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔的控制水平低的信号；

当第一效率小于第一效率阈值且第二效率小于第二效率阈值时，发出表征目标冷却塔存在设备故障的报警信号。

在一个实施例中，冷却塔监测装置还包括优化单元，用于：

根据无设备故障的n台冷却塔的运行参数和室外气象参数，建立目标函数，目标函数表征n台冷却塔中的m台冷却塔联合运行时的总功率，n台冷却塔包括目标冷却塔；

对目标函数进行最优化求解，确定m台冷却塔及m台冷却塔中每台冷却塔的目标风量；

控制m台冷却塔开机并以相应的目标风量运行。

在一个实施例中，冷却塔监测装置还包括参数设置单元，用于：

根据效率阈值设置指令，设置第一效率阈值和第二效率阈值；

根据监测周期设置指令，设置目标冷却塔的监测周期；

参数获取单元还用于在每个监测周期获取一次目标冷却塔的运行参数和室外气象参。

在应用中，冷却塔监测装置中的各单元可以为软件程序单元，也可以通过处理器中集成的不同逻辑电路或与处理器连接的独立物理部件实现，还可以通过多个分布式处理器实现。

如图8所示，本申请实施例还提供一种冷却塔监测设备200，包括：至少一个处理器201(图8中仅示出一个处理器)、存储器202以及存储在存储器202中并可在至少一个处理器201上运行的计算机程序203，还包括通信单元204，处理器201执行计算机程序203时实现上述各个方法实施例中的步骤。

在应用中，冷却塔监测设备可包括，但不仅限于，通信单元、存储器、处理器等。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是冷却塔监测设备的举例，并不构成对冷却塔监测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，还可以包括输入输出设备、网络访问设备等。输入输出设备可以包括前述人机交互器件，还可以包括显示器，用于显示冷却塔监测设备的工作参数。

在应用中，处理器可以是处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在应用中，存储器在一些实施例中可以是冷却塔监测设备的内部存储单元，例如，冷却塔监测设备的硬盘或内存。存储器在另一些实施例中也可以冷却塔监测设备的外部存储设备，例如，冷却塔监测设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。存储器还可以既包括冷却塔监测设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作装置、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

在应用中，显示器可以为薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，tft-lcd)、液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机电激光显示器(organicelectroluminesencedisplay，oled)、量子点发光二极管(quantumdotlightemittingdiodes，qled)显示器，七段或八段数码管等。

在应用中，通信单元可以根据实际需要设置为任意能够与冷却塔、用户终端和bms系统直接或间接进行远距离有线或无线通信的器件，例如，通信单元可以提供应用在网络设备上的包括无线局域网(wirelesslocalareanetworks，wlan)(如wi-fi网络)，蓝牙，zigbee，调频(frequencymodulation，fm)，近距离无线通信技术(nearfieldcommunication，nfc)，红外技术(infrared，ir)等通信的解决方案。通信单元可以包括天线，天线可以只有一个阵元，也可以是包括多个阵元的天线阵列。通信单元可以通过天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器。通信单元还可以从处理器接收待发送的信号，对其进行调频、放大，经天线转为电磁波辐射出去。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器所执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在冷却塔监测设备上运行时，使得冷却塔监测设备可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到冷却塔监测设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。