本发明涉及空调技术领域，更具体地说，涉及一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法及装置。
背景技术：
在我国，2014年建筑能耗总量超过12.5亿吨标准煤，占社会总能耗30％。中央空调能耗占建筑总能耗65％，其中，空调机房能耗占空调系统能耗70％左右。因此，针对中央空调系统机房的主要设备，特别是制冷主机的能效水平进行实时监测，评估及优化控制对中央空调的节能运行是十分必要的。
传统的中央空调系统空调水泵输送能效的指标为“水泵输送能效比”，其定义为水泵输送单位质量水流体所需要的功率，这种定义和计量方法虽然简单，但并不能够全面充分的表征中央空调水系统中空调水泵实际输送冷量的能力及效果，特别是在部分负荷情况下，并不能很好的评估和判断空调水泵的运行能效。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法，包括以下步骤：
s1、获取第k时间段内冷冻水泵的实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据；
s2、对所述实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据进行运算处理，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值、以及所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值；
s3、将所述均匀值与所述离散值进行比较，根据比较结果判断所述冷冻水泵的能效。
优选地，所述步骤s1包括：
在第k时间段内，每间隔预设时间t采集一次所述冷冻水泵的温度值、供水水流量值、能耗值；
其中，每间隔预设时间t所采集的所有温度值作为所述实测温度数据、所采集的所有供水水流量值作为所述实测供水水流量数据、所采集的所有能耗值作为所述实测能耗数据。
优选地，所述冷冻水泵的实测温度数据包括实测供水温度数据和实测回水温度数据；
所述实测供水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水温度值，所述实测回水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个回水温度值；
所述实测供水流量数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水流量值，所述实测能耗数据包括整个k时间段内实时测得的多个能耗值。
优选地，所述步骤s2包括：
s2-1、根据所述实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，计算所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据以及所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值；
s2-2、根据所述实测供水水流量数据和实测能耗数据，计算所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量数据和所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值；
s2-3、将所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值和所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值进行乘积运算，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值；
s2-4、对所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据进行运算处理，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
优选地，所述步骤s3包括：
s3-1、将所述均匀值与所述离散值进行比较，判断所述均匀值是否大于所述离散值；
s3-2、若所述均匀值大于所述离散值，则判断所述冷冻水泵的能效异常；若否，则判断所述冷冻水泵的能效正常。
优选地，所述步骤s3-2之后还包括：
若所述冷冻水泵的能效异常，输出异常报警信号。
本发明还提供一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断装置，包括：
获取单元，用于获取第k时间段内冷冻水泵的实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据；
运算单元，用于对所述实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据进行运算处理，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值、以及所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值；
判断单元，用于将所述均匀值与所述离散值进行比较，根据比较结果判断所述冷冻水泵的能效。
优选地，所述获取单元用于：在第k时间段内，每间隔预设时间t采集一次所述冷冻水泵的温度值、供水水流量值、能耗值；
其中，每间隔预设时间t所采集的所有温度值作为所述实测温度数据、所采集的所有供水水流量值作为所述实测供水水流量数据、所采集的所有能耗值作为所述实测能耗数据。
优选地，所述冷冻水泵的实测温度数据包括实测供水温度数据和实测回水温度数据；
所述实测供水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水温度值，所述实测回水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个回水温度值；
所述实测供水流量数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水流量值，所述实测能耗数据包括整个k时间段内实时测得的多个能耗值。
优选地，所述运算单元包括：
第一计算模块，用于根据所述实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，计算所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据以及所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值；
第二计算模块，用于根据所述实测供水水流量数据和实测能耗数据，计算所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量数据和所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值；
第三计算模块，用于将所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值和所述冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值进行乘积运算，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值；
均值处理模块，用于对所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据进行运算处理，获得所述冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值；
所述判断单元包括：
比较模块，用于将所述均匀值与所述离散值进行比较，判断所述均匀值是否大于所述离散值；
判断模块，用于若所述均匀值大于所述离散值，则判断所述冷冻水泵的能效异常；若否，则判断所述冷冻水泵的能效正常。
实施本发明的基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法，具有以下有益效果：本发明通过比较冷冻水泵单位能耗输送冷量和质量的均匀值和离散值，可有效的鉴别空调冷冻水泵的能效异常情况，最终根据鉴别结果进行相应处理，从而提高冷冻水泵的能效。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法实施例一的流利示意图；
图2是本发明基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法实施例二的流利示意图；
图3是本发明基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断装置的功能框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明针对建筑冷负荷运行在部分负荷区间较多的特征，构造了一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法，该方法通过空调冷冻水泵在任意一个正常运行的时间段内、空调冷冻水泵的单位能耗输送冷量及冷冻水泵的单位能耗输送水流质量，可以有效的鉴别冷冻水泵在该时间段内是否处于能效运行正常区间，且还可以根据判断结果(如能效异常)产生警报提醒，进而告知管理人员及时处理，从而实现空调机房冷冻水产冷和供冷能效的目的。
参考图1，图1为本发明提供的一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法实施例一的流程示意图。该实施例的基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法，包括以下步骤：
s1、获取第k时间段内冷冻水泵的实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据。
在该实施例中，步骤s1包括：
在第k时间段内，每间隔预设时间t采集一次冷冻水泵的温度值、供水水流量值、能耗值。其中，每间隔预设时间t所采集的所有温度值作为实测温度数据、所采集的所有供水水流量值作为实测供水水流量数据、所采集的所有能耗值作为实测能耗数据。
可以理解地，第k时间段可以为冷冻水系统正常运行的任意一个时间段。在该k时间段内，每间隔预设时间t采集一次冷冻水泵的温度值、供水水流量值以及能耗值。
进一步地，该实施例中，冷冻水泵的实测温度数据包括实测供水温度数据和实测回水温度数据。
实测供水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水温度值，实测回水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个回水温度值。
实测供水流量数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水流量值，实测能耗数据包括整个k时间段内实时测得的多个能耗值。
例如，该k时间段为60min，预设时间t为6min，则在该k时间段内采集数据的时间点共有10个，即在该60min内需采集10次上述温度值、水流量值以及能耗值，换言之，在该60min中，从第0个时刻开始采集一次冷冻水泵的供水温度值、冷冻水泵的回水温度值、冷冻水供水水流量值以及冷冻水泵的能耗值。下一个时刻(即10min钟的时刻)再重复采集一次，直至第10个间隔采集完成。也就是说，在该例子中，实测供水温度数据包括10个供水温度值，实测回水温度数据包括10个回水温度值，实测供水流量数据包括10个供水流量值，实测能耗数据包括10个能耗值。
在该实施例中，冷冻水的供水温度值可以通过安装在冷冻水泵支管出口侧的温度传感器测量获得，冷冻水的回温度值可以通过安装在冷冻水泵支管入口侧的温度传感器测量获得，供水流量值可以通过安装在冷冻水泵支管入口侧的水流量传感器测量获得，能耗值可以通过设置在配电柜中用于监测冷冻水泵的电量的电表测量获得。通过温度传感器、水流量传感器以及电表对相应的参数进行测量，并实时传输至空调系统中的获取单元中。
s2、对实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据进行运算处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值、以及冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
可选的，步骤s2包括：
s2-1、根据实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，计算冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据以及冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值。
具体的，在该步骤中，根据实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，所计算的冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据包括多个冷冻水泵的单位能耗输送冷量值。其中，每一个冷冻水泵的单位能耗输送冷量值为采集数据的时刻点对应的单位能耗输送冷量值，也就是说，若在k时间段内共有10个数据采集点，则共需要计算的单位能耗输送冷量值有10个。例如，假设第k时间段内，如60min内，每间隔6min采集一次数据，则在10个数据采集时刻点中的任意一个时刻(设为i时刻)，冷冻水泵的单位能耗输送冷量值可以通过以下式子算得。
其中，ei,energy表示在第k时间段内，第i时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值，mi,water表示在第i时刻的供水流量值，tki,rtn,water表示在第i时刻的冷冻水的供水温度值，tki,sup,water表示在第i时刻冷冻水的回水温度值，pi,pump表示第i时刻冷冻水泵的能耗值。
通过式1.1算出每一个时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值后，再进行均值处理，获得冷冻水泵在该k时间段内的单位能耗输送冷量的平均值。即冷冻水泵的单位能耗输送冷量平均值可通过以下式子算得。
其中，eavg,energy表示k时间段内冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值，n表示在k时间段内冷冻水泵的单位能耗输送冷量值的数量。
s2-2、根据实测供水水流量数据和实测能耗数据，计算冷冻水泵的单位能耗输送水流质量数据和冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值。
可以理解地，根据前述，由于实测供水水流量数据、实测能耗数据均为包括多个数值的数据组，因此，该步骤中的冷冻水泵的单位能耗输送水流质量数据也为一个数据组，即冷冻水泵的单位能耗输送水流质量包括多个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。其中，每一个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值为采集数据的时刻点对应的单位能耗输送水流质量值，也就是说，若在k时间段内共有10个数据采集点，则共需要计算10个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。例如，假设第k时间段内，如60min内，每间隔6min采集一次数据，则在10个数据采集时刻点中的任意一个时刻(设为i时刻)，冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值可以通过以下式子算得。
其中，ei,,matter表示在第k时间段内，第i时刻的冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。
通过式1.3算出每一个时刻的冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值后，再进行均值处理，获得冷冻水泵在该k时间段内的单位能耗输送水流质量的平均值。即冷冻水泵的单位能耗输送水流质量平均值可通过以下式子算得。
s2-3、将冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值和冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值进行乘积运算，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值。
具体的，冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值＝冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值×冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值。
s2-4、对冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据进行运算处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
具体的，在获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据后，将k时间段内的每一个数据采集时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值和单位能耗输送水流质量值进行乘积运算后，再将所获得的每一个乘积进行求和处理，最后进行平均处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。即
其中，etimes,avg表示冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
s3、将均匀值与离散值进行比较，根据比较结果判断冷冻水泵的能效。
进一步地，步骤s3包括：
s3-1、将均匀值与离散值进行比较，判断均匀值是否大于离散值。
s3-2、若均匀值大于离散值，则判断冷冻水泵的能效异常；若否，则判断冷冻水泵的能效正常。
具体的，当均匀值大于离散值时，则说明冷冻水泵的能效在正常范围内；当均匀值小于或等于离散值时，则说明冷冻水泵的能效异常，如冷冻水泵输送能效偏低。
参考图2，为本发明基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法实施例二的流程示意图。该实施例在实施例一的基础上，如图2所示，在步骤s3-2之后进一步还包括：
s4、若冷冻水泵的能效异常，输出异常报警信号。
当判断冷冻水泵的能效异常时，立即输出异常报警信号，可以实现实时告警的目的，以便管理人员及时做出相应处理，从而提高冷冻水泵的能效。
进一步地，本发明的基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断方法为一个循环过程，即在下一个时间段(例如第k+1时间段)重复执行步骤s1至步骤s4。第k+1时间段的起始数据采集点与第k时间段的超始数据采集点即为第k时间段的间隔值，其中，第k+1时间段与第k时间段的时间间隔可以为60min、120min、180min或者240min。
参考图3，图3为本发明提供的一种基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断装置，包括：获取单元10、运算单元20以及判断单元30。
获取单元10，用于获取第k时间段内冷冻水泵的实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据。
在第k时间段内，每间隔预设时间t采集一次冷冻水泵的温度值、供水水流量值、能耗值。其中，每间隔预设时间t所采集的所有温度值作为实测温度数据、所采集的所有供水水流量值作为实测供水水流量数据、所采集的所有能耗值作为实测能耗数据。
可以理解地，第k时间段可以为冷冻水系统正常运行的任意一个时间段。在该k时间段内，每间隔预设时间t采集一次冷冻水泵的温度值、供水水流量值以及能耗值。
进一步地，该实施例中，冷冻水泵的实测温度数据包括实测供水温度数据和实测回水温度数据。
实测供水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水温度值，实测回水温度数据包括整个k时间段内实时测得的多个回水温度值。
实测供水流量数据包括整个k时间段内实时测得的多个供水流量值，实测能耗数据包括整个k时间段内实时测得的多个能耗值。
例如，该k时间段为60min，预设时间t为6min，则在该k时间段内采集数据的时间点共有10个，即在该60min内需采集10次上述温度值、水流量值以及能耗值，换言之，在该60min中，从第0个时刻开始采集一次冷冻水泵的供水温度值、冷冻水泵的回水温度值、冷冻水供水水流量值以及冷冻水泵的能耗值。下一个时刻(即10min钟的时刻)再重复采集一次，直至第10个间隔采集完成。也就是说，在该例子中，实测供水温度数据包括10个供水温度值，实测回水温度数据包括10个回水温度值，实测供水流量数据包括10个供水流量值，实测能耗数据包括10个能耗值。
在该实施例中，冷冻水的供水温度值可以通过安装在冷冻水泵支管出口侧的温度传感器测量获得，冷冻水的回温度值可以通过安装在冷冻水泵支管入口侧的温度传感器测量获得，供水流量值可以通过安装在冷冻水泵支管入口侧的水流量传感器测量获得，能耗值可以通过设置在配电柜中用于监测冷冻水泵的电量的电表测量获得。通过温度传感器、水流量传感器以及电表对相应的参数进行测量，并实时传输至空调系统中的控制器中，再由控制器进行相应数据处理。
运算单元20，用于对实测温度数据、实测供水水流量数据以及实测能耗数据进行运算处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值、以及冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
可选的，运算单元20包括：
第一计算模块201，用于根据实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，计算冷冻水泵的单位能耗输送冷量以及冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值。
具体的，根据实测温度数据、实测供水流量数据以及实测能耗数据，所计算的冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据包括多个冷冻水泵的单位能耗输送冷量值。其中，每一个冷冻水泵的单位能耗输送冷量值为采集数据的时刻点对应的单位能耗输送冷量值，也就是说，若在k时间段内共有10个数据采集点，则共需要计算的单位能耗输送冷量值有10个。例如，假设第k时间段内，如60min内，每间隔6min采集一次数据，则在10个数据采集时刻点中的任意一个时刻(设为i时刻)，冷冻水泵的单位能耗输送冷量值可以通过以下式子算得。
其中，ei,energy表示在第k时间段内，第i时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值，mi,water表示在第i时刻的供水流量值，tki,rtn,water表示在第i时刻的冷冻水的供水温度值，tki,sup,water表示在第i时刻冷冻水的回水温度值，pi,pump表示第i时刻冷冻水泵的能耗值。
通过式1.1算出每一个时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值后，再进行均值处理，获得冷冻水泵在该k时间段内的单位能耗输送冷量的平均值。即冷冻水泵的单位能耗输送冷量平均值可通过以下式子算得。
其中，eavg,energy表示k时间段内冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值，n表示在k时间段内冷冻水泵的单位能耗输送冷量值的数量。
第二计算模块202，用于根据实测供水水流量数据和实测能耗数据，计算冷冻水泵的单位能耗输送水流质量和冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值。
可以理解地，根据前述，由于实测供水水流量数据、实测能耗数据均为包括多个数值的数据组，因此，冷冻水泵的单位能耗输送水流质量数据也为一个数据组，即冷冻水泵的单位能耗输送水流质量包括多个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。其中，每一个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值为采集数据的时刻点对应的单位能耗输送水流质量值，也就是说，若在k时间段内共有10个数据采集点，则共需要计算10个冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。例如，假设第k时间段内，如60min内，每间隔6min采集一次数据，则在10个数据采集时刻点中的任意一个时刻(设为i时刻)，冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值可以通过以下式子算得。
其中，ei,,matter表示在第k时间段内，第i时刻的冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值。
通过式1.3算出每一个时刻的冷冻水泵的单位能耗输送水流质量值后，再进行均值处理，获得冷冻水泵在该k时间段内的单位能耗输送水流质量的平均值。即冷冻水泵的单位能耗输送水流质量平均值可通过以下式子算得。
第三计算模块203，用于将冷冻水泵的单位能耗输送冷量的平均值和冷冻水泵的单位能耗输送水流质量的平均值进行乘积运算，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的均匀值。
均值处理模块204，用于对冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据进行运算处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
具体的，在获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量数据和单位能耗输送水流质量数据后，将k时间段内的每一个数据采集时刻的冷冻水泵的单位能耗输送冷量值和单位能耗输送水流质量值进行乘积运算后，再将所获得的每一个乘积进行求和处理，最后进行平均处理，获得冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。即
其中，etimes,avg表示冷冻水泵的单位能耗输送冷量和质量的离散值。
判断单元30，用于将均匀值与离散值进行比较，根据比较结果判断冷冻水泵的能效。
进一步地，判断单元30包括：
比较模块301，用于将均匀值与离散值进行比较，判断均匀值是否大于离散值。
判断模块302，用于若均匀值大于离散值，则判断冷冻水泵的能效异常；若否，则判断冷冻水泵的能效正常。
具体的，当均匀值大于离散值时，则说明冷冻水泵的能效在正常范围内；当均匀值小于或等于离散值时，则说明冷冻水泵的能效异常，如冷冻水泵输送能效偏低。
进一步地，该基于流量及温差的空调冷冻水泵能效判断装置还包括：
预警模块40，用于当冷冻水泵的能效异常时，输出异常报警信号。
当判断冷冻水泵的能效异常时，立即输出异常报警信号，可以实现实时告警的目的，以便管理人员及时做出相应处理，从而提高冷冻水泵的能效。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。