一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的制作方法

本发明涉及智能检监测技术领域，更具体地说，是涉及一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统。

背景技术：

我国能源系统发展迅猛，存在大量制冷站，其中很多制冷站尚无完善的监控系统，甚至单纯基于人工操作运行。

制冷系统属于复杂系统，具有冷水机组、冷冻泵、冷却泵、补水泵、电动阀、冷却塔等多种设备，同时其运行负荷比率，与室外气象参数、建筑散热量等各种因素直接相关，存在实时监测和调控的需求。实时在线监测系统是一套复杂系统，往往需要基于传感器、下位机、上位机、云平台和终端设备，牵扯大量硬件设备投入和软件投入，往往投资较高。

当前基于人工操控的制冷系统是否有必要安装在线监控系统，是需要进行分析和探讨的，尤其可视化的、直观的、基于客观数据的分析，更容易被决策者认可。一方面，投资建设在线监测系统后，才能更方便的进行各种实时运行数据的在线分析；另一方面，没有高置信度的数据分析报告，就不能确定投资建设在线监测系统的投资价值。

既有专利号cn107084857a的专利中提及的在线监测系统，主要基于显示器、触摸按钮和位于监测仪内部的中央数据处理器等配件，属于一种非云端监测的孤岛监测，难以对云端数据进行有效利用；同时，由于数据和运算能力的孤岛，其分析维度和深度都会受到较高的限制。

其次，现有的其他在线监测仪及其在线监测系统，一般是体积较大的成套设备，不注重便携性，多属于工程建设范畴，一次安装，终身使用。在投资商没有下定决心投资前，往往无法建设实施。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，以解决现有技术中制冷系统在线监测系统为非云端监测的孤岛监测，难以对云端数据进行有效利用，以及一般是体积较大的成套设备，不注重便携性，多属于工程建设范畴，投资前难以评估实施的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，包括传感检监测系统、监测信号传输系统和云端服务系统：

所述传感检监测系统至少包括温度传感器、超声波流量计、摄像头组、压力传感器，所述温度传感器、超声波流量计、摄像头组、压力传感器设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据；

所述监测信号传输系统为数据采集和传输盒，所述监测信号传输系统与传感检监测系统电性连接，所述监测信号传输系统与云端服务系统无线连接，监测信号传输系统用于将传感检监测系统的监测信号实时无线发送到云端服务系统进行监测；

所述云端服务系统，包括云端智慧管控云平台、终端设备，所述云端智慧管控云平台与所述数据采集和传输盒无线通信，所述云端智慧管控云平台、终端设备无线通信，所述云端服务系统接收所述监测信号传输系统传输来的监测信号实现远程实时监测。

在一个实施例中，所述温度传感器至少包括插入式温度传感器、贴片式温度传感器。

在一个实施例中，所述超声波流量计安装于制冷系统的管道外，通过485总线将流量监测数据传送给数据采集和传输盒。

在一个实施例中，所述摄像头组包括一主摄像头和设置在主摄像头两侧的副摄像头，所述主摄像头像素和分辨率高于副摄像头，且所述主摄像头和副摄像头配备语音采集器。

在一个实施例中，所述压力传感器底部采用y式三通阀门结构。

在一个实施例中，所述数据采集和传输盒至少包括数据采集模块、微处理器、无线通讯模块、电源模块，所述微处理器与数据采集模块、无线通讯模块、电源模块电性连接。

在一个实施例中，所述数据采集模块支持usb接口、485接口，接入0-10v、4-20ma信号。

在一个实施例中，所述微处理器为单片机或者arm处理器。

在一个实施例中，所述无线通讯模块为4g模块、5g模块、wifi模块、nb-iot模块任意一种；所述电源模块为锂电池或者电源适配器。

在一个实施例中，所述云端智慧管控云平台为数据服务器，所述终端设备为手机或者pad。

本发明提供的基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的有益效果至少在于：实现无损检测、无需停产即可安装；便携可移动，监测分析完毕后，可方便拆卸并移动到下一个项目继续使用；仪表、数据采集和传输盒、云平台与终端设备相分离，模块化设计并有机结合，功能强大，适应性强；通过云平台服务器进行大数据分析，实现深度的数据价值挖掘，为投资前可行性分析提供有效判据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的系统原理图；

图2为本发明实施例提供的数据采集和传输盒原理框图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实施例提供了一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，包括传感检监测系统、监测信号传输系统和云端服务系统：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据；

监测信号传输系统为数据采集和传输盒5，监测信号传输系统与传感检监测系统电性连接，监测信号传输系统与云端服务系统无线连接，监测信号传输系统用于将传感检监测系统的监测信号实时无线发送到云端服务系统进行监测；

云端服务系统，包括云端智慧管控云平台6、终端设备7，云端智慧管控云平台6与数据采集和传输盒5无线通信，云端智慧管控云平台6、终端设备7无线通信，云端服务系统接收监测信号传输系统传输来的监测信号实现远程实时监测。

在一个实施例中，温度传感器1至少包括插入式温度传感器、贴片式温度传感器。本实施例中配备一组插入式温度传感器，在被监控系统具有合适的安装孔时，可关闭制冷系统前后阀门，并直接插入式安装，可以进行更准确的数据测试；同时，配备一组贴片式温度传感器，在被监控系统不具有合适的安装孔时，可采用外贴管道的贴片式安装，以大幅提高温度监测的可达性。

在一个实施例中，超声波流量计2安装于制冷系统的管道外，通过485总线将流量监测数据传送给数据采集和传输盒5。

在一个实施例中，摄像头组3一主两副，三位一体。采用高清主摄像头，实现对被监测对象的清晰成像和专注处理；两个副摄像头，像素与分辨率比主摄像头低例如低50％，以减低视频传输流量；两个副摄像头安置在主摄像头两侧，监测周围的情况；并配备语音采集器，方便后台工程师身临其境的了解项目现场情况。

在一个实施例中，压力传感器4底部采用y式三通阀门结构。其中三通出来的位置，可连接机械压力表，方便现场观察。

如图2所示，数据采集和传输盒5至少包括数据采集模块51、微处理器52、无线通讯模块53、电源模块54，微处理器52与数据采集模块51、无线通讯模块53、电源模块54电性连接。其中，数据采集模块51支持usb接口、485接口，接入0-10v、4-20ma信号。微处理器52为单片机或者arm处理器；无线通讯模块53为4g模块、5g模块、wifi模块、nb-iot模块任意一种；电源模块54为锂电池或者电源适配器。

在一个实施例中，云端智慧管控云平台6为数据服务器，终端设备7为手机或者pad。云平台数据服务器的数据处理和分析，不仅可以直接对测量数据进行存储、分析，还能调取气象站数据，在平台数据库中查找相似项目的数据，分析当前被监测对象的健康度和节能潜力。

以下提供几种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的实施例，应当理解的是，下述实施例并不用于对本发明进行限制。

实施例一

一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，包括传感检监测系统、监测信号传输系统和云端服务系统：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据；

监测信号传输系统为数据采集和传输盒5，监测信号传输系统与传感检监测系统电性连接，监测信号传输系统与云端服务系统无线连接，监测信号传输系统用于将传感检监测系统的监测信号实时无线发送到云端服务系统进行监测；

云端服务系统，包括云端智慧管控云平台6、终端设备7，云端智慧管控云平台6与数据采集和传输盒5无线通信，云端智慧管控云平台6、终端设备7无线通信，云端服务系统接收监测信号传输系统传输来的监测信号实现远程实时监测。

本实施例中，温度传感器1为一组贴片式温度传感器，在被监控系统不具有合适的安装孔时，可采用外贴管道的贴片式安装，以大幅提高温度监测的可达性。比如，将贴片式温度传感器贴在冷水机组、冷冻泵、冷却泵、补水泵、电动阀、冷却塔等多种设备之间的管道外壁，贴片式温度传感器的温度探头监测管道外壁温度，实时监测温度情况。

本实施例中，超声波流量计2安装于制冷系统的管道外，通过485总线将流量监测数据传送给数据采集和传输盒5。根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。同一声源的两组声波沿着管道安装的位置与管道成θ角(一般θ＝45°)。由于向下游传送的声波被流体加速，而向上游传送的声波被延迟，它们之间的时间差与流速成正比。也可以发送正弦信号测量两组声波之间的相移或发送频率信号测量频率差来实现流速的测量。

本实施例中，摄像头组3一主两副，三位一体。采用高清主摄像头，实现对被监测对象的清晰成像和专注处理；两个副摄像头，像素与分辨率比主摄像头低例如低50％，以减低视频传输流量；两个副摄像头安置在主摄像头两侧，监测周围的情况；并配备语音采集器，方便后台工程师身临其境的了解项目现场情况。

本实施例中，压力传感器4底部采用y式三通阀门结构。其中三通出来的位置，可连接机械压力表，方便现场观察。

本实施例提供的基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的工作原理如下：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据，这些监测数据通过数据采集和传输盒5的数据采集模块采集，数据采集模块支持usb接口、485接口，接入0-10v、4-20ma信号。然后数据采集和传输盒5将采集的传感监测信号通过无线通讯模块(4g模块、5g模块、wifi模块、nb-iot模块任意一种)无线发送到云端智慧管控云平台6的数据服务器，云端智慧管控云平台6对监测数据进行存储、分析，并转化为直观界面，发送到终端设备7(如手机)，方便现场对数据的解读、处理和进一步工作。

实施例二

一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，包括传感检监测系统、监测信号传输系统和云端服务系统：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据；

监测信号传输系统为数据采集和传输盒5，监测信号传输系统与传感检监测系统电性连接，监测信号传输系统与云端服务系统无线连接，监测信号传输系统用于将传感检监测系统的监测信号实时无线发送到云端服务系统进行监测；

云端服务系统，包括云端智慧管控云平台6、终端设备7，云端智慧管控云平台6与数据采集和传输盒5无线通信，云端智慧管控云平台6、终端设备7无线通信，云端服务系统接收监测信号传输系统传输来的监测信号实现远程实时监测。

本实施例中，温度传感器1为插入式温度传感器。本实施例中配备一组插入式温度传感器，在被监控系统具有合适的安装孔时，可关闭制冷系统前后阀门，并直接插入式安装，可以进行更准确的数据测试。比如，将插入式温度传感器插入安装在冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等多种设备的安装孔上，插入式温度传感器的温度探头位于制冷系统的冷媒中，实时监测温度情况。

本实施例中，超声波流量计2安装于制冷系统的管道外，通过485总线将流量监测数据传送给数据采集和传输盒5。根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。同一声源的两组声波沿着管道安装的位置与管道成θ角(一般θ＝45°)。由于向下游传送的声波被流体加速，而向上游传送的声波被延迟，它们之间的时间差与流速成正比。也可以发送正弦信号测量两组声波之间的相移或发送频率信号测量频率差来实现流速的测量。

本实施例中，摄像头组3一主两副，三位一体。采用高清主摄像头，实现对被监测对象的清晰成像和专注处理；两个副摄像头，像素与分辨率比主摄像头低例如低50％，以减低视频传输流量；两个副摄像头安置在主摄像头两侧，监测周围的情况；并配备语音采集器，方便后台工程师身临其境的了解项目现场情况。

本实施例中，压力传感器4底部采用y式三通阀门结构。其中三通出来的位置，可连接机械压力表，方便现场观察。

本实施例提供的基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的工作原理如下：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据，这些监测数据通过数据采集和传输盒5的数据采集模块采集，数据采集模块支持usb接口、485接口，接入0-10v、4-20ma信号。然后数据采集和传输盒5将采集的传感监测信号通过无线通讯模块(4g模块、5g模块、wifi模块、nb-iot模块任意一种)无线发送到云端智慧管控云平台6的数据服务器，云端智慧管控云平台6对监测数据进行存储、分析，并转化为直观界面，发送到终端设备7(如手机)，方便现场对数据的解读、处理和进一步工作。

实施例三

一种基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统，包括传感检监测系统、监测信号传输系统和云端服务系统：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据；

监测信号传输系统为数据采集和传输盒5，监测信号传输系统与传感检监测系统电性连接，监测信号传输系统与云端服务系统无线连接，监测信号传输系统用于将传感检监测系统的监测信号实时无线发送到云端服务系统进行监测；

云端服务系统，包括云端智慧管控云平台6、终端设备7，云端智慧管控云平台6与数据采集和传输盒5无线通信，云端智慧管控云平台6、终端设备7无线通信，云端服务系统接收监测信号传输系统传输来的监测信号实现远程实时监测。

本实施例中，温度传感器1为一组贴片式温度传感器，在被监控系统不具有合适的安装孔时，可采用外贴管道的贴片式安装，以大幅提高温度监测的可达性。比如，将贴片式温度传感器贴在冷水机组、冷冻泵、冷却泵、补水泵、电动阀、冷却塔等多种设备之间的管道外壁，贴片式温度传感器的温度探头监测管道外壁温度，实时监测温度情况。同时，温度传感器1还具有插入式温度传感器的结构，在被监控系统具有合适的安装孔时，可关闭制冷系统前后阀门，并直接插入式安装，可以进行更准确的数据测试。比如，将插入式温度传感器插入安装在冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等多种设备的安装孔上，插入式温度传感器的温度探头位于制冷系统的冷媒中，实时监测温度情况。

本实施例中，超声波流量计2安装于制冷系统的管道外，通过485总线将流量监测数据传送给数据采集和传输盒5。根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。同一声源的两组声波沿着管道安装的位置与管道成θ角(一般θ＝45°)。由于向下游传送的声波被流体加速，而向上游传送的声波被延迟，它们之间的时间差与流速成正比。也可以发送正弦信号测量两组声波之间的相移或发送频率信号测量频率差来实现流速的测量。

本实施例中，摄像头组3一主两副，三位一体。采用高清主摄像头，实现对被监测对象的清晰成像和专注处理；两个副摄像头，像素与分辨率比主摄像头低例如低50％，以减低视频传输流量；两个副摄像头安置在主摄像头两侧，监测周围的情况；并配备语音采集器，方便后台工程师身临其境的了解项目现场情况。

本实施例中，压力传感器4底部采用y式三通阀门结构。其中三通出来的位置，可连接机械压力表，方便现场观察。

本实施例中，数据采集和传输盒5采用4gdtu模块或者5g千兆工业路由器，其支持485或者232串口输入、模拟量输入、数字量输入，可以将温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4的数据实时采集，同时通过无线网络传输给远程的服务器进行监测。

本实施例提供的基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的工作原理如下：

传感检监测系统至少包括温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4，温度传感器1、超声波流量计2、摄像头组3、压力传感器4设置在制冷系统上用于分别监测制冷系统的温度、流量、图像和压力数据，这些监测数据通过数据采集和传输盒5的数据采集模块采集，数据采集模块支持usb接口、485接口，接入0-10v、4-20ma信号。然后数据采集和传输盒5将采集的传感监测信号通过无线通讯模块，比如4gdtu模块或者5g千兆工业路由器，无线发送到云端智慧管控云平台6的数据服务器，云端智慧管控云平台6对监测数据进行存储、分析，并转化为直观界面，发送到终端设备7(如手机)，方便现场对数据的解读、处理和进一步工作。

本实施例提供的基于云计算的便携式制冷系统运行数据在线检测系统的有益效果至少在于：实现无损检测、无需停产即可安装；便携可移动，监测分析完毕后，可方便拆卸并移动到下一个项目继续使用；仪表、数据采集和传输盒、云平台与终端设备相分离，模块化设计并有机结合，功能强大，适应性强；通过云平台服务器进行大数据分析，实现深度的数据价值挖掘，为投资前可行性分析提供有效判据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。