一、方案介绍

工业冷却水循环系统广泛应用于钢铁冶炼、电力发电、化工生产、半导体制造、注塑成型、压缩机系统、数据中心冷却等领域。系统通常由冷却塔、循环水泵、板式换热器、冷却管网、末端设备及分区阀门组成。

在传统运行模式下，循环水阀门多为手动调节或简单电动控制，存在以下问题：

本方案基于 厦门欣仰邦科技有限公司 物联网控制产品体系，采用4G无线阀门控制器结合流量、温度、压力等多参数采集，实现冷却水系统分区智能调节与远程集中管理。

系统结构为：

电动调节阀 / 蝶阀 / 球阀
→ 4G阀门控制器
→ 流量计 / 温度传感器 / 压力传感器（RS485）
→ 4G工业采集主机
→ 云平台
→ 手机端 / 电脑端

构建闭环控制系统，实现冷却水精细化调节。

二、监测与控制目标

三、需求分析

1. 工业冷却系统特点

循环水系统通常具有以下运行特征：

2. 传统控制问题

3. 智能化需求

四、系统架构设计

1. 执行层

电动调节阀或电动蝶阀（支持0-100%开度控制）。

2. 采集层

流量计（电磁流量计或超声波流量计）
温度传感器（PT100）
压力变送器

以上设备通过RS485接口接入采集主机。

3. 控制层

采用：

S-CGVF 4G阀门控制器

实现阀门远程控制与状态反馈。

4. 传输层

4G Cat-1主动上报数据至云平台。

五、应用原理

1. 温差控制原理

系统采集供水温度与回水温度，计算温差ΔT：

ΔT = T回水 - T供水

根据设定温差范围自动调节阀门开度，实现最佳换热效率。

2. 流量闭环控制

通过流量反馈与设定流量值对比，动态调节阀门开度，实现恒流控制。

3. 压差控制

监测主管网压差，防止局部支路流量不足或过载。

六、功能特点

4G主动上报
RS485多设备接入
支持阀门开度百分比控制
支持状态反馈
支持报警功能
支持定时策略
支持远程手动干预
支持数据导出
支持历史趋势分析
支持多厂区统一管理

七、硬件清单

电动调节阀 / 电动蝶阀
S-CGVF 4G阀门控制器
电磁流量计
温度传感器
压力变送器
4G工业采集主机
工业电源
防护机柜

八、核心技术参数

阀门控制器

通信方式：4G
工作温度：-20℃～60℃
防护等级：IP68
控制方式：脉冲或模拟量控制

流量计

量程：0.5～10 m/s流速
精度：±0.5%FS

温度传感器

量程：-20℃～120℃
精度：±0.3℃

压力变送器

量程：0～1.6MPa
精度：±0.5%FS

九、方案实施步骤

十、数据分析功能

支持：

实时流量曲线
供回水温差分析
压力变化趋势
阀门开度记录
支路负荷分析
系统能耗评估

通过数据建模可识别低效支路与异常工况。

十一、预警与控制策略

异常报警包括：

阀门未到位报警
温差异常报警
流量不足报警
压力异常报警
通信中断报警

联动策略：

自动调整阀门开度
降低泵频率
关闭低负荷支路
通知运维人员

十二、方案优点

提高换热效率
降低循环泵能耗
延长设备寿命
减少人工干预
支持无人值守
实现水力平衡自动调节
具备可扩展性

十三、应用领域

钢铁厂冷却系统
电厂循环水系统
化工换热系统
半导体厂冷却系统
注塑厂冷却水系统
数据中心冷却系统

十四、经济效益分析

降低循环泵电耗5%～15%
减少人工运维成本
延长阀门使用寿命
减少因冷却不足导致的设备损坏
提升整体能源利用效率

十五、案例分享

某化工企业循环水系统改造项目，共部署32套智能阀门控制节点。通过温差闭环调节与流量控制，系统运行三个月后：

循环泵能耗降低约8%
换热效率提高约10%
支路流量波动明显减小

实现无人值守运行与远程监控管理。