1.本发明属于智能控制技术领域，具体涉及一种板式换热器工作状态的控制方法、系统及计算机可读存储介质。
背景技术：2.在液冷机柜之外通过板式换热器对液冷冷却液进行热交换，实现液冷冷却液的降温。目前，大多采用冷却水通过板式换热器与液冷冷却液进行热交换。其中，液冷冷却液在板式换热器的进口和出口称为液侧进口和液侧出口，冷却水在板式换热器的进口和出口称为水侧进口和水侧出口。
3.众所周知，板式换热器的换热效率非常高，但是换热空间的间隙很小，导致容易堵塞，影响换热的可靠性。
4.其中，循环水结垢后易造成换热器堵塞。水垢形成的主要原因是由于水中含有溶解度较小的钙、镁盐类等，其溶解度随着水温升高而下降，且变成难溶的盐类。这些难溶的盐类对换热器的换热效果造成很大的影响。
5.另外，管道内壁生锈，并随循环水进入换热器易造成堵塞。特别是在换热器停止运行的过程中，会加快生锈的速度。
6.目前，通过安装在管道上压力传感器或者流量传感器检测压力变化或者流量变化，进而判断板式换热器是否堵塞，但这种判断方式具有滞后性，往往已经堵塞或者即将堵塞。因此，无法精准检测在工作过程中的堵塞情况，从而进行提前预判并做出相关动作。
技术实现要素：7.基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种板式换热器工作状态的控制方法、系统及计算机可读存储介质。
8.为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
9.一种板式换热器工作状态的控制方法，板式换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的液冷冷却液的进口和出口连接构成液冷冷却液的循环流路，液冷冷却液的循环流路设有液泵；板式换热器的水侧进口和水侧出口分别与干冷器的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，所述控制方法包括以下步骤：
10.s1、液冷机柜开机运行；
11.s2、采集板式换热器的液侧进口的温度t1和液侧出口的温度t2，并得到两者的温差δt；
12.s3、判断温差δt是否大于第一预设阈值；若是，则转至步骤s4；若否，则转至步骤s5；
13.s4、采集板式换热器的水侧出口的温度t3，并判断温度t3是否大于第二预设阈值；
若是，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；若否，则转至步骤s6；
14.s5、判断液侧出口的温度t2是否大于第三预设阈值；若是，则转至步骤s7；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；
15.s6、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第四预设阈值；若是，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；若否，则增加液泵的流量，转至步骤s2；
16.s7、判断相邻采集周期的温度t2的一阶导数变化是否大于第五预设阈值；若是，则增加液泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2。
17.作为优选方案，所述第一预设阈值为3～5℃，第二预设阈值为环境温度t0+b，b为2～8℃，第三预设阈值为40～50℃。
18.作为优选方案，所述第四预设阈值和第五预设阈值均为-0.1～0.1。
19.作为优选方案，所述步骤s6和s7中，液泵的流量增加1～10％。
20.本发明还提供一种板式换热器工作状态的控制方法，板式换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的液冷冷却液的进口和出口连接构成液冷冷却液的循环流路，液冷冷却液的循环流路设有液泵；板式换热器的水侧进口和水侧出口分别与干冷器的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，所述控制方法包括以下步骤：
21.s1、液冷机柜开机运行；
22.s2、采集板式换热器的水侧进口的温度t1和水侧出口的温度t2，并得到两者的温差δt；
23.s3、判断温差δt是否大于第一预设阈值；若是，则转至步骤s4；若否，则转至步骤s5；
24.s4、采集板式换热器的液侧出口的温度t3，并判断温度t3是否大于第二预设阈值；若是，则转至步骤s6；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；
25.s5、判断水侧出口的温度t2是否大于第三预设阈值；若是，则转至步骤s7；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；
26.s6、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第四预设阈值；若是，则增加水泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；
27.s7、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第五预设阈值；若是，则增加水泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2。
28.作为优选方案，所述第一预设阈值为2～8℃，第二预设阈值为环境温度t0+b，b为2～8℃，第三预设阈值为40～50℃。
29.作为优选方案，所述第四预设阈值和第五预设阈值均为-0.15～0.15。
30.作为优选方案，所述步骤s6和s7中，液泵的流量增加1～15％。
31.本发明还提供一种板式换热器工作状态的控制系统，应用如上任一方案所述的控制方法，所述控制系统包括：
32.采集模块，用于采集温度t1、温度t2、温差δt、温度t3、相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化、相邻采集周期的温度t2的一阶导数变化；
33.判断模块，用于所述控制方法中的判断步骤以得到相应的判断结果；
34.控制模块，用于根据判断结果执行相应的后续步骤。
35.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上任一方案所述的控制方法。
36.本发明与现有技术相比，有益效果是：
37.1、通过液侧温度和水侧温度的交叉校对，实现对板式换热器运行状态的精准识别；
38.2、通过液侧进出口的温差，设置阈值，判断是液侧换热是否存在异常，分别结合液侧和水侧的出口温度，判断换热器两侧的换热状态；
39.3、通过液侧或者水侧的出口温度与阈值的关系，判断出口温度是否存在异常，结合其温度的一阶导数变化，判断其温度是否上升还是下降，进一步判断换热器运行状态，精准识别；
40.4、通过周期循环检测和判断，实现数据中心的在线及时检测和控制，提高了智能控制的有效性和及时反馈行；
41.5、本发明通过板式换热液侧和水侧的温度变化，精准识别换热器的运行状态，精准判断哪一侧堵塞，并进行补偿，实现设备的精准控制和可靠性提升；
42.6、通过对液侧或者水侧的出液口温度的一阶导数判断，实现实时检测温度及其温度变化的趋势，实现预判和精准控制；
43.7、通过液侧和水侧的温度变化及其温差变化，进行初步判断，结合阈值及其一阶导数的判断，实现精准判断和控制补偿。
附图说明
44.图1是本发明实施例1的液冷系统的构架图；
45.图2是本发明实施例1的板式换热器工作状态的控制方法的流程图；
46.图3是本发明实施例1的板式换热器工作状态的控制系统的模块构架图；
47.图4是本发明实施例2的板式换热器工作状态的控制方法的流程图。
具体实施方式
48.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
49.实施例1：
50.如图1所示，本实施例的液冷系统包括液冷机柜、板式换热器(简称换热器)和干式冷却器(简称干冷器)。其中，板式换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的液冷冷却液的进口和出口连接构成液冷冷却液的循环流路(简称液路)，液冷冷却液的循环流路设有液泵；板式换热器的水侧进口和水侧出口分别与干冷器的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路(简称水路)，冷却水的循环流路设有水泵。利用冷却水与液冷冷却液进行热交换，实现液冷冷却液的循环液冷功能。基于本实施例的液冷系统，以下对其板式换热器工作状态的控制方法进行详细说明。
51.如图2所示，本实施例的板式换热器工作状态的控制方法，包括以下步骤：
52.1、液冷机柜开机运行；
53.2、检测换热器液侧进出口温度t1、t2及其温差δt1；
54.3、判断换热器液侧进出口温差与阈值a的关系，即判断换热器液侧进出口温差是否大于阈值a(if(f(δt1)＞a,0,1)；其中，阈值a为3-5℃，0代表判断结果为否，1代表判断结果为是，下同，后续不赘述；
55.4、若δt1＞a，则表明液侧温差偏高，需进一步检测换热器水侧出口温度t4，并判断水侧出口温度与阈值m的关系，即判断水侧出口温度t4是否大于阈值m(if(f(t4)＞m,0,1))；其中，m＝环境温度t0+b，b为2-8℃。
56.若δt1≤a，则表明液侧温差偏低，转至执行步骤8；
57.5、若t4＞m，则说明水侧出口温度正常，则换热正常，返回继续进行换热器液侧进出口温度及其温差的检测；若t4≤m，则说明水侧出口温度略低，则进一步检测判断相邻采集周期的t4的一阶导数变化与阈值x的关系；x取值范围-0.1-0.1；采集周期即检测温度的周期，例如取1分钟。
58.6、若t4的一阶导数大于阈值x，则说明出水温度变化正常，则换热器正常，返回继续进行换热器液侧进出口温度及其温差的检测；
59.7、若t4的一阶导数小于或等于阈值x，则说明出水温度变化异常，处于下降阶段，则换热器液侧出现轻微堵塞，为弥补流量，液泵流量+p，p的取值范围1％-10％(优选为2％-10％)，然后返回继续检测换热器液侧进出口温度及其温差。
60.8、进一步检测换热器液侧出口温度t2，并判断液侧出口温度t2与阈值n的关系，即判断液侧出口温度t2是否大于阈值n(if(f(t2)＞n,0,1))；其中，n为40-50℃；
61.9、若t2小于或等于n，则说明液侧出口温度正常，则换热正常，返回继续进行换热器液侧进出口温度及其温差的检测；
62.10、若t2＞n，则说明液侧出口温度偏高，则判断相邻采集周期的温度t2的一阶导数与阈值x的关系，即判断相邻采集周期的温度t2的一阶导数是否大于阈值x(if(f(f(t2))＞x，0，1))，其中，x为-0.1-0.1；
63.11、若t2的一阶导数小于或等于阈值x，则说明出水温度变化正常，则换热器正常，返回继续进行换热器液侧进出口温度及其温差的检测；
64.12、若t4的一阶导数大于阈值x，则说明液侧出口温度变化异常，处于上升阶段，则换热器液侧出现轻微堵塞，为弥补流量，液泵流量+q，q的取值范围1％-10％，返回继续进行换热器液侧进出口温度及其温差的检测。
65.对应于本实施例上述的板式换热器工作状态的控制方法，如图3所示，本实施例还提供板式换热器工作状态的控制系统，包括设置模块、采集模块、判断模块和控制模块。
66.其中，设置模块用于设置所有的阈值，便于自由调整阈值的设置。
67.采集模块用于采集所有检测的温度以及温度的一阶导数变化，具体包括温度t1、温度t2、温差δt1、温度t4、相邻采集周期的温度t4的一阶导数变化、相邻采集周期的温度t2的一阶导数变化；
68.判断模块用于执行上述控制方法中的各判断步骤，以得到相应的判断结果；
69.控制模块用于根据判断结果执行相应的后续步骤。
70.上述模块的具体执行过程可参考上述控制方法的详细描述，在此不赘述。
71.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上本实施例所述的控制方法。
72.实施例2：
73.本实施例的板式换热器工作状态的控制方法与实施例1的不同之处在于：
74.如图4所示，本实施例的板式换热器工作状态的控制方法，包括以下步骤：
75.1、液冷机柜开机运行；
76.2、检测换热器水侧进出口温度t3、t4及其温差δt2；
77.3、判断换热器水侧进出口温差与阈值b的关系，即判断换热器水侧进出口温差是否大于阈值b(if(f(δt2)＞b,0,1)；其中，阈值b为2-8℃，0代表判断结果为否，1代表判断结果为是，下同，后续不赘述；
78.4、若δt2＞b，则表明水侧温差偏高，需进一步检测换热器液侧出口温度t2，并判断液侧出口温度t2与阈值m1的关系，即判断液侧出口温度t2是否大于阈值m1(if(f(t2)＞m1,0,1))；其中，m1为40-50℃。若δt2≤b，则表明水侧温差略低，转至步骤6；
79.若t2≤m1，则说明液侧出口温度正常，则换热正常，返回继续检测换热器水侧进出口温度及其温差；
80.若t2＞m1，则说明液侧出口温度偏高，则进一步检测判断相邻采集周期的t2的一阶导数变化与阈值y的关系，即判断t2的一阶导数变化是否大于阈值y；y为-0.15-0.15；
81.5、若t2的一阶导数大于阈值y，则说明液侧出口温度变化异常，则换热器水侧出现脏堵，需要提升水泵流量提升换热性能，即水泵流量提升w，w的取值范围1％-15％(优选为2％-15％)，返回继续检测换热器水侧进出口温度及其温差；
82.若t2的一阶导数小于或等于阈值y，则说明液侧出水温度变化正常，处于下降阶段，则换热器正常，返回继续检测换热器水侧进出口温度及其温差；
83.6、进一步判断水侧出口温度t4与阈值n1的关系，即判断水侧出口温度t4是否大于阈值n1(if(f(t4)＞n1,0,1))；其中，n1＝环境温度t0+b，b为2-8℃；
84.若t4≤n1，则说明水侧出口温度正常，则换热正常，返回继续检测换热器水侧进出口温度及其温差；
85.若t4＞n1，则说明水侧出口温度偏高，则进一步检测判断相邻采集周期的液侧出口温度t2的一阶导数变化与阈值x的关系，x为-0.15-0.15，优选为-0.1-0.1；
86.7、若t2的一阶导数大于阈值x，则说明液侧出口温度变化异常，则换热器水侧出现脏堵，需要提升水泵流量提升换热性能，即水泵流量提升v，v的取值范围1％-15％；则返回检测换热器水侧进出口温度及其温差；
87.若t2的一阶导数小于或等于阈值x，则说明出水温度变化正常，处于下降阶段，则换热器正常，则返回检测换热器水侧进出口温度及其温差。
88.本实施例的板式换热器工作状态的控制系统可以参考实施例1；
89.本实施例的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上本实施例所述的控制方法。
90.以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种板式换热器工作状态的控制方法，板式换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的液冷冷却液的进口和出口连接构成液冷冷却液的循环流路，液冷冷却液的循环流路设有液泵；板式换热器的水侧进口和水侧出口分别与干冷器的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：s1、液冷机柜开机运行；s2、采集板式换热器的液侧进口的温度t1和液侧出口的温度t2，并得到两者的温差δt；s3、判断温差δt是否大于第一预设阈值；若是，则转至步骤s4；若否，则转至步骤s5；s4、采集板式换热器的水侧出口的温度t3，并判断温度t3是否大于第二预设阈值；若是，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；若否，则转至步骤s6；s5、判断液侧出口的温度t2是否大于第三预设阈值；若是，则转至步骤s7；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；s6、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第四预设阈值；若是，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；若否，则增加液泵的流量，转至步骤s2；s7、判断相邻采集周期的温度t2的一阶导数变化是否大于第五预设阈值；若是，则增加液泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2。2.根据权利要求1所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述第一预设阈值为3～5℃，第二预设阈值为环境温度t0+b，b为2～8℃，第三预设阈值为40～50℃。3.根据权利要求1所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述第四预设阈值和第五预设阈值均为-0.1～0.1。4.根据权利要求1所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述步骤s6和s7中，液泵的流量增加1～10％。5.一种板式换热器工作状态的控制方法，板式换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的液冷冷却液的进口和出口连接构成液冷冷却液的循环流路，液冷冷却液的循环流路设有液泵；板式换热器的水侧进口和水侧出口分别与干冷器的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：s1、液冷机柜开机运行；s2、采集板式换热器的水侧进口的温度t1和水侧出口的温度t2，并得到两者的温差δt；s3、判断温差δt是否大于第一预设阈值；若是，则转至步骤s4；若否，则转至步骤s5；s4、采集板式换热器的液侧出口的温度t3，并判断温度t3是否大于第二预设阈值；若是，则转至步骤s6；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；s5、判断水侧出口的温度t2是否大于第三预设阈值；若是，则转至步骤s7；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；s6、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第四预设阈值；若是，则增加水泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2；s7、判断相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化是否大于第五预设阈值；若是，则增加水泵的流量，转至步骤s2；若否，则板式换热器换热正常，转至步骤s2。6.根据权利要求5所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述第一
预设阈值为2～8℃，第二预设阈值为环境温度t0+b，b为2～8℃，第三预设阈值为40～50℃。7.根据权利要求1所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述第四预设阈值和第五预设阈值均为-0.15～0.15。8.根据权利要求1所述的一种板式换热器工作状态的控制方法，其特征在于，所述步骤s6和s7中，液泵的流量增加1～15％。9.一种板式换热器工作状态的控制系统，应用如权利要求1-8任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制系统包括：采集模块，用于采集温度t1、温度t2、温差δt、温度t3、相邻采集周期的温度t3的一阶导数变化、相邻采集周期的温度t2的一阶导数变化；判断模块，用于所述控制方法中的判断步骤以得到相应的判断结果；控制模块，用于根据判断结果执行相应的后续步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的控制方法。
技术总结本发明涉及一种板式换热器工作状态的控制方法、系统及计算机可读存储介质，方法包括：S2、采集板式换热器的液侧进出口温度T1和T2，并得到温差；S3、判断温差是否大于阈值；若是，则转至步骤S4；若否，则转至步骤S5；S4、采集水侧出口的温度T3，并判断T3是否大于阈值；若否，则转至步骤S6；S5、判断液侧出口的温度T2是否大于阈值；若是，则转至步骤S7；S6、判断相邻采集周期的温度T3的一阶导数变化是否大于阈值；若否，则增加液泵的流量；S7、判断相邻采集周期的温度T2的一阶导数变化是否大于阈值；若是，则增加液泵的流量。本发明实现对板式换热器运行状态的精准识别和控制。行状态的精准识别和控制。行状态的精准识别和控制。
技术研发人员：魏华锋 刘畅 洪黎辉 张翔
受保护的技术使用者：杭州云酷智能科技有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
