本發(fā)明涉及給水泵控制，特別涉及一種電動(dòng)給水泵自動(dòng)控制的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，水泵成為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的設(shè)備。電動(dòng)給水泵作為水泵的一種，其自動(dòng)控制方法的發(fā)展是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要組成部分。

2、電動(dòng)給水泵組作為機(jī)組的重要輔機(jī)，耗電量約占機(jī)組廠(chǎng)用電的25％左右，傳統(tǒng)的電動(dòng)給水泵自動(dòng)控制方法在運(yùn)行過(guò)程中往往存在能耗較高的問(wèn)題，這不僅增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，也加劇了能源資源的消耗。故而，如何提高電動(dòng)給水泵效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造成為當(dāng)前研究重心之一。

3、因此，本發(fā)明提供一種電動(dòng)給水泵自動(dòng)控制的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種電動(dòng)給水泵自動(dòng)控制的方法，用以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵進(jìn)行運(yùn)行工況預(yù)估得到工況預(yù)估結(jié)果；對(duì)獲取的工況預(yù)估結(jié)果進(jìn)行分析生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略；執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)目標(biāo)調(diào)節(jié)策略，有效提高電動(dòng)給水泵效率，對(duì)降低全廠(chǎng)廠(chǎng)用電率具有極大意義。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種電動(dòng)給水泵自動(dòng)控制的方法，包括：

3、步驟1：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)并分析，得到目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵進(jìn)行運(yùn)行工況預(yù)估，得到工況預(yù)估結(jié)果；

4、步驟2：基于對(duì)所述工況預(yù)估結(jié)果的分析，生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略；

5、步驟3：執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)所述目標(biāo)調(diào)節(jié)策略。

6、優(yōu)選的，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)并分析，得到目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵的運(yùn)行工況狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，得到工況評(píng)估結(jié)果，包括：

7、利用安裝在預(yù)設(shè)位置處的設(shè)定監(jiān)測(cè)工具實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)，得到第一運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)；

8、從所述第一運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)中篩選出與給水泵節(jié)能目標(biāo)存在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

9、對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)與相應(yīng)的設(shè)定運(yùn)行值進(jìn)行偏差分析，并根據(jù)偏差分析結(jié)果對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵進(jìn)行運(yùn)行工況預(yù)估，得到工況預(yù)估結(jié)果。

10、優(yōu)選的，所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括給水泵的轉(zhuǎn)速、壓力、流量以及液力偶合器的電機(jī)軸轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)速。

11、優(yōu)選的，對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)與相應(yīng)的設(shè)定運(yùn)行值進(jìn)行偏差分析，并根據(jù)偏差分析結(jié)果對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵進(jìn)行運(yùn)行工況預(yù)估，得到工況預(yù)估結(jié)果，包括：

12、從給水泵數(shù)據(jù)庫(kù)中提取當(dāng)前電動(dòng)給水泵的參數(shù)-設(shè)定運(yùn)行映射表；

13、從參數(shù)-設(shè)定運(yùn)行映射表中選取設(shè)定運(yùn)行值減去相應(yīng)的目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行減法運(yùn)算，得到第一目標(biāo)偏差值；

14、基于所述第一目標(biāo)偏差值，計(jì)算得到電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)，確定當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出；

15、利用設(shè)定控制策略基于所述第一目標(biāo)偏差值，運(yùn)算得到電動(dòng)給水泵的期望運(yùn)行數(shù)據(jù)，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出。

16、優(yōu)選的，基于所述第一目標(biāo)偏差值，計(jì)算得到電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)，確定當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出，包括：

17、基于所述第一目標(biāo)偏差值，計(jì)算當(dāng)前電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)；

18、將運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)與設(shè)定評(píng)估閾值范圍進(jìn)行比較分析，當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)屬于所述設(shè)定評(píng)估閾值范圍，則確定當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別為一級(jí)，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出；

19、當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)小于設(shè)定評(píng)估閾值下限，則確定當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別為二級(jí)，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出；

20、當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)大于設(shè)定評(píng)估閾值上限，則確定當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別為三級(jí)，并作為工況預(yù)估結(jié)果輸出；

21、其中，運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)的計(jì)算公式如下所示：

22、式中，b表示為當(dāng)前電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系數(shù)；n表示為與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值大于設(shè)定偏差閾值上限的目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)；xi表示為當(dāng)前電動(dòng)給水泵中與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值大于設(shè)定偏差閾值上限的第i個(gè)目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)第一目標(biāo)偏差值，其中i＝1，2，3，…，n；xi0；表示為當(dāng)前電動(dòng)給水泵中與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值大于設(shè)定偏差閾值上限的所有目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的第一目標(biāo)偏差值的平均值；表示為與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值大于設(shè)定偏差閾值上限的第i個(gè)目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)值偏差程度對(duì)電動(dòng)給水泵運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估權(quán)重值；m表示為與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值小于設(shè)定偏差閾值下限的目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)；yj表示為當(dāng)前電動(dòng)給水泵中與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值小于設(shè)定偏差閾值下限的第j個(gè)目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)第一目標(biāo)偏差值，其中j＝1，2，3，…，m；表示為當(dāng)前電動(dòng)給水泵中與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值小于設(shè)定偏差閾值下限的所有目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的第一目標(biāo)偏差值的平均值；ωj表示為與設(shè)定運(yùn)行值的第一目標(biāo)偏差值小于設(shè)定偏差閾值下限的第j個(gè)目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)值偏差程度對(duì)電動(dòng)給水泵運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估權(quán)重值。

23、優(yōu)選的，基于對(duì)所述工況預(yù)估結(jié)果的分析，生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略，包括：

24、從給水泵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與當(dāng)前電動(dòng)給水泵的狀態(tài)評(píng)估級(jí)別相匹配的運(yùn)行-調(diào)整策略表；

25、若根據(jù)當(dāng)前期望運(yùn)行數(shù)據(jù)，從運(yùn)行-調(diào)整策略表中提取得到單個(gè)第一參數(shù)調(diào)節(jié)策略，則將當(dāng)前第一參數(shù)調(diào)節(jié)策略視為選定調(diào)節(jié)策略；

26、若根據(jù)當(dāng)前期望運(yùn)行數(shù)據(jù)，從運(yùn)行-調(diào)整策略表中提取得到多個(gè)第一參數(shù)調(diào)節(jié)策略，則將當(dāng)前提取得到的所有第一參數(shù)調(diào)節(jié)策略標(biāo)定為篩選策略；

27、提取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)利用所述篩選策略進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)的對(duì)應(yīng)歷史調(diào)節(jié)效果評(píng)價(jià)系數(shù)并求平均，得到策略評(píng)價(jià)系數(shù)；

28、將策略評(píng)價(jià)系數(shù)最大的篩選策略視為選定調(diào)節(jié)策略；

29、當(dāng)所述選定調(diào)節(jié)策略中存在策略關(guān)聯(lián)參數(shù)，則基于電動(dòng)給水泵負(fù)載變化與運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)需求對(duì)策略關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略并輸出。

30、優(yōu)選的，對(duì)所述選定調(diào)節(jié)策略中的策略關(guān)聯(lián)參數(shù)，基于當(dāng)前電動(dòng)給水泵的負(fù)載變化進(jìn)行調(diào)整，生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略并輸出，包括：

31、獲取并基于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)給水泵的負(fù)載數(shù)據(jù)，建立給水泵-負(fù)載曲線(xiàn)圖；

32、提取所述給水泵-負(fù)載曲線(xiàn)圖的趨勢(shì)特征并加權(quán)平均，計(jì)算得到負(fù)載變化系數(shù)；

33、將負(fù)載變化系數(shù)與期望運(yùn)行數(shù)據(jù)相結(jié)合分析，計(jì)算調(diào)整系數(shù)對(duì)策略關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后參數(shù)值；

34、其中，調(diào)整系數(shù)的計(jì)算公式如下所示：

35、式中，p表示為調(diào)整系數(shù)；γ表示為當(dāng)前策略關(guān)鍵參數(shù)，與所屬選定調(diào)節(jié)策略進(jìn)行調(diào)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)的關(guān)聯(lián)因子；c1表示為利用當(dāng)前策略關(guān)鍵參數(shù)所屬選定調(diào)節(jié)策略進(jìn)行調(diào)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)的期望運(yùn)行數(shù)據(jù)；c0表示為利用當(dāng)前策略關(guān)鍵參數(shù)所屬選定調(diào)節(jié)策略進(jìn)行調(diào)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)的目標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)；∈k表示為第k類(lèi)負(fù)載的對(duì)應(yīng)負(fù)載變化系數(shù)，取值范圍為(0，1)，其中，k＝1、2、…、o；o表示為負(fù)載的類(lèi)別總數(shù)量，負(fù)載分別為流量負(fù)載、壓力負(fù)載以及功率負(fù)載；θk表示為當(dāng)前策略關(guān)鍵參數(shù)所屬選定調(diào)節(jié)策略進(jìn)行調(diào)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)與第k類(lèi)負(fù)載的依賴(lài)系數(shù)，取值范圍為(0，1)；ln表示為自然對(duì)數(shù)；e表示為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)；

36、將所述選定調(diào)節(jié)策略中的策略關(guān)聯(lián)參數(shù)調(diào)整為對(duì)應(yīng)的調(diào)整后參數(shù)值后，作為目標(biāo)調(diào)節(jié)策略輸出。

37、優(yōu)選的，執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)所述目標(biāo)調(diào)節(jié)策略，包括：

38、根據(jù)所述目標(biāo)調(diào)節(jié)策略生成目標(biāo)調(diào)節(jié)指令傳送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

39、所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)接收到的目標(biāo)調(diào)節(jié)指令，對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；

40、利用設(shè)定監(jiān)測(cè)工具檢測(cè)當(dāng)前電動(dòng)給水泵參數(shù)調(diào)節(jié)后的運(yùn)行狀態(tài)，得到調(diào)節(jié)后運(yùn)行數(shù)據(jù)；

41、將所述調(diào)節(jié)后運(yùn)行數(shù)據(jù)與期望運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差分析，得到調(diào)節(jié)偏差值；

42、若存在調(diào)節(jié)偏差值超出設(shè)定調(diào)節(jié)偏差范圍，則通過(guò)重新確定目標(biāo)調(diào)節(jié)策略，并生成相應(yīng)的目標(biāo)調(diào)節(jié)指令輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)再調(diào)節(jié)，直至當(dāng)前電動(dòng)給水泵調(diào)節(jié)后的運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)狀態(tài)。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果如下：

44、通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)給水泵的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)當(dāng)前電動(dòng)給水泵進(jìn)行運(yùn)行工況預(yù)估得到工況預(yù)估結(jié)果；對(duì)獲取的工況預(yù)估結(jié)果進(jìn)行分析生成目標(biāo)調(diào)節(jié)策略；執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)目標(biāo)調(diào)節(jié)策略，有效提高電動(dòng)給水泵效率，對(duì)降低全廠(chǎng)廠(chǎng)用電率具有極大意義。

45、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

46、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。