CN106257053A - 一种水泵运行状态的检测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泵运行状态的检测方法、装置及系统，其中方法包括：在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；若所述瞬时流量小于所述预设空载流量，则判定所述水泵空载运行，若所述瞬时流量大于所述预设空载流量且小于所述预设轻载流量，则判定所述水泵轻载运行。本发明解决了现有技术利用水泵电流检测方法无法准确判定小功率水泵空载或轻载的问题。

Description

一种水泵运行状态的检测方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及水泵检测技术领域，尤其涉及一种水泵运行状态的检测方法、装置及系统。

背景技术

水泵广泛应用于工农业生产及各类建筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及空调冷热水循环等多种场合，是现代工农业生产中不必可缺少的设备。水泵空载或轻载运行，会使得泵体过热导致机械密封损坏，严重时会烧毁电动机。

目前水泵保护主要有过载保护，空载或轻载保护也要先对水泵电流进行检测，从而确定水泵是否处于空载或轻载状态，但小功率的水泵空载、轻载和满载时的电流变化不大，利用上述水泵电流检测方法难以准确判定水泵的运行状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种水泵运行状态的检测方法、装置及系统，以解决现有技术利用水泵电流检测方法无法准确判定小功率水泵空载或轻载的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种水泵运行状态的检测方法，包括：

在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；

将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；

若所述瞬时流量小于所述预设空载流量，则判定所述水泵空载运行，若所述瞬时流量大于所述预设空载流量且小于所述预设轻载流量，则判定所述水泵轻载运行。

进一步地，在将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，还包括：

确定水泵运行时间大于预设时间，以稳定所述水泵出口处液体的流量；

相应的，所述确定水泵运行时间大于预设时间，包括：

在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲；

根据所述分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间；

将所述水泵运行时间与所述预设时间进行比较，以确定所述水泵运行时间大于所述预设时间。

进一步地，还包括：

在所述水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对所述水泵运行时间进行清零。

进一步地，在判定所述水泵空载运行或轻载运行之后，还包括：

产生水泵异常运行信号；

将所述水泵异常运行信号发送至上位机，以使所述上位机根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号，所述报警信号包括监控界面报警提示和/或声光报警。

第二方面，本发明实施例提供了一种水泵运行状态的检测装置，包括：

电流数据获取模块，用于在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

瞬时流量确定模块，用于根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；

瞬时流量比较模块，用于将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；

水泵运行状态判定模块，用于若所述瞬时流量小于所述预设空载流量，则判定所述水泵空载运行，若所述瞬时流量大于所述预设空载流量且小于所述预设轻载流量，则判定所述水泵轻载运行。

进一步地，还包括：

水泵运行时间确定模块，用于在将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，确定水泵运行时间大于预设时间，以稳定所述水泵出口处液体的流量；

相应的，所述水泵运行时间确定模块包括：

分钟脉冲产生单元，用于在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲；

计时单元，用于根据所述分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间；

时间比较单元，用于将所述水泵运行时间与所述预设时间进行比较，以确定所述水泵运行时间大于所述预设时间。

进一步地，还包括：

计时清零信号产生模块，用于在所述水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对所述水泵运行时间进行清零。

进一步地，还包括：

水泵异常运行信号产生模块，用于在判定所述水泵空载运行或轻载运行之后，产生水泵异常运行信号；

通信模块，用于将所述水泵异常运行信号发送至上位机，以使所述上位机根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号，所述报警信号包括监控界面报警提示和/或声光报警。

第三方面，本发明实施例提供了一种水泵运行状态的检测系统，包括可编程逻辑控制器和流量计；

所述流量计与所述可编程逻辑控制器的模拟量输入端口连接，用于通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量，得到与所述瞬时流量对应的电流数据；

水泵通过水泵接触器与所述可编程逻辑控制器的数字量输入端口连接，用于向所述可编程逻辑控制器指示所述水泵是否运行；

所述可编程逻辑控制器包括上述第二方面中所述的水泵运行状态的检测装置。

进一步地，还包括上位机；

所述上位机与所述可编程逻辑控制器的通信端口连接，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的水泵异常运行信号，并根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号。

本发明的有益效果是：本发明提供的水泵运行状态的检测方法、装置及系统，通过实时检测水泵出口处液体的瞬时流量，并将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较，根据比较结果可具体判定出水泵是空载运行还是轻载运行，与现有技术相比，本发明在检测小功率水泵运行状态时，可以获得更准确的判定结果，进而使维修人员及时高效地对水泵进行维修。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：

图1是本发明实施例一提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的上位机监控界面的示意图；

图5是本发明实施例四提供的水泵运行状态的检测装置的结构框图；

图6是本发明实施例五提供的水泵运行状态的检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图。该方法适用于检测小功率水泵运行状态的情况，该方法可以由水泵运行状态的检测装置或可编程逻辑控制器来执行。该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。如图1所示，该方法包括：

步骤101、在水泵运行后，实时获取流量计通过测量水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据。

其中，流量计为瞬时流量计，可测量单位时间内通过封闭管道有效截面的液体的量，即瞬时流量。

本实施例中的流量计通过测量瞬时流量，可输出4-20mA的电流至可编程逻辑控制器的模拟量输入端口。

步骤102、根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定电流数据对应的瞬时流量。

本实施例中，可根据流量计的规格配置确定该流量计的电流值与测量到的瞬时流量的对应关系，将该对应关系存储到可编程逻辑控制器中。当可编程逻辑控制器获得流量计发送的电流数据时，根据该对应关系确定电流数据对应的瞬时流量。

示例性的，在可编程逻辑控制器检测到水泵接触器上的常开点导通(闭合)时，实时获取水泵出口处液体的瞬时流量，该瞬时流量可存储在可编程逻辑控制器的DB1.DBD56地址中。

步骤103、将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较。

其中，预设轻载流量可根据水泵实际轻载时的瞬时流量来设定。本实施例的瞬时流量、预设空载流量和预设轻载流量可以为数字量，因此，考虑到将获得的瞬时流量转换成数字量时的转换误差，以及流量计的测量误差，预设空载流量设置成一个接近0的正数。预设空载流量和预设轻载流量可存储在可编程逻辑控制器的DB7.DBD0地址中。

步骤104、若瞬时流量小于预设空载流量，则判定水泵空载运行，若瞬时流量大于预设空载流量且小于预设轻载流量，则判定水泵轻载运行。

本发明实施例一提供的水泵运行状态的检测方法，通过实时检测水泵出口处液体的瞬时流量，并将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较，根据比较结果可具体判定出水泵是空载运行还是轻载运行，与现有技术相比，本发明在检测小功率水泵运行状态时，可以获得更准确的判定结果，进而使维修人员及时高效地对水泵进行维修。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图。本实施例以实施例一为基础，在将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，增加了步骤：确定水泵运行时间大于预设时间。

相应的，如图2所示，本实施例的方法包括：

步骤201、在水泵运行后，实时获取水泵出口处液体的瞬时流量。

步骤203、确定水泵运行时间大于预设时间。

在水泵刚开始运行时，为了稳定水泵出口处液体的流量，提高水泵运行状态检测结果的准确性，本实施例可设置一预设时间，在确定水泵运行时间大于预设时间后，才执行步骤204。

具体的，确定水泵运行时间大于预设时间可包括：

A、在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲。

B、根据分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间。

示例性的，可编程逻辑控制器根据分钟脉冲进行计数，每累加1相当于增加1分钟，实时将得到的水泵运行时间存储到可编程逻辑控制器的DB6.DBW6地址中，并刷新前次水泵运行时间。

C、将水泵运行时间与预设时间进行比较，以确定水泵运行时间大于预设时间。

其中，预设时间可存储在可编程逻辑控制器的DB6.DBW0地址中。

步骤204、将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较。

步骤205、若瞬时流量小于预设空载流量，则判定水泵空载运行，若瞬时流量大于预设空载流量且小于预设轻载流量，则判定水泵轻载运行。

本发明实施例二提供的水泵运行状态的检测方法，通过设置预设时间，在确定水泵运行时间大于预设时间时，才可将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较，使得在水泵刚开始运行时，可以确保在水泵出口处的液体稳定流动的情况下对液体的瞬时流量进行检查，提高水泵运行状态检测结果的准确性。

另外，在水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对水泵运行时间进行清零。由此，在水泵再次运行时，可编程逻辑控制器可对水泵运行时间重新计时，以稳定水泵出口处液体的流量。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的水泵运行状态的检测方法的流程示意图。本实施例以上述实施例为基础，在判定水泵空载运行或轻载运行之后，增加了步骤：产生水泵异常运行信号；将水泵异常运行信号发送至上位机。

相应的，如图3所示，本实施例的方法包括：

步骤301、在水泵运行后，实时获取水泵出口处液体的瞬时流量。

步骤303、将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较。

步骤304、若瞬时流量小于预设空载流量，则判定水泵空载运行，若瞬时流量大于预设空载流量且小于预设轻载流量，则判定水泵轻载运行。

步骤305、产生水泵异常运行信号。

本实施例中，水泵异常运行信号可以用二进制数0或1表示，例如，0可以表示水泵空载运行，1可以表示水泵轻载运行，便于维修人员直观地确定水泵处于哪种异常状态。

另外，考虑到水泵运行异常多数是由于入口过滤器堵塞或入口管路堵塞造成的，上述水泵异常运行信号也可以只用二进制数1表示，仅提示该水泵需要维修即可。

步骤306、将水泵异常运行信号发送至上位机。

示例性的，可编程逻辑控制器可通过以太网，将水泵异常运行信号发送至上位机，以使上位机根据水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号。

其中，报警信号可包括监控界面报警提示和/或声光报警。示例性的，上位机可通过组态软件(如InTouch软件)，做出具有报警提示的监控界面，该监控界面可如图4所示，其中的注释可显示出报警原因，项目体现了发送水泵异常运行信号的模块的标记，例如，发送水泵异常运行信号的模块的标记为M0.0，则项目可为MX0.0。

本发明实施例三提供的水泵运行状态的检测方法，将水泵异常运行信号发送至上位机，通过上位机进行报警，便于维修人员实时监测水泵运行状态。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的水泵运行状态的检测装置的结构框图。如图5所示，该装置包括电流数据获取模块10、瞬时流量确定模11、瞬时流量比较模块12和水泵运行状态判定模块13。

其中，电流数据获取模块10，用于在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

瞬时流量确定模11，用于根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；

瞬时流量比较模块12，用于将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；

水泵运行状态判定模块13，用于若瞬时流量小于预设空载流量，则判定水泵空载运行，若瞬时流量大于预设空载流量且小于预设轻载流量，则判定水泵轻载运行。

进一步的，上述瞬时流量获取模块10包括：

电流数据获取单元，用于实时获取流量计通过测量水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

瞬时流量确定单元，用于根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定电流数据对应的瞬时流量。

优选的，参见图5，上述装置还包括：

水泵运行时间确定模块14，用于在将瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，确定水泵运行时间大于预设时间，以稳定所述水泵出口处液体的流量。

进一步的，上述水泵运行时间确定模块14包括：

分钟脉冲产生单元，用于在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲；

计时单元，用于根据分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间；

时间比较单元，用于将水泵运行时间与预设时间进行比较，以确定水泵运行时间大于预设时间。

进一步的，参见图5，上述装置还包括：

计时清零信号产生模块15，用于在水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对水泵运行时间进行清零。

优选的，参见图5，上述装置还包括：

水泵异常运行信号产生模块16，用于在判定水泵空载运行或轻载运行之后，产生水泵异常运行信号；

通信模块17，用于将水泵异常运行信号发送至上位机，以使上位机根据水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号。

进一步的，上述报警信号包括监控界面报警提示和/或声光报警。

本实施例提供的水泵运行状态的检测装置，与本发明任意实施例所提供的水泵运行状态的检测方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的水泵运行状态的检测方法，具备相应的功能和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的水泵运行状态的检测方法。

实施例五

图6是本发明实施例五提供的水泵运行状态的检测系统的结构示意图。如图6所示，该系统包括可编程逻辑控制器1和流量计2；

其中，流量计2与可编程逻辑控制器1的模拟量输入端口连接，用于通过测量水泵3出口处液体的瞬时流量，得到与瞬时流量对应的电流数据；

水泵3通过水泵接触器(图中未标出)与可编程逻辑控制器1的数字量输入端口连接，用于向可编程逻辑控制器1指示水泵3是否运行；

可编程逻辑控制器1包括本发明实施例提供的水泵运行状态的检测装置。

该水泵运行状态的检测系统可通过本发明提供的水泵运行状态的检测装置，采用相应的水泵运行状态的检测方法对水泵运行状态进行检测。

本发明实施例五所提供的水泵运行状态的检测系统，包括本发明实施例所提供的水泵运行状态的检测装置，具备相应的功能和有益效果。

进一步的，参考图6，上述系统还包括上位机4；

其中，上位机4与可编程逻辑控制器1的通信端口连接，用于接收可编程逻辑控制器1发送的水泵异常运行信号，并根据水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种水泵运行状态的检测方法，其特征在于，包括：

在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；

将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；

若所述瞬时流量小于所述预设空载流量，则判定所述水泵空载运行，若所述瞬时流量大于所述预设空载流量且小于所述预设轻载流量，则判定所述水泵轻载运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，还包括：

确定水泵运行时间大于预设时间，以稳定所述水泵出口处液体的流量；

相应的，所述确定水泵运行时间大于预设时间，包括：

在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲；

根据所述分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间；

将所述水泵运行时间与所述预设时间进行比较，以确定所述水泵运行时间大于所述预设时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对所述水泵运行时间进行清零。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判定所述水泵空载运行或轻载运行之后，还包括：

产生水泵异常运行信号；

将所述水泵异常运行信号发送至上位机，以使所述上位机根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号，所述报警信号包括监控界面报警提示和/或声光报警。

5.一种水泵运行状态的检测装置，其特征在于，包括：

电流数据获取模块，用于在水泵运行后，实时获取流量计通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量而得到的电流数据；

瞬时流量确定模块，用于根据预先设置的电流值与流量的对应关系，确定所述电流数据对应的瞬时流量；

瞬时流量比较模块，用于将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较；

水泵运行状态判定模块，用于若所述瞬时流量小于所述预设空载流量，则判定所述水泵空载运行，若所述瞬时流量大于所述预设空载流量且小于所述预设轻载流量，则判定所述水泵轻载运行。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

水泵运行时间确定模块，用于在将所述瞬时流量分别与预设空载流量和预设轻载流量进行比较之前，确定水泵运行时间大于预设时间，以稳定所述水泵出口处液体的流量；

相应的，所述水泵运行时间确定模块包括：

分钟脉冲产生单元，用于在水泵接触器的常开点导通时，产生分钟脉冲；

计时单元，用于根据所述分钟脉冲进行计时，得到水泵运行时间；

时间比较单元，用于将所述水泵运行时间与所述预设时间进行比较，以确定所述水泵运行时间大于所述预设时间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

计时清零信号产生模块，用于在所述水泵接触器的常闭点闭合时，产生计时清零信号，以对所述水泵运行时间进行清零。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

水泵异常运行信号产生模块，用于在判定所述水泵空载运行或轻载运行之后，产生水泵异常运行信号；

通信模块，用于将所述水泵异常运行信号发送至上位机，以使所述上位机根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号，所述报警信号包括监控界面报警提示和/或声光报警。

9.一种水泵运行状态的检测系统，其特征在于，包括可编程逻辑控制器和流量计；

所述流量计与所述可编程逻辑控制器的模拟量输入端口连接，用于通过测量所述水泵出口处液体的瞬时流量，得到与所述瞬时流量对应的电流数据；

水泵通过水泵接触器与所述可编程逻辑控制器的数字量输入端口连接，用于向所述可编程逻辑控制器指示所述水泵是否运行；

所述可编程逻辑控制器包括权利要求5-8任一项所述的水泵运行状态的检测装置。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括上位机；

所述上位机与所述可编程逻辑控制器的通信端口连接，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的水泵异常运行信号，并根据所述水泵异常运行信号，做出水泵空载运行或轻载运行的报警信号。