CN108643283A - 一种冗余水泵均衡不停机系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于冗余水泵控制技术领域，具体涉及一种冗余水泵均衡不停机系统，包括供水池、若干台水泵、输送主管道和均衡控制系统，所述若干个水泵进水端均与供水池连通，出水管与输送主管道连通，所述每台水泵上均配备有变频器FQ，所述均衡控制系统包括中央控制单元和若干个变频器FQ，所述若干个变频器FQ依次编号，且在同一条件下变频器FQ的启动优先级与编号顺序一致，克服了现有技术的不足，结合均衡控制系统的算法，中央控制单元最终决定启动哪一个变频器，从而实现了水系统的不停机，很好的保证了水系统中各种元件的均衡使用。

Description

一种冗余水泵均衡不停机系统

技术领域

本发明涉及冗余水泵控制技术领域，具体属于一种冗余水泵均衡不停机系统。

背景技术

随着中国的经济不断发展，各行业所采用的设备的功能不断多样化、智能化，水系统作为许多设备冷却、润滑等不可或缺的部分，越来越占据重要的作用。以前的老式设备由于受到技术的发展以及用户的顶层设计缺乏的限制，基本上每套小设备都有自己的小型子水系统，这样不仅使得空间浪费而且维护比较麻烦。慢慢的，各用户都要求整个水系统单独成为一个系统独立进行控制，这样就大大的减少了以上所述的弊端，但是这种设计思路就要求用户的水系统几乎不能出现中断，否则很容易造成一些设备的损坏，甚至是出现人员伤亡，其可靠性不言而喻。

现设计冗余水泵均衡不停机系统，三个水泵一端与水源相连，另外一端连接至主水管道，中央控制单元与变频器放置在控制柜内，变频器开启时带动水泵转动，从而实现水管内水的循环，中央控制单元作为整个系统的中枢系统，用于控制系统内各个变频器的启停，同时记录各个泵的工作时间以便于平均分配各个泵的均衡工作时间。主要思路为：中央控制单元实时记录三个水泵的已工作时间，通过比较数据决定，当水泵系统停机下次再启动时，优先启动工作时间比较短的水泵，从而达到均衡的目的；当正在工作的那个水泵出现故障而停机时，中央控制单元立刻做出判断，启动其他无故障的水泵，从而达到不停机的目的。

发明内容

本发明的目的是提供了一种冗余水泵均衡不停机系统，克服了现有技术的不足，解决了科研、工厂、国防等领域冷却水供应时常会出现因为水泵、变频器等故障导致的整个系统供水中问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种冗余水泵均衡不停机系统，其特征在于：包括供水池、若干台水泵、输送主管道和均衡控制系统，所述若干个水泵进水端均与供水池连通，出水管与输送主管道连通，所述每台水泵上均配备有变频器FQ，所述均衡控制系统包括中央控制单元和若干个变频器FQ，所述若干个变频器FQ依次编号，且在同一条件下变频器FQ的启动优先级与编号顺序一致。

进一步，所述的均衡控制系统还包括压力传感器，所述的压力传感器设置在输送主管道内。

进一步，所述若干台水泵为三个，所述变频器FQ分别为变频器FQ1、变频器FQ2、变频器FQ3，所述同一条件下变频器FQ的启动优先级为变频器FQ1 > 变频器FQ2 > 变频器FQ3。

进一步，所述均衡控制系统工作时，三个变频器FQ历史工作时间分别为T1、T2、T3，设定额定时间为T，当|T1-T2|<T，认为水泵FQ1的工作时间与水泵FQ2的工作时间一致，从而优先启动FQ1；当|T1-T2|>T，认为水泵FQ1的工作时间大于水泵FQ2的工作，优先启动FQ2。

三个水泵成冗余排列来对主管道供水，可以看到一般情况下开启一个水泵即可满足主管道的供水需求，当其中正在运行的水泵出现故障时，及时开启另外一个无故障的水泵即可实现无缝对接，从而实现水系统的安全运行，从概率学角度考虑三个水泵在同一时间出现故障的概率基本微乎其微。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述一种冗余水泵均衡不停机系统，结合均衡控制系统的算法，中央控制单元最终决定启动哪一个变频器，从而实现了水系统的不停机，很好的保证了水系统中各种元件的均衡使用。

附图说明

图1为一种冗余水泵均衡不停机系统的结构示意图。

具体实施方式

为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然本发明实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。

本发明所述的一种冗余水泵均衡不停机系统，包括供水池、若干台水泵、输送主管道和均衡控制系统，所述若干个水泵进水端均与供水池连通，出水管与输送主管道连通，所述每台水泵上均配备有变频器FQ，所述均衡控制系统包括中央控制单元和若干个变频器FQ，所述若干个变频器FQ依次编号，且在同一条件下变频器FQ的启动优先级与编号顺序一致。

进一步，所述的均衡控制系统还包括压力传感器，所述的压力传感器设置在输送主管道内。

进一步，所述若干台水泵为三个，所述变频器FQ分别为变频器FQ1、变频器FQ2、变频器FQ3，所述同一条件下变频器FQ的启动优先级为变频器FQ1 > 变频器FQ2 > 变频器FQ3。

进一步，所述均衡控制系统工作时，三个变频器FQ历史工作时间分别为T1、T2、T3，设定额定时间为T，当|T1-T2|<T，认为水泵FQ1的工作时间与水泵FQ2的工作时间一致，从而优先启动FQ1；当|T1-T2|>T，认为水泵FQ1的工作时间大于水泵FQ2的工作，优先启动FQ2。

均衡控制原理：中央控制单元实时检测着当前开启的是哪台变频器，现分别记录三台变频器FQ1、FQ2、FQ3的历史工作时间分别为T1、T2、T3，其中三台变频器在同一条件下的启动优先级分别为FQ1>FQ2>FQ3，根据用户需求自行设定时间分辨率T，当|T1-T2|<T，认为水泵FQ1的工作时间与水泵FQ2的工作时间一致，从而优先启动FQ1；当|T1-T2|>T，认为水泵FQ1的工作时间大于水泵FQ2的工作，为了防止出现有的水泵磨损很严重，而有的水泵由于长时间不使用出现生锈的情况，从而在此时优先启动FQ2，通过此种算法很好的保证了水系统中各种元件的均衡使用。

不停机控制原理：中央控制单元实时监控着当前工作着的变频器的状态，当变频器出现通讯中断、过流保护等各种故障时，中央控制单元会及时切换到其他无故障的变频器启动，同样如均衡控制系统中所述，变频器FQ1、FQ2、FQ3的启动优先级分别为FQ1>FQ2>FQ3，结合均衡控制系统的算法，中央控制单元最终决定启动哪一天变频器。从而实现了水系统的不停机。

压力传感器单元实时检测管道中的压力，根据压力与流量的关系我们可以计算出当前的流量，为了防止在均衡控制算法切换、不停机控制算法切换电机时出现意外情况实时检测管道处的压力，从而避免出现意外。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冗余水泵均衡不停机系统，其特征在于：包括供水池、若干台水泵、输送主管道和均衡控制系统，所述若干个水泵进水端均与供水池连通，出水管与输送主管道连通，所述每台水泵上均配备有变频器FQ，所述均衡控制系统包括中央控制单元和若干个变频器FQ，所述若干个变频器FQ依次编号，且在同一条件下变频器FQ的启动优先级与编号顺序一致。

2.根据权利要求1所述的一种冗余水泵均衡不停机系统，其特征在于：所述的均衡控制系统还包括压力传感器，所述的压力传感器设置在输送主管道内。

3.根据权利要求1所述的一种冗余水泵均衡不停机系统，其特征在于：所述若干台水泵为三个，所述变频器FQ分别为变频器FQ1、变频器FQ2、变频器FQ3，所述同一条件下变频器FQ的启动优先级为变频器FQ1 > 变频器FQ2 > 变频器FQ3。

4.根据权利要求3所述的一种冗余水泵均衡不停机系统，其特征在于：所述均衡控制系统工作时，三个变频器FQ历史工作时间分别为T1、T2、T3，设定额定时间为T，当|T1-T2|<T，认为水泵FQ1的工作时间与水泵FQ2的工作时间一致，从而优先启动FQ1；当|T1-T2|>T，认为水泵FQ1的工作时间大于水泵FQ2的工作，优先启动FQ2。