CN110332102A - 自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质，所述方法包括：采集水泵的预设运行参数值；根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。通过本发明，实现了依据直接采集水泵的运行参数值，直接确定水泵的负载运行状态，进而对水泵进行运行保护，而非依据采集水流的流量、压力等信号，间接确定水泵的负载运行状态，从而有效提高了水泵运行保护过程中的检测准确率，有效简化了现有检测方式，有效降低了检测成本。

Description

自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，具体而言，涉及一种自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质。

背景技术

水泵通常在水下工作，工作环境较差，经常产生故障。因此有必要对水泵设置保护功能。

现有技术中一般采用间接采集水流的流量、压力等信号，实现对水泵的启停、过载、堵转等保护功能。但是存在检测方法复杂，成本较高，检测准确率较低，且无法解决水泵腔体内有部分空气时抽不上水的情况。

针对现有技术中上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质，以至少解决上述现有技术中的至少一个问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水泵的控制方法，所述方法包括：

采集水泵的运行参数值；

根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

可选地，所述根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护，包括：

在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。

可选地，所述采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行，包括：

根据预设的运行时间和停止时间，按照运行与停止交替的方式，控制所述水泵循环运行。

可选地，在所述运行参数值为水泵转速值时，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态。

可选地，所述根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

当n>n1-Δn时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当n1-Δn≥n>n2-Δn时，确定所述水泵存在空气；

当n≤n2-n3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当n2-n3<n≤n2-Δn时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述n为采集的水泵转速值，所述n1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的转速值，所述n2为预先采集的所述水泵在额定出水时的转速值，所述Δn为预设的转速误差阈值，所述n3为预设的转速阈值。

可选地，所述采集水泵的运行参数值，包括

通过预置的水泵转速检测器件，采集所述水泵转速值；所述水泵转速检测器件为以下一种或多种：

霍尔传感器、干簧管和光电传感器。

可选地，在所述运行参数值为水泵运行电流值时，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

当I<I1+ΔI时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当I1+ΔI≤I<I2+ΔI时，确定所述水泵存在空气；

当I≥I2+I3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当I2+I3>I≥I2+ΔI时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述I为采集的水泵电流值，所述I1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的电流值，所述I2为预先采集的所述水泵在额定出水时的电流值，所述ΔI为预设的电流误差阈值，所述I3为预设的电流阈值。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种水泵的控制装置，所述装置包括：

采集模块，用于采集水泵的运行参数值；

状态确定模块，用于根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

保护模块，用于根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

可选地，所述保护模块包括：

第一保护单元，用于在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

第二保护单元，用于在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。

为解决上述技术问题，本发明又提供了一种设备，所述设备包括如上所述水泵的控制装置。

为解决上述技术问题，本发明又提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有水泵的控制程序，所述程序可被至少一个处理器执行，以实现如上任意一项所述水泵的控制方法的步骤。

应用本发明的技术方案，实现了依据直接采集水泵的运行参数值，直接确定水泵的负载运行状态，进而对水泵进行运行保护，而非依据采集水流的流量、压力等信号，间接确定水泵的负载运行状态，从而有效提高了水泵运行保护过程中的检测准确率，有效简化了现有检测方式，有效降低了检测成本。

附图说明

图1是根据本发明实施例的自动排空水泵的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的潜水泵的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的可选地自动排空水泵的控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种水泵的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例一

图1是根据本发明实施例的自动排空水泵的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，采集水泵的运行参数值；

步骤S102，根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

步骤S103，根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

其中，运行参数属于水泵的直接运行参数，例如可以是转速、电流等。负载运行状态可以包括空载运行状态、卡滞运行状态、堵转运行状态等。

例如，可以通过预置的水泵转速检测器件，采集所述水泵转速值；所述水泵转速检测器件为以下一种或多种：霍尔传感器、干簧管、光电传感器。

其中所述水泵可以是潜水泵。如图2所示，潜水泵可以包括进水口、出水口、排水腔、水泵控制器，本发明实施例中方法可以在水泵控制器中执行。

本发明实施例通过采集水泵的预设运行参数值，并根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，然后根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护，从而实现了依据直接采集水泵的运行参数值，直接确定水泵的负载运行状态，进而对水泵进行运行保护，而非依据采集水流的流量、压力等信号，间接确定水泵的负载运行状态，从而有效提高了水泵运行保护过程中的检测准确率，有效简化了现有检测方式，有效降低了检测成本。

在本发明实施例中，可选地，所述根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护，可以包括：

在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行，直到水泵处于正常负载运行状态，则停止启停循环的控制方式。

其中，相应负载运行状态的时间包括空载运行时间、卡滞或堵转运行时间。启停循环也可以描述为开停循环。

例如，在确定所述水泵处于空载运行状态时，即水泵空载运行。为了避免水泵空载运行温升过高和无水运行时运动部件磨损，影响水泵的使用寿命，空载运行时间超过预设空载时间阈值(优选5分钟)，则切断水泵电源，停止水泵运行，实现水泵的空载保护。

又如，在确定所述水泵处于卡滞或堵转运行状态时，为了避免水泵卡滞或堵转运行温升过高，影响水泵的使用寿命，卡滞或堵转运行时间超过预设卡滞或堵转时间阈值(优选5分钟)，则切断水泵电源，停止水泵运行，实现水泵的卡滞或堵转保护。

再如，在确定所述水泵存在空气时，需要运行排空模式，即，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。通过启停循环的控制方式，可以使水泵能快速排空，有效解决水泵抽水缓慢或抽不上水的情况。

可选地，所述采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行，可以包括：

根据预设的运行时间和停止时间，控制所述水泵按照运行与停止交替的方式，反复循环运行。

也就是说，控制水泵运行预设的运行时间(优选3秒)停止预设的停止时间(优选3秒)，间歇式反复循环运行，同时还可以对转速进行检测，当确定水泵已进入正常负载运行，退出排空模式运行，进入连续运行状态。

在本发明实施例中，可选地，在所述运行参数值为水泵转速值时，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态。

通过采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，来确定所述水泵处于的负载运行状态，可以有效避免临界转速点的误判和消除水泵制造的转速偏差，有效提高运行保护的检测准确率。

其中，所述根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

当n>n1-Δn时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当n1-Δn≥n>n2-Δn时，确定所述水泵存在空气；

当n≤n2-n3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当n2-n3<n≤n2-Δn时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述n为采集的水泵转速值，所述n1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的转速值，所述n2为预先采集的所述水泵在额定出水时的转速，所述Δn为预设的转速误差阈值，所述n3为预设的转速阈值，优选250。

当然，为了避免上述水泵转速检测器件存在故障，可选地，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，也可以包括：

当I<I1+ΔI时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当I1+ΔI≤I<I2+ΔI时，确定所述水泵存在空气；

当I≥I2+I3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当I2+I3>I≥I2+ΔI时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述I为采集的水泵电流值，所述I1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的电流值，所述I2为预先采集的所述水泵在额定出水时的电流值，所述ΔI为预设的电流误差阈值，所述I3为预设的电流阈值。

以下用霍尔传感器为例，详细描述本发明实施例的自动排空水泵的控制方法。

如图3所示，自动排空水泵的控制方法可以包括：

S201，水泵开机，检测到开机信号。

S202，检测水泵转速。采用霍尔传感器感应转子磁场旋转速度，通过输出脉冲数计算得到水泵转子的实际转速。

S203，根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，并根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

详细地，采集水泵空转(处于空载运行状态)时的转速，记录为n1；采集水泵额定出水时的转速，记录为n2；采集水泵的实际运行转速，记录为n。为了避免临界转速点的误判和消除水泵制造的转速偏差，设定转速误差阈值Δn(一般取值50～80，优选50转)。

当n>n1-Δn时，判定为水泵空载运行。为了避免水泵空载运行温升过高和无水运行时运动部件磨损，影响水泵的使用寿命，空载运行时间超过一定时间(优选5分钟)，则切断水泵电源，停止水泵运行，实现水泵的空载保护。

当水泵中有水时，水泵的转速会降低，当n1-Δn≥n>n2-Δn时，判定为水泵中存在空气，需要运行排空模式，排空模式即水泵运行一定时间(优选3秒)停止一定时间(优选3秒)，间歇式反复循环运行，同时对转速进行检测，当转速n2-250<n≤n2-Δn时，判定为水泵已进入正常负载运行，退出排空模式运行，进入连续运行状态。

当n≤n2-250时，判定为水泵卡滞或堵转。为了避免水泵卡滞或堵转运行温升过高，影响水泵的使用寿命，卡滞或堵转运行时间超过一定时间(优选5分钟)，则切断水泵电源，停止水泵运行，实现水泵的卡滞或堵转保护。

基于以上各个步骤，从而有效提高了水泵运行保护过程中的检测准确率，有效简化了现有检测方式，有效降低了检测成本；并且可以使水泵能快速排空，有效解决水泵抽水缓慢或抽不上水的情况。

实施例二

对应于图1介绍的自动排空水泵的控制方法，本实施例提供了一种自动排空水泵的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块10，用于采集水泵的运行参数值；

状态确定模块12，用于根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

保护模块14，用于根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

可选地，所述保护模块14包括：

第一保护单元，用于在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

第二保护单元，用于在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。

其中，所述采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行，包括：

根据预设的运行时间和停止时间，按照运行与停止交替的方式，控制所述水泵循环运行。

可选地，所述运行参数值为水泵转速值，所述状态确定模块12，具体用于根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态。

其中，所述根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态，可以包括：

当n>n1-Δn时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当n1-Δn≥n>n2-Δn时，确定所述水泵存在空气；

当n≤n2-n3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当n2-n3<n≤n2-Δn时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述n为采集的水泵转速值，所述n1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的转速值，所述n2为预先采集的所述水泵在额定出水时的转速值，所述Δn为预设的转速误差阈值，所述n3为预设的转速阈值。

所述采集模块10，具体用于通过预置的水泵转速检测器件，采集所述水泵转速值；所述水泵转速检测器件为以下一种或多种：

霍尔传感器、干簧管和光电传感器。

当I<I1+ΔI时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当I1+ΔI≤I<I2+ΔI时，确定所述水泵存在空气；

当I≥I2+I3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当I2+I3>I≥I2+ΔI时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述I为采集的水泵电流值，所述I1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的电流值，所述I2为预先采集的所述水泵在额定出水时的电流值，所述ΔI为预设的电流误差阈值，所述I3为预设的电流阈值。

本发明实施例在具体实现时，还可以参阅实施例一，具有相应的技术效果。

实施例三

本发明实施例提供一种设备，所述设备包括如实施例二中任意一项所述水泵的控制装置。

本发明实施例在具体实现时，可以参阅实施例二，具有相应的技术效果。

实施例四

本发明实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有水泵的控制程序，所述程序可被至少一个处理器执行，以实现如实施例一中任意一项所述水泵的控制方法的步骤。

本发明实施例在具体实现时，可以参阅实施例一，具有相应的技术效果。

从以上的描述中可知，本发明直接采集水泵转速，实现水泵的堵转和空转保护。同时，通过转速采集和转速区间判定，确定水泵负载情况，并采用循环启停的控制方式，使水泵能快速排空，解决水泵抽水缓慢或抽不上水的情况。

本发明的主要核心点在于：

1.直接采用霍尔传感器采集水泵转速，实现水泵的堵转和空转保护，比通过水流量等间接检测方案更加准确可靠，成本更低。

2.通过转速采集和转速区间判定，确定水泵负载情况，并采用循环启停的控制方式，使水泵能快速排空，解决水泵抽水缓慢或抽不上水的情况。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种水泵的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集水泵的运行参数值；

根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护，包括：

在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行，包括：

根据预设的运行时间和停止时间，按照运行与停止交替的方式，控制所述水泵循环运行。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述运行参数值为水泵转速值时，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据采集的水泵转速值和各负载运行状态对应的转速区间，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

当n>n1-Δn时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当n1-Δn≥n>n2-Δn时，确定所述水泵存在空气；

当n≤n2-n3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当n2-n3<n≤n2-Δn时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述n为采集的水泵转速值，所述n1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的转速值，所述n2为预先采集的所述水泵在额定出水时的转速值，所述Δn为预设的转速误差阈值，所述n3为预设的转速阈值。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述采集水泵的运行参数值，包括

通过预置的水泵转速检测器件，采集所述水泵转速值；所述水泵转速检测器件为以下一种或多种：

霍尔传感器、干簧管和光电传感器。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述运行参数值为水泵运行电流值时，所述根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态，包括：

当I<I1+ΔI时，确定所述水泵处于所述空载运行状态；

当I1+ΔI≤I<I2+ΔI时，确定所述水泵存在空气；

当I≥I2+I3时，确定所述水泵处于所述卡滞或堵转运行状态；

当I2+I3>I≥I2+ΔI时，确定所述水泵处于正常负载运行状态；

其中，所述I为采集的水泵电流值，所述I1为预先采集的所述水泵处于所述空载运行状态时的电流值，所述I2为预先采集的所述水泵在额定出水时的电流值，所述ΔI为预设的电流误差阈值，所述I3为预设的电流阈值。

8.一种水泵的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于采集水泵的运行参数值；

状态确定模块，用于根据采集的运行参数值，确定所述水泵处于的负载运行状态；

保护模块，用于根据确定的负载运行状态，对所述水泵进行运行保护。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保护模块包括：

第一保护单元，用于在确定所述水泵处于空载运行状态、卡滞或堵转运行状态时，根据所述水泵处于相应负载运行状态的时间，控制所述水泵停止运行；

第二保护单元，用于在确定所述水泵存在空气时，采用启停循环的控制方式，控制所述水泵运行。

10.一种设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求8或9所述水泵的控制装置。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有水泵的控制程序，所述程序可被至少一个处理器执行，以实现如权利要求1-7中任意一项所述水泵的控制方法的步骤。