CN110714908B - 空压站的联控方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种空压站的联控方法，涉及空压站技术领域，该空压站的联控方法包括在第一环境中，利用控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据，控制柜通过获取的数据，生成控制指令，以控制第一组空压站设备工作；控制柜将获取的数据上传至云端服务器；在第二环境中，利用数据采集网管获取第二环境中的第二组空压站设备的数据，并将获取的数据上传至云端服务器；云端服务器根据获取的数据，生成控制指令，以控制第二组空压站设备工作。本发明提供的空压站的联控方法，既包括现场控制柜控制，又包括云端服务器控制，线上和线下控制相结合，解决了空压站设备分布离散无法集中控制的问题，以低成本，高效能的方式为空压站持续节能。

Description

空压站的联控方法及系统
技术领域
本发明涉及空压站技术领域，具体地涉及一种空压站的联控方法及系统。
背景技术
空压站各空压机按照各自控制器设定的参数运行，存在设备加载率低，管网压力波动大，从而导致能耗偏高的情况。解决的主要方法是采用空压站联控，通过硬接线或者无线的方式进行现场集中控制，从而协同各设备启停和加卸载以提升设备加载率，降低管网平均压力，达到节能的效果。实际情况中，由于产能扩充，空间限制的因素，很多客户空压站无法布置在同一地点，设备分布在两个及以上地点，相距1公里以上，无法通过硬接线或者无线的方式实现集中控制。如果采用每个地点配置一套联控系统，除了导致成本剧增之外，各套系统无法做到协同，节能效果也无法做到最优。
因此，现有技术中缺少一种能够解决空压机离散分布的空压站的联控技术，在实现协同控制的基础上，具有一定经济优势。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何提供一种能够以更为经济的方式解决空压站设备分布离散问题的联控技术。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种空压站的联控方法，包括：
在第一环境中，利用控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据，控制柜通过获取的数据，生成控制指令，以控制第一组空压站设备工作；控制柜将获取的数据上传至云端服务器；
在第二环境中，利用数据采集网关获取第二环境中的第二组空压站设备的数据，并将获取的数据上传至云端服务器；
云端服务器根据获取的数据，生成控制指令，以控制第二组空压站设备工作。
在上述技术方案中，进一步的，所述第一环境中的空压站设备数量大于第二环境中的空压站设备数量。
在上述技术方案中，进一步的，所述控制柜控制第一组空压站设备工作为实时调节，云端服务器控制第二组空压站设备工作为非实时调节。
在上述技术方案中，进一步的，实时调节包括：单点压力控制、流量匹配控制、设备轮换、故障切换；非实时调节包括：计划启停、设备轮换、故障启用备机、低压启动、高压停机。
在上述技术方案中，进一步的，控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据包括：获取第一组空压站设备的母管压力；控制柜控制第一组空压站设备工作包括：控制第一组空压站设备中空压机工作的数量；云端服务器控制第二组空压站设备工作包括：控制第二组空压站设备中空压机工作的数量。
此外，本申请还提供一种空压站的联控系统，包括第一组空压站设备、控制柜、布置于第二环境中的第二组空压站设备、数据采集网关以及云端服务器；所述第一组空压站设备以及所述控制柜布置于第一环境中，所述第二组空压站设备以及所述数据采集网关布置于第二环境中；所述第一组空压站设备和第二组空压站设备均包括若干空压机以及用于采集空压机工作状态信息的传感器；所述控制柜的信息输入端与第一组空压站设备的传感器连接，控制柜的信息输出端与第一组空压站设备的空压机连接；所述数据采集网关的信息输入端与第二组空压站设备的传感器连接；数据采集网关的信息输出端以及控制柜的信息输出端均与云端服务器连接，所述云端服务器还于第二组空压站设备的空压机连接。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的空压站的联控方法，既包括现场控制柜控制，又包括云端服务器控制，线上和线下控制相结合，解决了空压站设备分布离散无法集中控制的问题，以低成本，高效能的方式为空压站持续节能。
附图说明
图1是本发明实施例的一种空压站的联控系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明实施例的一种空压站的联控系统的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例提供一种空压站的联控系统，包括第一组空压站设备1、控制柜3、布置于第二环境中的第二组空压站设备2、数据采集网关4以及云端服务器5；所述第一组空压站设备1以及所述控制柜3布置于第一环境中，所述第二组空压站设备2以及所述数据采集网关4布置于第二环境中；所述第一组空压站设备1包括若干空压机11以及用于采集空压机11工作状态信息的传感器12；第二组空压站设备2包括若干空压机21以及用于采集空压机工作状态信息的传感器22；所述控制柜3的信息输入端与第一组空压站设备的传感器12连接，控制柜3的信息输出端与第一组空压站设备的空压机11连接；所述数据采集网关4的信息输入端与第二组空压站设备的传感器22连接；数据采集网关4的信息输出端以及控制柜3的信息输出端均与云端服务器5连接，所述云端服务器5还于第二组空压站设备的空压机21连接。
第一环境指空压机分布较密集，数量多的环境，第二环境指空压机分布较稀疏、数量少的环境。
此外，本发明还提供一种空压站的联控方法，该联控方法可由上述联控系统实现。
该空压站的联控方法，包括：
在第一环境中，利用控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据，控制柜通过获取的数据，生成控制指令，以控制第一组空压站设备工作；控制柜将获取的数据上传至云端服务器；
在第二环境中，利用数据采集网关获取第二环境中的第二组空压站设备的数据，并将获取的数据上传至云端服务器；
云端服务器根据获取的数据，生成控制指令，以控制第二组空压站设备工作。
具体来说，所述控制柜控制第一组空压站设备工作为实时调节，云端服务器控制第二组空压站设备工作为非实时调节。
进一步来说，实时调节包括：单点压力控制、流量匹配控制、设备轮换、故障切换；非实时调节包括：计划启停、设备轮换、故障启用备机、低压启动、高压停机。
以下以母管压力为例，结合更具体的实施例来。适用于空压机行业，是针对空压站设备分布离散，无法通过边缘集中控制的场景，采用云端控制和现场控制相合的方式，从而保证母管压力波动可控，以降低能耗。
某空压站有7台空压机。其中5台集中在旧车间，2台集中在新车间。旧车间5台空压机是建厂时根据当时厂能估算的配套设备，后续由于市场扩张，产能超出估算，最高时，需要6台空压机产气，另备用1台，所以需要额外增加2台空压机。由于厂房空间受限，以及布局限制，新增的2台空压机放置在2公里之外的新车间。由于距离较远，无法做集中的现场控制。因此，需要采用云端控制和现场控制结合的方法。
旧车间5台空压机采用现场控制的方法。具体实施方案为：
母管处安装输出485的压力变送器，实时采集母管压力。
各设备处安装数据采集节点，与设备控制器/压力变送器通过485通讯。
现场安装控制柜，控制柜与各采集节点通过LoRa的方式通讯。
控制柜通过4G路由向云端上报数据。
控制柜根据实时采集的数据，进行单点压力控制，即母管压力不足时，启用1台空闲的设备，母管压力过高时，停用1台运行的设备。以及其他常见的控制方案，如：故障切换备机，顺序轮换等。
新车间2台空压机采用云端控制的方法。具体实施方案为：
2台设备处安装数据采集节点，与设备控制器通过485通讯。
数据采集节点通过4G的方式向云端上报数据。
云端设定控制算法，当压力低于高压值时，至少保证1台设备运行。当触发压力过高报警时，全部停机。当运行的设备故障停机时，自动切换另1台设备运行。当运行设备连续运行2天时，自动切换另1台设备运行。
云端设定控制算法，当发生低压报警，且现场控制端没有空闲且正常的设备启用时，自动启用另1台设备，直至现场端有设备可以启用。
云端控制与现场控制结合的方式，解决了设备分布离散无法集中控制的问题，以低成本，高效能的方式为空压站持续节能。
现场控制具备实时性强，容错能力高，控制风险低的优点，但需要设备分布集中。云端控制具备延时较高的问题，但对设备分布没有要求。因此，现场控制集中多数设备做实时调节，云端对少量设备做实时性要求不高的调度，包含计划启停，设备轮换，故障启用备机，低压启动，高压停机等。两者相互配合，可以达到所有设备自动控制的目的。解决了空压站设备分布离散无法集中控制的问题，以低成本，高效能的方式为空压站持续节能。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种空压站的联控方法，其特征在于，包括：
在第一环境中，利用控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据，控制柜通过获取的数据，生成控制指令，以控制第一组空压站设备工作；控制柜将获取的数据上传至云端服务器；
在第二环境中，利用数据采集网关获取第二环境中的第二组空压站设备的数据，并将获取的数据上传至云端服务器；
云端服务器根据获取的第一环境和第二环境的空压站数据，生成控制指令，以控制第二环境中的第二组空压站设备工作；
所述第一环境中的空压站设备数量大于第二环境中的空压站设备数量；
所述控制柜控制第一组空压站设备工作为实时调节，云端服务器控制第二组空压站设备工作为非实时调节。
2.根据权利要求1所述的空压站的联控方法，其特征在于，实时调节包括：单点压力控制、流量匹配控制、设备轮换、故障切换；非实时调节包括：计划启停、设备轮换、故障启用备机、低压启动、高压停机。
3.根据权利要求1所述的空压站的联控方法，其特征在于，控制柜获取第一环境中的第一组空压站设备的数据包括：获取第一组空压站设备的母管压力；控制柜控制第一组空压站设备工作包括：控制第一组空压站设备中空压机工作的数量；云端服务器控制第二组空压站设备工作包括：控制第二组空压站设备中空压机工作的数量。
4.一种空压站的联控系统，其特征在于，包括第一组空压站设备、控制柜、布置于第二环境中的第二组空压站设备、数据采集网关以及云端服务器；所述第一组空压站设备以及所述控制柜布置于第一环境中，所述第二组空压站设备以及所述数据采集网关布置于第二环境中；所述第一组空压站设备和第二组空压站设备均包括若干空压机以及用于采集空压机工作状态信息的传感器；所述控制柜的信息输入端与第一组空压站设备的传感器连接，控制柜的信息输出端与第一组空压站设备的空压机连接；所述数据采集网关的信息输入端与第二组空压站设备的传感器连接；数据采集网关的信息输出端以及控制柜的信息输出端均与云端服务器连接，所述云端服务器还与第二组空压站设备的空压机连接。
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