CN112079495A

CN112079495A - 反渗透设备和edi装置联合的自动控制系统及方法

Info

Publication number: CN112079495A
Application number: CN202010893615.7A
Authority: CN
Inventors: 底广辉; 刘玉鹏; 李志成; 郑朝晖; 张洪江; 王熙俊; 李师圆; 胡远翔; 李磊; 王竞一
Original assignee: Hebei Zhuozhou Jingyuan Thermal Electricity Co ltd; State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: Hebei Zhuozhou Jingyuan Thermal Electricity Co ltd; State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2040-08-31
Also published as: CN112079495B

Abstract

本发明提供一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统及方法，通过每个所述反渗透设备和所述EDI装置所在的管路上均设置电动阀门，进而可以通过所述控制器根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态，本发明包含了反渗透和EDI设备的联合启动程序控制逻辑，反渗透和EDI设备的联合停运程序控制逻辑，可实现反渗透和EDI设备的联合启动和停运，无需人为干预，可真正做到无人值守。

Description

反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体的，涉及一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统及方法。

背景技术

反渗透+电除盐(EDI)技术克服了传统离子交换混床水处理不能连续工作、水质不稳定、再生时消耗酸碱和废水排放的问题，在电厂锅炉补给水处理工艺中得到了广泛的应用。这个复合系统通常包括前置水池、给水泵、高压泵、反渗透设备、淡水箱、淡水泵、EDI装置、除盐水箱等。系统的运行流程为：前置水箱的水经过给水泵输送至高压泵前，经过高压泵升压后进入反渗透处理设备进行脱盐，反渗透产水进入淡水箱，最后淡水经过淡水泵输送至EDI装置，其产水进入除盐水箱。

为了保证反渗透的产水快速经过淡水箱进入EDI装置，减少空气中杂质、二氧化碳对水质的影响，淡水箱容积通常设计的比较小。夏季反渗透装置产水流量大，冬季产水流量小，且EDI装置的产水汇入除盐水箱，由于除盐水箱的进水管路布置在水箱底部1m左右的位置，随着除盐水箱水位的增加，EDI的产水侧压力会增加，EDI产水量会减少，这会使反渗透和EDI装置运行时极容易出现产水流量不匹配而导致的淡水箱低水位报警或高水位报警而停运设备。反渗透+EDI装置制水时，通常需要人为干预淡水泵的频率，以防止出现设备频繁启停，影响水质及连续制水量。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个，本发明第一方面提供一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统，包括：

多个反渗透设备、多个EDI装置、前置水箱、淡水箱、除盐水箱以及控制器；

所述多个反渗透设备相互并联连接所述前置水箱和所述淡水箱，所述多个EDI装置相互并联连接所述淡水箱和所述除盐水箱；其中，

每个所述反渗透设备和所述EDI装置所在的管路上均设置电动阀门，所述控制器根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态。

在某些实施例中，所述淡水箱和除盐水箱中均设置水位测量器，所述控制器根据所述水位测量器提供的水位信息确定所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化。

在某些实施例中，所述电动阀门包括：

设置在每个所述反渗透设备所在的管路上的进水电动慢开门、设置在所述反渗透设备出口处的第一浓水排放门以及设置在每个所述反渗透设备与所述淡水箱之间的管路上的第一产水排放门；

所述自动控制系统还包括：

设置在每个所述反渗透设备所在的管路上的高压泵以及设置在所述前置水箱与所述反渗透设备质检的前置泵，所述控制器通过控制所述高压泵、所述前置泵、所述进水电动慢开门、所述第一产水排放门以及所述第一浓水排放门的开关状态来控制每个反渗透设备的运行状态。

在某些实施例中，所述电动阀门包括：

设置在每个所述EDI装置所在的管路上的第二产水排放门、设置在所述EDI装置出口处的第二浓水排放门以及极水排放门；

所述自动控制系统还包括：

设置在每个所述EDI装置所在的管路上的淡水泵，所述控制器通过控制第二产水排放门、第二浓水排放门、极水排放门的开关状态来控制每个反渗透设备的运行状态，并且进一步根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息、预设的频率与水位变化信息对应关系以及设定系数，控制淡水泵的运行频率。

在某些实施例中，所述前置泵包括多个，每个前置泵相互并联设置。

本发明第二方面实施例提供一种利用上述自动控制系统进行自动控制的方法，包括：

获取所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息；

根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息确定所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息；

根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态。

在某些实施例中，所述获取所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息，包括：

接收设置在所述淡水箱和所述除盐水箱的水位测量器提供的水位信息。

在某些实施例中，还包括：

根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息、预设的频率与水位变化信息对应关系以及设定系数，生成淡水泵的运行频率；

调节淡水泵至所述运行频率。

本发明第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法的步骤。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

本发明的有益效果：

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施方式中某反渗透、EDI系统的示意图。

图2示出了本发明实施方式中反渗透设备和EDI装置联合的自动控制方法流程示意图。

图3示出适于用来实现本发明实施方式的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种反渗透设备和EDI装置联合自动控制方法。该自动启停控制方法实现了三大功能：第一、无需人为干预，实现反渗透和EDI系统的联合启动和停运。第二、无需人为干预，实现淡水泵根据淡水箱及除盐水箱的水位变化智能调整运行的频率。

图1示出本发明实施方式中某反渗透、EDI系统的示意图，如图1所示，本发明的反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统，包括：多个反渗透设备、多个EDI装置、前置水箱、淡水箱、除盐水箱以及控制器；所述多个反渗透设备相互并联连接所述前置水箱和所述淡水箱，所述多个EDI装置相互并联连接所述淡水箱和所述除盐水箱；其中，每个所述反渗透设备和所述EDI装置所在的管路上均设置电动阀门，所述控制器根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态。

本发明提供一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统，通过每个所述反渗透设备和所述EDI装置所在的管路上均设置电动阀门，进而可以通过所述控制器根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态，本发明包含了反渗透和EDI设备的联合启动程序控制逻辑，反渗透和EDI设备的联合停运程序控制逻辑，可实现反渗透和EDI设备的联合启动和停运，无需人为干预，可真正做到无人值守。

在图中未示出的实施例中，所述淡水箱和除盐水箱中均设置水位测量器，所述控制器根据所述水位测量器提供的水位信息确定所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化。

如图1所示，所述电动阀门包括：设置在每个所述反渗透设备所在的管路上的进水电动慢开门、设置在所述反渗透设备出口处的第一浓水排放门以及设置在每个所述反渗透设备与所述淡水箱之间的管路上的第一产水排放门；

所述自动控制系统还包括：设置在每个所述反渗透设备所在的管路上的高压泵以及设置在所述前置水箱与所述反渗透设备质检的前置泵，所述控制器通过控制所述高压泵、所述前置泵、所述进水电动慢开门、所述第一产水排放门以及所述第一浓水排放门的开关状态来控制每个反渗透设备的运行状态。

图1为某反渗透和EDI设备的示意图(反渗透加药系统已省略)。其中1、2号反渗透设备为同型号并列运行设备，可同时运行，一套反渗透设备产水供一套EDI设备运行；1、2号EDI为同型号并列运行设备；前置泵为三台工频泵,两用一备，一台泵供一套反渗透设备运行；高压泵与反渗透装置一对一启动；淡水泵与EDI装置一对一启动。前置水箱水位计有效量程为2700mm，淡水箱水位计有效量程为1400mm，除盐水箱水位计的有效量程为8000mm。每一套反渗透或EDI设备均有启动程控逻辑、停运程控逻辑。

请继续结合图1所示，所述电动阀门包括：设置在每个所述EDI装置所在的管路上的第二产水排放门、设置在所述EDI装置出口处的第二浓水排放门以及极水排放门；

所述自动控制系统还包括：设置在每个所述EDI装置所在的管路上的淡水泵，所述控制器通过控制第二产水排放门、第二浓水排放门、极水排放门的开关状态来控制每个反渗透设备的运行状态，并且进一步根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息、预设的频率与水位变化信息对应关系以及设定系数，控制淡水泵的运行频率。

下面介绍具体的运行状态的控制逻辑，如下所示。

反渗透的“运行状态”：反渗透产水门已开、反渗透进水电动慢开门已开、前置泵运行台数与反渗透相匹配、对应的高压泵已运行。

反渗透的“停运状态”：反渗透设备不在启动、停运程序控制执行过程中，且不在“运行状态”。

EDI装置的“运行状态”：EDI进水电动门已开、EDI产水电动门门已开、EDI整流柜已启动、对应淡水泵已运行。

EDI装置的“停运状态”：EDI装置不在启动、停运程序控制执行过程中，且不在“运行状态”。

“运行累计计时”：反渗透设备在“运行状态”时，开始或恢复计时；不在“运行状态”时，暂停计时；对反渗透进行化学清洗后，手动将运行累计计时清零。

“淡水泵运行频率”、“淡水箱水位”和“除盐水箱水位”的具体要求如下表1：

表1淡水泵频率、淡水箱水位与除盐水箱水位关系表

上表中对不同的淡水箱水位执行差异化的淡水泵基础频率，再根据除盐水箱水位乘以对应的系数。下表2和表3中列出所有情况作为依据，向淡水泵发出指令：

①淡水箱水位在800mm-1000mm，根据除盐水箱水位有下面三种情况：

除盐水箱水位在1000-4000mm时，淡水泵的目标运行频率为40Hz。

除盐水箱水位在4000-6000mm时，淡水泵的目标运行频率为36Hz。

除盐水箱水位在6000mm以上时，淡水泵的目标运行频率为32Hz。

②淡水箱水位在1000mm以上时，淡水泵的目标频率为50Hz。

表2-反渗透和EDI的联合启动程序控制逻辑表

表3-反渗透和EDI设备的联合停运程序控制逻辑表

对于设备“运行状态”与淡水泵自动频率调整，如下所示：

反渗透和EDI处于“运行状态”，淡水泵未投自动，反渗透和EDI流量不匹配，反渗透停运及启动前都需要进行200s的冲洗工作，导致设备频繁启停。

反渗透和EDI未处于“运行状态”，淡水泵投自动，若此时淡水泵出口压力＞0.6MPa，自动停运已运行的淡水泵。

反渗透和EDI处于“运行状态”，淡水泵投自动，此时淡水泵根据设备运行控制逻辑和频率自动调整控制策略自动运行。

从上述实施例可以看出，本发明提供的反渗透和EDI设备联合自动控制方法，该控制方法主要包括基于淡水箱水位和除盐水箱水位自动调节淡水泵频率的控制策略，反渗透和EDI设备的联合启动程序控制逻辑，反渗透和EDI设备的联合停运程序控制逻辑。可实现反渗透和EDI设备的联合启动和停运；可实现淡水泵根据淡水箱和除盐水箱的水位变化自动调整运行频率；以上功能均无需人为干预，可真正做到无人值守。同时包含反渗透设备和EDI设备“运行状态”、“停运状态”、“运行累计计时”的状态判断方法，使得设备所处的状态更易在逻辑上进行判断。进一步的，本方法中包含自动调整淡水泵频率的实施方法，该方法以淡水箱水位和除盐水箱水位为控制因素，对淡水泵频率进行差异化控制，实现了反渗透和EDI设备的稳定运行，且全过程无需人为干预。本方法包含反渗透和EDI设备的联合启动、停运程序控制逻辑，且全过程无需人为干预。本方法包括设备“运行状态”和淡水泵自动耦合控制方法，可以实现更进准的自动控制，避免设备的频繁启停和设备损坏。

基于相同的发明构思，本发明第二方面实施例提供一种利用上述自动控制系统进行自动控制的方法，如图2所示，包括：

S1：获取所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息；

S2：根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息确定所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息；

S3：根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化信息控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态。

在某些实施例中，还包括：

调节淡水泵至所述运行频率。

本发明提供一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制方法，通过每个所述反渗透设备和所述EDI装置所在的管路上均设置电动阀门，进而可以通过所述控制器根据所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化控制每个反渗透设备和EDI装置的运行状态，本发明包含了反渗透和EDI设备的联合启动程序控制逻辑，反渗透和EDI设备的联合停运程序控制逻辑，可实现反渗透和EDI设备的联合启动和停运，无需人为干预，可真正做到无人值守。

上述实施方式阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由客户端执行的方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由服务器执行的方法。

下面参考图3，其示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备600的结构示意图。

如图3所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施方式，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，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、商品或者设备不仅包括那些要素，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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本发明的实施方式可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，对于系统实施方式而言，由于其基本相似于方法实施方式，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已，并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说，本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。

Claims

1.一种反渗透设备和EDI装置联合的自动控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征在于，所述淡水箱和除盐水箱中均设置水位测量器，所述控制器根据所述水位测量器提供的水位信息确定所述淡水箱和所述除盐水箱的水位变化。

3.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征在于，所述电动阀门包括：

所述自动控制系统还包括：

4.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征在于，所述电动阀门包括：

所述自动控制系统还包括：

5.根据权利要求3所述的自动控制系统，其特征在于，所述前置泵包括多个，每个前置泵相互并联设置。

6.一种利用如权利要求1所述的自动控制系统进行自动控制的方法，其特征在于，包括：

获取所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述淡水箱和所述除盐水箱的水位信息，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

调节淡水泵至所述运行频率。

9.一种计算机设备，包括存储器.处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求6至8任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至8任一项所述的方法的步骤。