CN112160899A - 进水泵房智能控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种进水泵房智能控制方法及系统，其中，进水泵房智能控制方法包括：实时检测泵房实际液位；将所述实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态；控制进水泵根据所述对比结果确定的工作状态进行抽升水量或停止工作。本发明根据实时液位变化以自动修正进水泵抽升的流量参数，既提高了控制精度，又可以平稳供水，以降低水量波动过大对系统造成的冲击；此外，还可以将液位维持在所需高度，避免液位过高使得上游溢流或者液位过低增加进水泵的能耗。

Description

进水泵房智能控制方法及系统
技术领域
本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种进水泵房智能控制方法及系统。
背景技术
进水泵房是将城市污水提升至污水处理厂以进行后续工艺环节进行处理的设施，需要根据来水量及时调整抽升水量，以保障其上游不溢流或格栅间无淹泡风险。由于大多数污水处理厂处于管网末端或上游的来水量不稳定，因此需要频繁调整进水泵以匹配水量。
目前，通过人工进行调整，然而人工操作时存在控制不合理、控制不及时等现象，无法实现对进水泵房的精准控制，且由于人工操作的失误会造成进水泵被频繁启停，既容易损坏电机，影响其使用寿命，又容易导致后续工艺单元处理的水量极不稳定。此外，如泵房液位控制过低，则增加进水泵能耗，泵房液位控制过高，则增加上游溢流风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进水泵房智能控制方法及系统，旨在解决人为控制不精准的问题，能够在栅前液位合理范围内实现污水稳定提升处理。
第一方面，本发明实施例提供了一种进水泵房智能控制方法，包括：实时检测泵房实际液位；将所述实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态；控制进水泵根据所述对比结果确定的工作状态进行抽升水量或停止工作。
可选的，所述理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，所述第一理想运行液位通过将所述保护液位叠加至预设液位上得到，所述第二理想运行液位将所述保护液位减去所述预设液位得到。
可选的，所述将所述实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态，包括：提取所述实际液位，并将其与所述保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对；若所述实际液位不大于所述保护液位，则停止抽升水量；若所述实际液位大于所述保护液位且不大于所述第一理想运行液位，则以最低来水量进行抽升；若所述实际液位大于所述第一理想运行液位且小于所述第二理想运行液位，则对所述实际液位进行第一处理，以确定抽升水量模式；若所述实际液位不小于所述第二理想运行液位，则按预设系统峰值流量进行抽升。
可选的，将所述实际液位与所述保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对，包括：将所述实际液位先与所述保护液位比对，若所述实际液位大于所述保护液位，则再将所述实际液位与所述第一理想运行液位比对，若所述实际液位大于所述第一理想运行液位，则再将所述实际液位与所述第二理想液位比对；反之，停止进行比对。
可选的，所述抽升水量模式包括恒流量控制模式和恒液位控制模式，所述第一处理，包括：提取间隔为一小时的实际液位，以得到液位差；将所述液位差与预设的液位变化高值进行比对，若所述液位差小于所述液位变化高值，则抽升水量模式为恒流量控制模式；否则，为恒液位控制模式。
可选的，所述恒流量控制模式，包括：调取历史数据中的单日平均流量作为本日的恒定流量的初始值进行抽升水量；若使用过程中发生模式更换，则将所述恒定流量更换为切换模式前一小时内的平均抽升水量；
恒液位控制模式，包括：自动调节抽升量以维持泵房液位至预设液位。
第二方面，本发明实施例还提供了一种进水泵房智能控制系统，应用于上述井间连通路径智能识别方法，进水泵房智能控制系统包括：
检测模块，用于实时检测实际液位；
判断模块，将实际液位和预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果分别输出对应指令信号；
控制模块，接收指令信号并根据指令信号控制进水泵工作。
可选的，理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，指令信号包括第一指令、第二指令、第三指令和第四指令，判断模块包括第一比对单元，包括：第一比对单元，将提取的实际液位与保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对；若实际液位不大于保护液位，则发送第一指令至控制模块；若实际液位大于保护液位且不大于第一理想运行液位，则发送第二指令至控制模块；若实际液位大于第一理想运行液位且小于第二理想运行液位，则发送第三指令至控制模块；否则，若实际液位不小于第二理想运行液位，发送第四指令至控制模块。
可选的，第一指令包括关闭进水泵、停止抽升水量，第二指令包括以最低来水量(Q0)抽升水量，第三指令包括按照预先设置的恒流量控制模式或恒液位控制模式抽升水量；第四指令包括以预设系统峰值流量抽升水量。
可选的，控制模块包括接收单元和执行单元，包括：接收单元，接收指令信号；执行单元，读取指令信号并根据指令信号控制进水泵执行相应动作。
本发明的有益效果在于：根据实时液位变化以自动修正进水泵抽升的流量参数，既提高了控制精度，又可以平稳供水，以降低水量波动过大对系统造成的冲击；此外，还可以将液位维持在所需高度，避免液位过高使得上游溢流或者液位过低增加进水泵的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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示出了本发明实施例1的一种进水泵房智能控制方法流程图；
图2示出了本发明实施例1提供的单日抽升水量和液位示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
实施例一
实施例1提供了一种进水泵房智能控制方法，图1为本发明实施例1提供的一种进水泵房智能控制方法流程图，请参考图1，该进水泵房智能控制方法，包括：
S01：实时检测泵房实际液位；
S02：将实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态；
S03：控制进水泵根据对比结果确定的工作状态进行抽升水量或停止工作。
参考图2，详细说明了本实施例提供的进水泵房智能控制方法。
S01，实时检测泵房实际液位。由于进水泵会抽升水量，因此液位处于动态变化过程中，不同时刻可能对应不同的实际液位，因此需要对液位进行实时检测。在本实施例中，实际液位包含多个对应不同时刻的液位值。将实时液位记为L。
S02，将实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态。
在本实施例中，将预设保护液位记为L0，上游溢流液位记为L1，理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，第一理想运行液位通过将保护液位L0叠加至预设液位LP上得到，记为L0+LP，第二理想运行液位将保护液位L0的数值减去预设液位LP得到，记为L0-LP。需要说明的是，预设液位LP需要提前设置，且其值可根据进水泵的能耗等指标判定。另外，第一理想运行液位和第二理想运行液位分别构成理想运行液位区间的两端点。
具体地，将实际液位L与预设的保护液位L0、上游溢流液位L1、理想运行液位(L0+LP、L0-LP)进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态，包括：提取实际液位L，并将其与保护液位L0、第一理想运行液位L0+LP和第二理想运行液位L0-LP进行比对。应当注意，在进行比对时，可以先将实际液位L与保护液位L0比对，若实际液位L大于保护液位L0，则再将实际液位L与第一理想运行液位比对L0+LP，若实际液位L大于第一理想运行液位L0+LP，则再将实际液位L与第二理想液位L0-LP比对；反之，停止进行比对。
另外，在进行比对时，若实际液位L不大于保护液位L0，即L≤L0，则进水泵停止抽升水量，以保护进水泵，避免损害进水泵的使用寿命。
若实际液位L大于保护液位L0且不大于第一理想运行液位L0+LP，即L0＜L≤L0+LP时，进水泵以最低来水量Q0进行抽升，从而适当憋高液位，以降低进水泵能耗。需要说明的是，最低来水量Q0需要预先根据历史经验数据确定，系统峰值流量QM为设计值。若实际液位L大于第一理想运行液位L0+LP且小于第二理想运行液位L0-LP，即L0+LP＜L＜L0-LP时，对实际液位L进行第一处理，以确定抽升水量模式。
具体而言，抽升水量模式包括恒流量控制模式和恒液位控制模式，第一处理，包括：提取间隔为一小时的实际液位L，以得到液位差LC；将液位差LC与预设的液位变化高值LH进行比对，若液位差LC小于液位变化高值LH，即LC＜LH，说明来水量较为稳定，可选择恒流量控制模式作为抽升水量模式；若液位差LC大于液位变化高值LH，即LC＞LH，说明来水量不稳定，需选择恒液位控制模式作为抽升水量模式，以减小上游溢流的风险。间隔一小时后，若液位差LC依旧大于液位变化高值LH，则此时来水量已满负荷运转，需继续保持恒液位控制模式进行抽升水量；若液位差LC小于液位变化高值LH，则说明在该一小时内，来水量已趋于稳定，需重新计算该小时内的平均抽升水量QN，并将模式转换为恒流量控制模式，此时，恒流量Qi切换成QN。应当注意，液位差LC的数量为至少一个，且
另外，由于实际液位处于动态变化中，因此，液位差LC也处于动态变化中，势必会发生恒流量控制模式和恒液位控制模式之间的模式转换，即模式转换。因此，恒流量控制模式，包括：调取历史数据中的单日平均流量作为本日的恒定流量的初始值进行抽升水量；若使用过程中发生模式更换，则将恒定流量更换为切换模式前一小时内的平均抽升水量；换言之，初始Qi值设定为Q1，根据历史数据确定，之后每日的Qi值由系统自动更新为前一日的单日平均流量。
恒液位控制模式，包括：自动调节抽升量以维持泵房液位至恒定液位Lf，根据设定的恒定液位Lf。应当注意，在恒液位控制模式下，抽升水量不应大于系统峰值流量QM，否则按照QM进行抽升。
若实际液位L不小于第二理想运行液位L0-LP，即L≥L0-LP时，按预设系统峰值流量QM进行抽升，从而保证上游不溢流。
S03，控制进水泵根据对比结果确定的工作状态进行抽升水量或停止工作。在本实施例中，进水泵可参考上述步骤S02中确定的工作状态进行工作。
参考图2，举例来讲，首先，实际液位处于低液位时段，实际液位低于目标液位2m，则按最低来水量Q0为4 500m3/h将抽升水量降到最低。随着抽升水量的增加，当实际液位高于目标液位2m时，进入恒流量控制模式，抽升水量增加到10000m3/h，液位迅速下降，降至2m以下，抽升量迅速降至最低4500m3/h。随后，液位继续上涨高于目标液位2m，进入恒流量控制模式，抽升水量增加到10000m3/h，此时，液位大幅上涨，从而进入恒液位控制模式，液位高于目标液位3m，抽升水量持续增加至最大设定值15000m3/h，由于液位无下降趋势，待液位波动平稳后，抽升水量进入恒流量控制模式，抽升流量根据前一小时抽升量自动更新为15000m3/h恒定不变，直至液位达到4m。之后液位持续大幅上涨，进入恒液位控制模式，维持最大抽升水量15000m3/h不变，之后液位达到6.8m，变化幅度减小，进入第二日恒流量抽升模式，流量降至10000m3/h，液位缓慢下降，维持恒流量抽升模式不变，直至降至目标液位2m以下，抽升水量降至最低水量4500m3/h。
实施例2
实施例2提供了一种进水泵房智能控制系统，应用于上述井间连通路径智能识别方法，进水泵房智能控制系统包括：
检测模块，用于实时检测实际液位；
判断模块，将实际液位和预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果分别输出对应指令信号；
控制模块，接收指令信号并根据指令信号控制进水泵工作。
在本实施例中，理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，指令信号包括第一指令、第二指令、第三指令和第四指令，判断模块包括第一比对单元，包括：第一比对单元，将提取的实际液位与保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对；若实际液位不大于保护液位，则发送第一指令至控制模块；若实际液位大于保护液位且不大于第一理想运行液位，则发送第二指令至控制模块；若实际液位大于第一理想运行液位且小于第二理想运行液位，则发送第三指令至控制模块；否则，若实际液位不小于第二理想运行液位，发送第四指令至控制模块。
具体地，抽升水量模式包括恒流量控制模式和恒液位控制模式，对实际液位进行判断，以确定抽升水量模式，包括：提取间隔为一小时的实际液位，以得到液位差；将液位差与预设的液位变化高值进行比对，若液位差小于液位变化高值，则抽升水量模式为恒流量控制模式；否则，为恒液位控制模式。
需要说明的是，第一指令为关闭进水泵、停止抽升水量，第二指令为以最低来水量(Q0)抽升水量，第三指令为按照预先设置的恒流量控制模式或恒液位控制模式抽升水量；第四指令为以预设系统峰值流量抽升水量。
另外，控制模块包括接收单元和执行单元，包括：接收单元，接收指令信号；执行单元，读取指令信号并根据指令信号控制进水泵执行相应动作。具体而言，执行单元根据第一指令、第二指令、第三指令和第四指令分别控制进水泵执行不同的动作，当读取单元接收第一指令时，执行单元控制进水泵关闭，以停止进水；当读取单元接收第二指令时，执行单元控制进水泵以最低来水量(Q0)抽升水量；当读取单元接收第三指令时，执行单元控制进水泵以恒流量控制模式或恒液位控制模式抽升水量；当读取单元接收第三指令时，执行单元控制进水泵以系统峰值流量抽升水量。
实施例3
本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，用于运行存储器中的可执行指令，以实现实施例1中的进水泵房智能控制。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本发明的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本发明的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
实施例4
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行进水泵房智能控制。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行实施例1的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种进水泵房智能控制方法，其特征在于，进水泵房智能控制方法包括：
实时检测泵房实际液位；
将所述实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态；
控制进水泵根据所述对比结果确定的工作状态进行抽升水量或停止工作。
2.根据权利要求1所述的进水泵房智能控制方法，其特征在于，所述理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，所述第一理想运行液位通过将所述保护液位叠加至预设液位上得到，所述第二理想运行液位将所述保护液位减去所述预设液位得到。
3.根据权利要求2所述的进水泵房智能控制方法，其特征在于，所述将所述实际液位与预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果确定进水泵对应的工作状态，包括：
提取所述实际液位，并将其与所述保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对；
若所述实际液位不大于所述保护液位，则停止抽升水量；
若所述实际液位大于所述保护液位且不大于所述第一理想运行液位，则以最低来水量进行抽升；
若所述实际液位大于所述第一理想运行液位且小于所述第二理想运行液位，则对所述实际液位进行第一处理，以确定抽升水量模式；
若所述实际液位不小于所述第二理想运行液位，则按预设系统峰值流量进行抽升。
4.根据权利要求3所述的进水泵房智能控制方法，其特征在于，将所述实际液位与所述保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对，包括：
将所述实际液位先与所述保护液位比对，若所述实际液位大于所述保护液位，则再将所述实际液位与所述第一理想运行液位比对，若所述实际液位大于所述第一理想运行液位，则再将所述实际液位与所述第二理想液位比对；反之，停止进行比对。
5.根据权利要求3所述的进水泵房智能控制方法，其特征在于，所述抽升水量模式包括恒流量控制模式和恒液位控制模式，所述第一处理，包括：
提取间隔为一小时的实际液位，以得到液位差；
将所述液位差与预设的液位变化高值进行比对，若所述液位差小于所述液位变化高值，则抽升水量模式为恒流量控制模式；否则，为恒液位控制模式。
6.根据权利要求5所述的进水泵房智能控制系统，其特征在于，所述恒流量控制模式，包括：
调取历史数据中的单日平均流量作为本日的恒定流量的初始值进行抽升水量；
若使用过程中发生模式更换，则将所述恒定流量更换为切换模式前一小时内的平均抽升水量；
所述恒液位控制模式，包括：
自动调节抽升量以维持泵房液位至预设液位。
7.一种进水泵房智能控制系统，其特征在于，应用于如所述权利要求1-6任一所述的井间连通路径智能识别方法，所述进水泵房智能控制系统包括：
检测模块，用于实时检测实际液位；
判断模块，将所述实际液位和预设的保护液位、上游溢流液位、理想运行液位进行比对，并根据比对结果分别输出对应指令信号；
控制模块，接收所述指令信号并根据所述指令信号控制所述进水泵工作。
8.根据权利要求7所述的进水泵房智能控制系统，其特征在于，所述理想运行液位包括第一理想运行液位和第二理想运行液位，所述指令信号包括第一指令、第二指令、第三指令和第四指令，所述判断模块包括第一比对单元，包括：
所述第一比对单元，将提取的所述实际液位与所述保护液位、第一理想运行液位和第二理想运行液位进行比对；
若所述实际液位不大于所述保护液位，则发送第一指令至所述控制模块；
若所述实际液位大于所述保护液位且不大于所述第一理想运行液位，则发送第二指令至所述控制模块；
若所述实际液位大于所述第一理想运行液位且小于所述第二理想运行液位，则发送第三指令至所述控制模块；否则，
若所述实际液位不小于所述第二理想运行液位，发送第四指令至所述控制模块。
9.根据权利要求7所述的进水泵房智能控制系统，其特征在于，所述第一指令为关闭所述进水泵、停止抽升水量，所述第二指令为以最低来水量(Q0)抽升水量，所述第三指令为按照预先设置的恒流量控制模式或恒液位控制模式抽升水量；所述第四指令为以预设系统峰值流量抽升水量。
10.根据权利要求7所述的进水泵房智能控制系统，其特征在于，所述控制模块包括接收单元和执行单元，包括：
所述接收单元，接收所述指令信号；
所述执行单元，读取所述指令信号并根据所述指令信号控制所述进水泵执行相应动作。
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