CN112627289B - 一种用于供水加压智能节电的控制方法 - Google Patents

一种用于供水加压智能节电的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及恒压供水技术领域，具体涉及一种用于供水加压智能节电的控制方法，通过上位机管理系统编辑智能节电控制所需参数，并通过GPRS无线先发给节电控制终端，节电控制终端实时采集本地供水压力、本地瞬时流量，供水管网系数等数据，经过计算控制本地供水压力，调成最不利点压力的实际值与目标值一致；本发明在不影响正常供水的情况下，通过采集的本地压力、本地瞬时流量，经过运算输出，控制加压泵运行速度，实现本地供水压力的变压力运行使远端恒压运行，从而达到节能的目的。

Description

一种用于供水加压智能节电的控制方法
技术领域
本发明涉及恒压供水技术领域，具体涉及一种用于供水加压智能节电的控制方法。
背景技术
目前供水站的节能方式，是有经验的工作人员，根据季节变化、人们用水习惯，实时调整供水站出口压力，在夏季，用水量大，供水站管理人员，根据经验，加大供水站出口供水压力，以保证用水村能正常用水；在冬季，用水量小，供水站管理人员，根据经验，减小供水站出口供水压力，以保证用水村能正常用水；根据经验，在每天的供水高峰期和供水低谷期设置不同的供水压力，增加供水站工作人员的劳动强度，无法精准的进行节能节约，用水量变化很大，供水站工作人员很难准确判断需要的供水压力，设置压力过大浪费电能，设置压力过小，影响最不利点的用户用水，需要有经验的技术人员经常根据季节、温度、用户的用水习惯及时调整供水压力，调整好的供水压力未必能达到用户需要，并且经常接到用户的反馈压力不足、没水情况，供水站工作人员要立即调整供水压力。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的缺陷，减少供水站工作人员劳动强度，提高供水效率，精准控制供水压力，节省电能。
为实现上述技术，本发明提供如下技术方案：
一种用于供水加压智能节电的控制方法，包括步骤如下：
步骤1，参数设置：
通过上位机管理系统编辑智能节电控制所需参数，并通过GPRS无线先发给节电控制终端，编辑参数为节电系数K：0.000035，管道材质：PVC管道系数为1.774，静压力值Pj为0，运行计划压力：最不利点执行平压力Pyset；
步骤2，数据采集：
节电控制终端实时采集本地压力Pb＝0MPa、总瞬时流量Q＝0m3/h，最不利点压力Py＝0；其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Q：供水站出厂瞬时流量；Py：供水管网最远最不利点管网压力，即供水管网中，压力最小的村的供水压力；
步骤3：数据分析运算：
节电控制终端根据实时采集的数据、上位机下发的参数，通过智能节电运行控制逻辑运算输出控制本地压力；节电控制终端实时采集本地流量Q，远传压力表Pb进行压力反馈，获取的数据反馈至恒压供水控制器，上位机编制的参数传输到恒压供水控制器，运算本地压力的目标值Pm，计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.15Mpa
其中，Pm：智能节电运行时，运算出的本地压力的目标值；K：供水管网特性参数；固定不变；Q：供水站出厂瞬时流量；实时变化；Pj：静压值，最不利点(村)与供水站的高程差；固定不变；Pyset：上位机设定的最不利点(村)的目标压力；
步骤4：运算假反馈压力Po：计算公式如下：
Po＝Pb-Pm+Ps
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂供水目标压力，该压力随着出厂瞬时流量变化而变化；Ps：本地供水设备的原设定压力；
步骤5：运行调节：
当水泵运行过程中，水泵开始提速，当本地压力Pb＝0.168MPa、总瞬时流量36.5m3/h，Pm、Po的计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.17Mpa
Po＝Pb-Pm+Ps＝Pb-KQ1.774-Pj-Pyset+Ps
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂供水目标压力，该压力随着出厂瞬时流量变化而变化；Ps：本地供水设备的原设定压力；Pyset：上位机设定的最不利点(村)的目标压力；Q：供水站出厂瞬时流量；
步骤6：调试及微调：
节电控制终端执行节电运行：最不利点恒压运行时，实时采集最不利点压力，通过步骤1下发运行计划中的智能节电压力：最不利点的目标压力与采集的实际压力做对比，调整节电系数K，最终调成最不利点压力的实际值与目标值一致，当调试完成后，不在采集最不点压力。
步骤7：拆除远端压力采集点：
根据上述步骤6调试完成后，拆除最不点的压力采集点，节电控制终端根据运算模型计算Po，实现末端恒压的效果。
进一步的，步骤1中，最不利点执行平压力Pyset，分三个时间段执行，当时间在6:30---9:00、11:00---14:00、17:00—19:30时段内执行最不利点压力Pyset为0.17Mpa；当时间在21:00---23:55时段执行最不利点压力Pyset为0.12Mpa；24小时中剩余时间段执行0.15Mpa。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于供水加压智能节电的控制方法有益效果如下：
1.本发明提供一种用于供水加压智能节电的控制方法，该控制方法最大程度的保证用户用水需求前提下，降低供水压力，并满足节省电能。
2.本发明提供一种用于供水加压智能节电的控制方法，该控制方法减少供水站人员的劳动强度，提高供水效率。
3.本发明提供一种用于供水加压智能节电的控制方法，该控制方法实现无需采集远端最不点压力而实现远端恒压供水，从而满足远端用水、节省电能的目的。
4.本发明提供一种用于供水加压智能节电的控制方法，在不影响正常供水的情况下，通过采集的本地压力、本地瞬时流量，经过运算输出，控制加压泵运行速度，实现本地供水压力的变压力运行，根据流量大小自动调节本地供水压力，从而达到节能的目的。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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作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。
所述一种用于供水加压智能节电的控制方法，包括步骤如下：
步骤1，参数设置：
通过上位机管理系统编辑智能节电控制所需参数，并通过GPRS无线先发给节电控制终端，编辑参数为节电系数K：0.000035，管道材质：PVC管道系数为1.774，静压力值Pj为0；恒压控制器原设定供水压力值Ps＝0.2Mpa；
优选的，步骤1中，运行计划压力：最不利点执行平压力Pyset，分三个时间段执行，当时间在6:30---9:00、11:00---14:00、17:00—19:30时段内执行最不利点压力Pyset为0.17Mpa；当时间在21:00---23:55时段执行最不利点压力Pyset为0.12Mpa；24小时中剩余时间段执行0.15Mpa；
步骤2，数据采集：
加压泵设备开始运行，节电控制终端实时采集本地压力Pb＝0MPa、总瞬时流量Q＝0m3/h，最不利点压力Py＝0；其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Q：供水站出厂瞬时流量；Py：供水管网最远最不利村管网压力，即供水管网中，压力最小的村的供水压力；
步骤3：数据分析运算：
节电控制终端根据实时采集的数据、上位机下发的参数，通过智能节电运行控制逻辑运算输出控制本地压力；节电控制终端实时采集本地流量Q，远传压力表Pb进行压力反馈，获取的数据反馈至恒压供水控制器，上位机编制的参数传输到恒压供水控制器，运算本地压力的目标值Pm，当前时间为10:00，最不利点执行24小时中剩余时间段执行0.15Mpa。
计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.000035×01.774+0+0.15Mpa
其中，Pm：智能节电运行时，运算出的本地压力的目标值；K：供水管网特性参数；固定不变；Q：供水站出厂瞬时流量；实时变化；Pj：静压值，最不利点(村)与供水站的高程差；固定不变；Pyset：上位机设定的最不利点(村)的目标压力；
步骤4：运算假反馈压力Po：计算公式如下：
Po＝Pb-Pm+Ps＝0-0.15+0.2＝0.05MPa
Po＜Ps为水泵提速；
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂供水目标压力，该压力随着出厂瞬时流量变化而变化；Ps：本地恒压供水设备(恒压控制器)的原设定压力；
步骤5：运行调节：
当水泵运行过程中，水泵开始提速，当本地压力Pb＝0.168MPa、总瞬时流量36.5m3/h，Pm、Po的计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.000035×36.51.774+0+0.15＝0.171Mpa
Po＝Pb-Pm+Ps＝0.168-0.171+0.2＝0.197Mpa
Po＜Ps为水泵继续提速；
当水泵运行过程中，水泵开始提速，当本地压力Pb＝0.166MPa、总瞬时流量32m3/h，Pm、Po的计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.000035×321.774+0+0.15＝0.166Mpa
Po＝Pb-Pm+Ps＝0.166-0.166+0.2＝0.201Mpa
Po＝Ps为水泵稳定运行，压力恒定；
当水泵运行过程中，水泵稳定运行，当本地压力Pb＝0.18MPa、总瞬时流量28m3/h，Pm、Po的计算公式如下：
Pm＝KQ1.774+Pj+Pyset＝0.000035×281.774+0+0.15＝0.163Mpa
Po＝Pb-Pm+Ps＝0.166-0.166+0.2＝0.217Mpa
Po＞Ps为水泵降速运行；
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂供水目标压力，该压力随着出厂瞬时流量变化而变化；Ps：本地供水设备的原设定压力；Pyset：上位机设定的最不利点(村)的目标压力；Q：供水站出厂瞬时流量；
步骤6：调试及微调：
节电控制终端执行节电运行：最不利点恒压运行时，实时采集最不利点压力，通过步骤1下发运行计划中的智能节电压力：最不利点的目标压力与采集的实际压力做对比，调整节电系数K，最终调成最不利点压力的实际值与目标值一致，当调试完成后，不再采集最不点压力；
步骤7：拆除远端压力采集点：
根据上述步骤6调试完成后，拆除远端最不利的压力采集点，节电控制终端根据运算模型实时计算Po，实现末端恒压的效果。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于供水加压智能节电的控制方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤1，参数设置：
通过上位机管理系统编辑智能节电控制所需参数，并通过GPRS无线先发给节电控制终端，编辑参数为节电系数K为0.000035，管道材质：PVC管道系数1.774，静压值Pj，运行计划压力：最不利点执行压力Pyset；
所述步骤1中，最不利点执行压力Pyset，分三个时间段执行，当时间在6:30---9:00、11:00---14:00、17:00—19:30时段内执行最不利点压力Pyset为0.17MPa；当时间在21:00---23:55时段执行最不利点压力Pyset为0.12MPa；24小时中剩余时间段执行0.15MPa；
步骤2，数据采集：
节电控制终端实时采集本地压力Pb、总瞬时流量Q，最不利点压力Py；其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Q：供水站出厂的总瞬时流量；Py：供水管网最远的最不利点压力，即供水管网中，压力最小的村的供水压力；
步骤3：数据分析运算：
节电控制终端根据实时采集的数据、上位机下发的参数，通过智能节电运行控制逻辑运算输出控制本地压力；节电控制终端实时采集本地压力Pb、总瞬时流量Q，上位机编制的参数传输到节电控制终端，运算本地压力的目标值Pm，计算公式如下：
Pm=KQ1.774+Pj+Pyset
其中，Pm：供水站出厂的压力的目标值，即本地压力的目标值；K：节电系数；Q：供水站出厂的总瞬时流量；Pj：静压值，最不利点与供水站的高程差；Pyset：最不利点执行压力；
步骤4：运算假反馈压力Po：计算公式如下：
Po=Pb-Pm+Ps
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂的压力的目标值，即本地压力的目标值；Ps：本地供水设备的原设定压力；
步骤5：运行调节：
水泵运行过程中，水泵开始运行，实时采集当本地压力Pb、总瞬时流量Q，Pm、Po的计算公式如下：
Pm= KQ1.774+Pj+Pyset
Po= Pb-Pm+Ps=Pb-KQ1.774-Pj-Pyset+Ps
当恒压控制器实时比较Ps与Po大小，调节水泵的运行速度，从而调节出厂供水压力；
其中，Pb：供水站出厂供水压力，即本地压力；Pm：供水站出厂的压力的目标值，即本地压力的目标值；Ps：本地供水设备的原设定压力；Pyset：最不利点执行压力；Q：供水站出厂的总瞬时流量；
步骤6：调试及微调：
节电控制终端执行节电运行：最不利点恒压运行时，实时采集本地压力、本地总瞬时流量，通过上述步骤1下发运行计划中的智能节电压力：实时根据上述步骤5进行调节控制，同时观察最不利点的供水压力，通过微调节电系数K和静压值Pj,调整最不利点的实际供水压力与设置的目标压力保持一致，再拆除最不利点压力采集设备，达到在不实时采集远端压力的情况下，实现远端恒压的运行；
步骤7：拆除远端压力采集点：
根据上述步骤6调试完成后，拆除远端的压力采集点，节电控制终端根据运算模型计算Po，实现远端恒压。
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