CN113133428A - 用于水产养殖增氧的风机系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于水产养殖增氧的风机系统及控制方法，该系统包括：离心风机；变频器，与离心风机的电机连接，用于驱动离心风机的电机；温度传感模块，用于采集电机的内部的第一温度、离心风机的蜗壳内部的第二温度以及离心风机的送风口的第三温度；压力传感模块，用于获取离心风机的送风口的气压；控制模块，与变频器及温度传感模块连接，用于通过现场总线发送控制指令给变频器，根据变频器的状态反馈信息，确定离心风机的故障类型，对离心风机进行软件复位；以及，根据第一温度、第二温度、第三温度及气压的监测状态停止或重启离心风机。本发明能监测送风温度，对风机进行智能控制，提高送风稳定性，提高水产养殖的安全性，保障经济效益。

Description

用于水产养殖增氧的风机系统及控制方法

技术领域

本发明涉及风机控制的技术领域，特别涉及一种用于水产养殖增氧的风机系统及控制方法。

背景技术

离心风机广泛地运用于通风增氧，但应用于水产养殖领域，对于送风温度有较高的要求。例如，离心风机将送风注入鱼塘以增氧，若送风温度过高，会对养殖带来不利影响。且，离心机应用于水产养殖领域，还要求较高的稳定性，若长时间停机则可能导致鱼虾死亡，造成经济损失。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于水产养殖增氧的风机系统，能够检测送风温度，对风机进行智能控制，提高送风稳定性。

本发明还提出一种用于水产养殖增氧的风机控制方法。

根据本发明的第一方面实施例的用于水产养殖增氧的风机系统，包括：离心风机；变频器，与所述离心风机的电机连接，用于驱动所述离心风机的电机；温度传感模块，用于采集所述电机的内部的第一温度、所述离心风机的蜗壳内部的第二温度以及所述离心风机的送风口的第三温度；压力传感模块，用于获取所述离心风机的送风口的气压；控制模块，与所述变频器及所述温度传感模块连接，用于通过现场总线发送控制指令给所述变频器，接收所述变频器传送的状态反馈信息，并根据所述状态反馈信息，确定所述离心风机的故障类型，对所述离心风机进行软件复位；以及，根据所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度及所述气压的监测状态，停止或重启所述离心风机。

根据本发明实施例的用于水产养殖增氧的风机系统，至少具有如下有益效果：通过对电机内部、螺壳和送风口进行温度监测，并对送风口的气压进行检测，能监测送风温度，根据温度状态对风机进行智能控制，提高送风稳定性，提高水产养殖的安全性，保障经济效益；且通过变频离心机可有效降低能耗，减小噪声。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块还包括：定时启动模块，用于在所述离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启所述离心风机。

根据本发明的一些实施例，还包括：水温传感模块，与所述控制模块连接，用于采集风机系统送风的水中的第四温度；所述控制模块检测到所述第四温度超过预设阈值，则停止所述离心风机。

根据本发明的一些实施例，还包括：氧气测试仪，与所述控制模块连接，用于采集风机系统送风的水中的含氧量；所述控制模块监测所述含氧量，确定所述含氧量低于第一含量，则启动所述离心风机，以及，确定所述含氧量高于第二含量，则停止所述离心风机。

根据本发明的一些实施例，还包括：触摸屏，与所述控制模块连接，用于显示所述状态反馈信息，以及，设置所述离心风机的转速。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块为可编程逻辑器件，所述温度传感模块包括3个PT100的温度传感器。

根据本发明的第二方面实施例的用于水产养殖增氧的风机控制方法，包括以下步骤：在离心风机的电机及蜗壳内部分别设置温度传感器，采集相应的第一温度和第二温度；在所述离心风机的送风口附近设置温度传感器及压力传感器，获取所述送风口处的第三温度及气压；通过现场总线发送控制指令给变频器，驱动所述离心风机；接收所述变频器传送的状态反馈信息，并根据所述状态反馈信息，确定所述离心风机的故障类型，对所述离心风机进行软件复位；以及，根据所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度及所述气压的监测状态，停止或重启所述离心风机。

根据本发明实施例的用于水产养殖增氧的风机控制方法，至少具有如下有益效果：通过对电机内部、螺壳和送风口进行温度监测，并对送风口的气压进行检测，能监测送风温度，根据温度状态对风机进行智能控制，提高送风稳定性，提高水产养殖的安全性，保障经济效益；且通过变频离心机可有效降低能耗，减小噪声。

根据本发明的一些实施例，还包括：在所述离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启所述离心风机。

根据本发明的一些实施例，还包括：确定所述离心风机故障，则发送警报信息，所述警报信息中包括故障时间、故障类型和故障设备信息。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的系统的主要模块示意框图；

图2为本发明实施例的系统的运行流程示意图；

图3为本发明实施例的控制模块的控制处理示意图；

图4为本发明实施例的方法的流程示意图。

附图标记：

离心风机100、变频器200、温度传感模块300、压力传感模块400及控制模块500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。在本发明的描述中，步骤标号仅是为了描述的方便或者引述的方便所作出的标识，各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

参照图1，本发明实施例的系统，包括：离心风机100、变频器200、温度传感模块300、压力传感模块400及控制模块500。

控制模块500与变频器200及温度传感模块300连接。控制模块500通过现场总线与变频器200连接，发送控制指令给变频器200，以使变频器200根据该控制指令驱动离心机的电机运转；该控制指令包括：启动、停止及转速等。

变频器200传送自身的状态反馈信息给控制模块500，若变频器正常运转，则状态反馈信息包括，如：风机驱动状态、转速风机电压、电流、功率等参数；若离心风机100或变频器200出现故障，则变频器200会把相关故障信息反馈给控制模块500。本实施例的相关故障信息中包括：故障时间、故障类型和故障设备信息。

控制模块500通过变频器200的状态反馈信息，确定离心风机100的故障类型，根据故障类型来判断是否需要停机，停机后并对离心风机100进行软件复位，重启离心风机100。离心风机100重启失败，则控制模块500发送警报信息给现场人员进行检修。若离心风机100正常运行，则控制模块500可根据温度传感模块300及压力传感模块400的反馈的温度数据及气压数据，发送控制指令给变频器200，调节离心风机100的转速。

本实施例中，温度传感模块300，包括3个PT100的温度传感器，分别设置于电机内部、蜗壳内部以及离心风机的出风口处，分别采集这三处的温度(对应于第一温度、第二温度及第三温度)，并实时反馈给控制模块500。控制模块500检测到各温度超过相应的第一阈值，则发送控制指令停止离心风机100。然后，控制模块检测到各温度低于其相应的第二阈值，则重启离心风机100。可以理解地是，第一温度、第二温度及第三温度也可设置不同的第一阈值及第二阈值。

压力传感模块400，设置于离心风机的出风口处，采集出风口处的气压，并实时反馈给控制模块500。控制模块500根据气压判断当前出口气量，若气量不足(例如当前气压小于某一压力阈值)，则认为离心风机100异常，发送控制指令，通过变频器200停止并重启离心风机100。温度和压力的相应阈值可根据用户所需要的气量及环境温度来设置。

本发明的实施例中，该系统还可以包括触摸屏(未图示)，该触摸屏与控制模块500相连接，用于显示变频器的状态反馈信息、故障信息等，还可以用于设置离心风机100的转速。

本发明的一些实施例中，控制模块100还包括：定时启动模块，用于在离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启离心风机。

本实施例中，该系统的流程，大体如图2所示。首先，设置风机的转速，控制模块500(在本实施例中，为可编程逻辑器件，PLC)根据该转速发送相应的控制指令给变频器200驱动离心风机100。风机系统启动并自检，该系统中的所有设备都通过现场产总线连接起来，向控制模块500传送自身状态和相关信息。控制模块500根据温度传感模块以及压力传感器回传的速度确定离心风机是否出现异常。若正常，则风机系统正常运行；若故障，则进行软件复位或手动检测故障后，再自检。当当系统中某个硬件发生故障，PLC会通过现场总线获得该硬件的故障类型并对硬件下达复位指令后尝试再次启动风机。风机系统正常运行时，对温度及压力进行实时监测，监测发现异常，则转入故障处理，进行软硬件复位后，重新驱动风机。

控制模块500的实时监测控制流程，参照图3。若变频器200的状态反馈信息中包括故障信息，则控制模块500确定离心风机故障。

否则，判断第一温度、第二温度及第三温度是否超过预设的第一阈值(图3中，分别对应于T1、T2和T3)，若超过，则控制模块500确定离心风机故障。

若当前气压小于压力阈值(图3中对应于P)，则控制模块500确定离心风机100故障。

否则，控制模块正常根据第一温度、第二温度、第三温度以及气压对离心风机100的转速进行调整。

若确定离心风机故障，则记录对应的异常变量，驱停离心风机100，并记录离心风机停机时间。控制模块继续监测第一温度、第二温度、第三温度以及气压；若相应的异常变量满足重启条件，则重启离心风机100。以第一温度为例，(第二温度、第三温度与此类似，将不再复述)，若监测到第一温度低于第二阈值T1’，则满足重启条件。若监测到气压超过P’，则满足重启条件。显然，在本发明的另一些实施例中，也可以不用记录导常变量而是直接判断所有的监测变量是否均满足离心风机启动条件。

若虽未达到重启条件，但检测发现停机时间已超过第一时间，则控制模块500控制风机运转，防止水中长时间氧气不足造成经济损失。

应理解的是，图3仅为控制模块的控制示意流程图，并不限定于对变频器的故障信息、第一温度、第二温度、第三温度以及气压的判断先后顺序。

本发明的一些实施例，该系统还包括：水温传感模块，与控制模块100连接，用于采集风机系统送风的水中的第四温度；控制模块100检测到第四温度超过预设阈值，则停止离心风机。

本发明的一些实施例，该系统还包括：氧气测试仪，与控制模块100连接，用于采集风机系统送风的水中的含氧量；控制模块100监测含氧量，确定含氧量低于第一含量，则启动离心风机，以及，确定含氧量高于第二含量，则停止离心风机。

参照图4，本发明的实施例的方法包括：在离心风机的电机及蜗壳内部分别设置温度传感器，采集相应的第一温度和第二温度；在离心风机的送风口附近设置温度传感器及压力传感器，获取送风口处的第三温度及气压；通过现场总线发送控制指令给变频器，驱动离心风机；接收变频器传送的状态反馈信息，并根据状态反馈信息，确定离心风机的故障类型，对离心风机进行软件复位；以及，根据第一温度、第二温度、第三温度及气压的监测状态，停止或重启离心风机。

本发明的实施例的方法，还包括：在离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启离心风机。

本发明的实施例的方法，还包括：确定离心风机故障，则发送警报信息，警报信息中包括故障时间、故障类型和故障设备信息。

尽管本文描述了具体实施方案，但是本领域中的普通技术人员将认识到，许多其它修改或另选的实施方案同样处于本公开的范围内。例如，结合特定设备或组件描述的功能和/或处理能力中的任一项可以由任何其它设备或部件来执行。另外，虽然已根据本公开的实施方案描述了各种例示性具体实施和架构，但是本领域中的普通技术人员将认识到，对本文所述的例示性具体实施和架构的许多其它修改也处于本公开的范围内。

上文参考根据示例性实施方案所述的系统、方法、系统和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本公开的某些方面。应当理解，框图和流程图中的一个或多个块以及框图和流程图中的块的组合可分别通过执行计算机可执行程序指令来实现。同样，根据一些实施方案，框图和流程图中的一些块可能无需按示出的顺序执行，或者可以无需全部执行。另外，超出框图和流程图中的块所示的那些部件和/或操作以外的附加部件和/或操作可存在于某些实施方案中。

因此，框图和流程图中的块支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的元件或步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。还应当理解，框图和流程图中的每个块以及框图和流程图中的块的组合可以由执行特定功能、元件或步骤的专用硬件计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

本文所述的程序模块、应用程序等可包括一个或多个软件组件，包括例如软件对象、方法、数据结构等。每个此类软件组件可包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令响应于执行而使本文所述的功能的至少一部分(例如，本文所述的例示性方法的一种或多种操作)被执行。

软件组件可以用各种编程语言中的任一种来编码。一种例示性编程语言可以为低级编程语言，诸如与特定硬件体系结构和/或操作系统平台相关联的汇编语言。包括汇编语言指令的软件组件可能需要在由硬件架构和/或平台执行之前由汇编程序转换为可执行的机器代码。另一种示例性编程语言可以为更高级的编程语言，其可以跨多种架构移植。包括更高级编程语言的软件组件在执行之前可能需要由解释器或编译器转换为中间表示。编程语言的其它示例包括但不限于宏语言、外壳或命令语言、作业控制语言、脚本语言、数据库查询或搜索语言、或报告编写语言。在一个或多个示例性实施方案中，包含上述编程语言示例中的一者的指令的软件组件可直接由操作系统或其它软件组件执行，而无需首先转换成另一种形式。

软件组件可存储为文件或其它数据存储构造。具有相似类型或相关功能的软件组件可一起存储在诸如特定的目录、文件夹或库中。软件组件可为静态的(例如，预设的或固定的)或动态的(例如，在执行时创建或修改的)。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，包括：

离心风机；

变频器，与所述离心风机的电机连接，用于驱动所述离心风机的电机；

温度传感模块，用于采集所述电机的内部的第一温度、所述离心风机的蜗壳内部的第二温度以及所述离心风机的送风口的第三温度；

压力传感模块，用于获取所述离心风机的送风口的气压；

控制模块，与所述变频器及所述温度传感模块连接，用于通过现场总线发送控制指令给所述变频器，接收所述变频器传送的状态反馈信息，并根据所述状态反馈信息，确定所述离心风机的故障类型，对所述离心风机进行软件复位；以及，根据所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度及所述气压的监测状态，停止或重启所述离心风机。

2.根据权利要求1所述的用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，所述控制模块还包括：定时启动模块，用于在所述离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启所述离心风机。

3.根据权利要求1所述的用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，还包括：

水温传感模块，与所述控制模块连接，用于采集风机系统送风的水中的第四温度；

所述控制模块检测到所述第四温度超过预设阈值，则停止所述离心风机。

4.根据权利要求1所述的用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，还包括：

氧气测试仪，与所述控制模块连接，用于采集风机系统送风的水中的含氧量；

所述控制模块监测所述含氧量，确定所述含氧量低于第一含量，则启动所述离心风机，以及，确定所述含氧量高于第二含量，则停止所述离心风机。

5.根据权利要求1所述的用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，还包括：触摸屏，与所述控制模块连接，用于显示所述状态反馈信息，以及，设置所述离心风机的转速。

6.根据权利要求1所述的用于水产养殖增氧的风机系统，其特征在于，所述控制模块为可编程逻辑器件，所述温度传感模块包括3个PT100的温度传感器。

7.一种用于水产养殖增氧的风机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在离心风机的电机及蜗壳内部分别设置温度传感器，采集相应的第一温度和第二温度；

在所述离心风机的送风口附近设置温度传感器及压力传感器，获取所述送风口处的第三温度及气压；

通过现场总线发送控制指令给变频器，驱动所述离心风机；接收所述变频器传送的状态反馈信息，并根据所述状态反馈信息，确定所述离心风机的故障类型，对所述离心风机进行软件复位；以及，根据所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度及所述气压的监测状态，停止或重启所述离心风机。

8.根据权利要求7所述的水产养殖增氧的风机控制方法，其特征在于，还包括：在所述离心风机停止后开始计时，若超过第一时间，则重启所述离心风机。

9.根据权利要求7所述的水产养殖增氧的风机控制方法，其特征在于，还包括：确定所述离心风机故障，则发送警报信息，所述警报信息中包括故障时间、故障类型和故障设备信息。

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