CN113236593A - 风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质 - Google Patents

风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质，方法包括：采集当前市电电压和风机的当前PWM值，并根据风压故障检测模型提取对应当前市电电压的PWM临界值；若当前PWM值小于或等于PWM临界值，则确定装置为风压故障状态。本申请在不带风压开关或者风压传感器的情况下，只需要检测当前市电电压与当前PWM值，即可便捷的确定整机是否发生风压故障，既可以降低整机成本，还能解决带风压开关或者风压传感器受冷凝水或灰尘影响不工作的问题。

Description

风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质
技术领域
本申请涉及风压故障检测技术领域，特别涉及一种风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质。
背景技术
目前，燃气热水器及壁挂式两用炉一般采用两种方式检测工作室内的风压：一是利用带有风压开关或者风压传感器的装置(元件)来检测工作室内的风压，而风压开关只能在某个压强点闭合或者断开，风压传感器在市电电压存在波动时，会出现风压值不一致或甚至工作不正常的情况，并且风压开关或者风压传感器都容易受到冷凝水或灰尘的影响而不工作，即带有风压开关或者风压传感器的装置(元件)适应性较差；二是取消风压开关或风压传感器，解决了风压开关或风压传感器适应性差的问题，还降低了成本，但是现有的不带风压开关或风压传感器的壁挂炉，在烟道堵塞情况下，容易出现误报或者不报风压故障的问题，造成较差的用户体验。
发明内容
本申请提出一种风压故障检测方法、系统、燃气装置及存储介质，旨在解决在不带风压开关或者风压传感器的情况下对风压故障的准确检测问题。
本申请的第一方面，提出了一种风压故障检测方法，包括：采集当前市电电压和风机的当前PWM值，并根据风压故障检测模型提取对应当前市电电压的PWM临界值；其中，风压故障检测模型中包括与多个市电电压一一对应的多个PWM临界值，PWM临界值为风机在当前市电电压下以目标转速转动发生风压故障的风机的PWM值，风机的PWM值为控制风机转速的占空比信号；若所述当前PWM值小于或等于PWM临界值，则确定装置为风压故障状态。
进一步的，风压故障检测方法还包括：若确定装置为风压故障状态，则发出报警信号，并停止工作。
进一步的，风压故障检测方法还包括：若当前PWM值大于PWM临界值，则确认装置为正常状态。
进一步的，风压故障检测方法还包括：采用PID算法控制风机以目标转速进行转动；在所述目标转速下，获取与多个市电电压对应的多个PWM临界值；在所述目标转速下建立多个市电电压与多个PWM临界值的对应关系；根据对应关系建立风压故障检测模型。
进一步的，采用PID算法控制风机以目标转速进行转动，包括：采集风机的当前转速；若当前转速与目标转速一致，则保持风机的当前PWM值控制风机继续以目标转速进行转动。
进一步的，风压故障检测方法还包括：若当前转速大于目标转速，则调小风机的当前PWM值以减小风机的转速；若当前转速小于目标转速，则调大风机的当前PWM值以增大风机的转速。
本申请的第二方面，提出了一种风压故障检测系统，包括：至少一个存储器、至少一个处理器及至少一个程序指令，程序指令存储在存储器上并可在处理器上运行，处理器用于执行本申请第一方面提出的风压故障检测方法。
进一步的，风压故障检测系统还包括：主控制器和风机，主控制器与风机、市电连接，主控制器包括转速控制模块和市电检测模块，风机包括转速反馈模块，转速控制模块用于控制风机的转速，转速反馈模块用于风机向主控制器反馈当前转速，市电检测模块用于检测市电电压。
本申请的第三方面，提出了一种燃气装置，包括本申请第二方面提出的风压故障检测系统。
本申请的第四方面，还提出了一种存储介质，存储介质上存储有程序指令，程序指令用于执行本申请第一方面提出的风压故障检测方法。
本发明的有益效果在于：通过建立风压故障检测模型，并基于该风压故障检测模型，采集当前市电电压和风机的当前PWM值，若当前PWM值小于或等于风压故障检测模型中与当前市电电压相对应的PWM临界值时，可以快速判断装置为风压故障状态。整个过程只需要检测当前市电电压与当前PWM值，即可便捷的确定装置是否发生风压故障，在不带风压开关或者风压传感器的情况下，也可以实现对风压故障的准确检测。不仅降低了装置的成本，还提高了风压故障检测的准确性。
附图说明
图1为本申请实施例的风压故障检测方法的流程图；
图2为本申请实施例的风压故障检测系统的模块连接示意图；
图3为本申请实施例的风压故障检测方法的逻辑图。
附图标记：
主控制器100、市电检测模块110、转速控制模块120、风机200、转速反馈模块210。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请的描述中，多个的含义是两个以上。除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
术语解释：
PID算法：按风机当前转速和目标转速的偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的调节方式。
参照图1，本申请的第一方面提出了一种风压故障检测方法，包括：
S100、获取市电电压、风机的目标转速与风机PWM的对应关系；其中，所述风机PWM为控制风机转速的占空比信号；
可以理解的，获取市电电压、风机的目标转速与风机PWM的对应关系，包括：
采用PID算法控制风机以目标转速进行转动；
在目标转速下，获取与多个市电电压对应的多个PWM临界值；
在目标转速下，建立多个市电电压与多个PWM临界值的对应关系。
可以理解的，采用PID算法控制风机以目标转速进行转动，包括：
采集风机的当前转速；
若当前转速与目标转速一致，则维持风机的当前PWM值控制风机继续以目标转速进行转动；
若当前转速大于目标转速，则减小风机的当前PWM值以减小风机的转速；
若当前转速小于目标转速，则增大风机的当前PWM值以增大风机的转速。
具体为，通过PID算法控制风机以目标转速转动。当风机的当前转速小于目标转速时，则增大风机的转速；当风机的当前转速大于风机的目标转速时，则减小风机的目标转速；当风机的当前转速与目标转速一致时，则控制继续以目标转速进行转动。其中，对当前转速的采集为根据需要设定的时间间隔，例如每隔20ms采集一次风机的当前转速。
考虑风机转矩平衡，动力矩来源于电磁转矩T电磁；阻力矩则可划分为两部分，一部分用于推动空气做功，即负载转矩TL，另一部分则被损耗掉T损。它们之间具有如下关系:
T电磁＝TL+T损
根据风机对气体做功可以得到：
Figure BDA0003078102260000041
其中TL为风机的负载转矩，w为风机转速，Q为气体体积流量，k为固定系数。
由于直流风机属于直流同步电机，其电磁转矩主要决定于风机电流I，在工作范围内T电磁对电流I单调增，且风机的损耗主要决定于转速：
T电磁＝TL+T损＝T(I)＝k·w·Q+T损(w)
由于PID算法控制的风机的转速，w可以视为稳定的，即风机持续以目标转速转动。
由此可以得出：当风机的烟道堵塞时，风机中通过的体积流量Q会减小；另外，损耗部分为不变或者减小；T(I)减小，则I减小，而风机的电阻不变，那么控制风机的电压变小，即控制风机转速的占空比PWM减小。存在一个PWM临界值，在风机的当前PWM值小于或者等于PWM临界值时，风机的烟道为堵塞状态，即装置为风压故障状态。最终可以根据风机的PWM值判断装置的风压状态。
不同地区的市电电压有波动，不同的市电电压下，对应的风机电流I也不同，风机的PWM临界值也不同，即，不同的市电电压下对应不同的PWM临界值。每个市电电压对应一个PWM临界值。
S200、根据所述对应关系建立风压故障检测模型；
具体为：采集多个市电电压，并采集每个市电电压下发生风压故障的PWM临界值。即可以针对不同市电电压，建立一个市电电压与PWM临界值一一对应的风压故障检测模型。
S300、采集当前市电电压和风机的当前PWM值，并根据风压故障检测模型提取对应当前市电电压的PWM临界值；
通过采集当前市电电压，即可从风压故障检测模型中得到对应该市电电压的PWM临界值。采集当前的PWM值，可以将当前PWM值与PWM临界值做比较，以判断装置是否存在风压故障。
S400、若所述当前PWM值小于或等于PWM临界值，则确定装置为风压故障状态；其中，所述PWM临界值为所述当前市电电压、所述目标转速下发生风压故障的风机的PWM值；
根据前述得到的结论，在当前PWM值小于或等于PWM临界值时，则可以确定装置为风压故障状态。
可以理解的，若确定装置为风压故障状态，则发出报警信号，并停止工作。即燃气装置停止燃烧。当判定装置发生风压故障时，可以通过报警提醒用户做出检修，停止工作可以避免进一步燃烧对用户的生命财产安全造成威胁。
S500、若所述当前PWM值大于所述PWM临界值，则确定装置为正常状态。
当前PWM值大于PWM临界值时，可以判定装置为正常状态，不需要做进一步动作，维持风机继续工作即可。
可以理解的，对风机的当前转速和当前PWM值为周期性采集，可以设置为间隔20ms采集一次。当然，对当前转速和当前PWM值的采集，可以同时进行，也可以设置为间隔一定时间进行采集。
当然对当前市电电压的采集，可以在开机的时候采集一次，如此可以节省功耗；也可以设置为间隔一定时间采集一次，如此可以时刻更新市电电压，及时检测到市电电压的波动。
本申请的第二方面，提出了一种风压故障检测系统，包括：至少一个存储器，至少一个处理器及至少一个程序指令，程序指令是指存储在存储器上，并可以在处理器上运行，处理器用于执行本申请第一方面提出的风压故障检测方法。
参照图2，风压故障检测系统还包括：主控制器100和风机200，主控制器100与风机200、市电连接，主控制器100包括转速控制模块120和市电检测模块110，风机200包括转速反馈模块210，转速控制模块120用于控制风机200的转速，转速反馈模块210用于风机200向主控制器100反馈当前转速，市电检测模块110用于检测市电电压。
主控制器100通过市电检测模块110可以检测出当前市电电压，根据风压故障检测模型，可以得到对应当前市电电压的PWM临界值，转速控制模块120用于控制风机200PWM值以控制风机200的转速，转速反馈模块210用于反馈风机200的当前转速，若当前转速小于目标转速时，则通过调大风机200的PWM值控制风机200增大转速；若风机200的当前转速大于目标转速时，则通过调小风机200的PWM值控制风机200减小转速。风机200的当前转速可以设置为定时采集，例如每间隔20ms采集一次当前的转速。而通过比较控制风机200转速的当前PWM值与对应当前市电电压的PWM临界值的大小，可以得到风机200是否发生风压故障。即，若当前PWM值小于或者等于PWM临界值，则风机200为风压故障状态，发出风压故障预警，并停止工作；若当前PWM值大于PWM临界值，则风机200为正常状态。
本申请的第三方面，提出了一种燃气装置，包括本申请第二方面提出的风压故障检测系统。
可以理解的，燃气装置可以为燃气热水器和燃气壁挂炉。
本申请的第四方面，还提出了一种存储介质，存储介质上存储有程序指令，程序指令用于执行本申请第一方面提出的风压故障检测方法。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。
下面参考图3，以一个具体的实施例详细描述根据本申请实施例的风压故障检测方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本申请的具体限制。
参照图3，本申请实施例提供了一种风压故障检测方法，包括：
获取不同市电电压对应的PWM临界值，建立与不同市电电压对应的PWM临界值的风压故障检测模型；
采用PID算法控制风机以目标转速进行转动；
采集风机的当前转速、当前市电电压以及当前PWM值；
若风机的当前转速大于目标转速，则调小风机的PWM值，以减小风机的转速；
若风机的当前转速小于目标转速，则调大风机的PWM值，以增大风机的转速；
若风机的当前PWM值小于或等于PWM临界值，则确定装置为风压故障状态，发出报警信息，并停止工作；
若风机的当前PWM值大于PWM临界值，则确定装置为正常状态。
其中，每隔20ms即采集一次当前PWM值和当前转速。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
程序指令包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或者某些中间形式等。存储介质包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，存储介质不包括电载波信号和电信信号。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种风压故障检测方法，其特征在于，包括：
采集当前市电电压和风机的当前PWM值，并根据风压故障检测模型提取对应所述当前市电电压的PWM临界值；其中，所述风压故障检测模型中包括与多个市电电压一一对应的多个PWM临界值，所述PWM临界值为风机在所述当前市电电压下以目标转速转动发生风压故障的风机的PWM值，所述风机的PWM值为控制风机转速的占空比信号；
若所述当前PWM值小于或等于PWM临界值，则确定装置为风压故障状态。
2.根据权利要求1所述的风压故障检测方法，其特征在于，还包括：
采用PID算法控制风机以目标转速进行转动；
在所述目标转速下，获取与多个市电电压对应的多个PWM临界值；
在所述目标转速下建立多个所述市电电压与多个所述PWM临界值的对应关系；
根据所述对应关系建立风压故障检测模型。
3.根据权利要求2所述的风压故障检测方法，其特征在于，所述采用PID算法控制风机以目标转速进行转动，包括：
采集风机的当前转速；
若所述当前转速与所述目标转速一致，则保持当前PWM值控制风机继续以所述目标转速进行转动。
4.根据权利要求3所述的风压故障检测方法，其特征在于，还包括：
若所述当前转速大于所述目标转速，则调小风机的当前PWM值以减小风机的转速；
若所述当前转速小于所述目标转速，则调大风机的当前PWM值以增大风机的转速。
5.根据权利要求1所述的风压故障检测方法，其特征在于，还包括：
若所述当前PWM值大于所述PWM临界值，则确定装置为正常状态。
6.根据权利要求1至5任一项所述的风压故障检测方法，其特征在于，还包括：
若确定所述装置为风压故障状态，则发出报警信号，并停止工作。
7.一种风压故障检测系统，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器及至少一个程序指令，所述程序指令存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行，所述处理器用于执行权利要求1至6中任一项所述的风压故障检测方法。
8.根据权利要求7所述的风压故障检测系统，其特征在于，还包括：主控制器和风机，所述主控制器与所述风机、市电连接，所述主控制器包括转速控制模块和市电检测模块，所述风机包括转速反馈模块，所述转速控制模块用于控制所述风机的转速，所述转速反馈模块用于所述风机向所述主控制器反馈当前转速，所述市电检测模块用于检测市电电压。
9.一种燃气装置，其特征在于，包括权利要求7或8任一项所述的风压故障检测系统。
10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质上存储有程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1至6中任一项所述的风压故障检测方法。
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