CN113687138A - 一种空压站能效在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空压站能效在线监测系统，属于空压气站技术领域，包括信息采集模块、传输模块、处理模块、分析匹配模块和预警提示模块；信息采集模块用于采集空压站的原始信息，通过传输模块将原始信息发送至处理模块，处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储；分析匹配模块用于对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，根据运迁值获取各个设备的监测系数，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析得到监测分析集；预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示；本发明用于解决现有方案中空压站运行时能效的监测效果不佳的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及空压站技术领域，具体涉及一种空压站能效在线监测系统。
背景技术
空压站是用于将压缩空气中的粉尘和油污进行过滤的装置，空气压缩机产生的压缩空气，储存在储气罐中，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系列处理，才能供给控制元件及执行元件使用。
现有的用于监测空压站能效的系统在使用时：一般对空压站消耗的实时运行功率进行监测分析，没有基于空压站中不同类型的设备运行时的不同情况进行监测分析，使得能效分析的结果不精准，进而导致空压站能效的监测效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空压站能效在线监测系统，解决以下技术问题：如何解决现有方案中空压站运行时能效的监测效果不佳的技术问题；通过信息采集模块采集空压站的原始信息，通过采集的各项数据可以提高数据分析的准确性，通过处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储；通过分析匹配模块对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，根据运迁值获取各个设备的监测系数，通过计算将各项数据进行联立便于整体分析，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析得到监测分析集；通过预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示，可以达到提高空压站能效的监测效果的目的。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种空压站能效在线监测系统，包括信息采集模块、传输模块、处理模块、分析匹配模块、预警提示模块和数据库；
信息采集模块用于采集空压站的原始信息，通过传输模块将原始信息发送至处理模块，处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储；分析匹配模块用于对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，根据运迁值获取各个设备的监测系数，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析得到监测分析集；预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示。
进一步地，原始信息包含空压站中各个设备的名称、类型、功率、运行状态、运行温度以及运行时长和运行坐标。
进一步地，将接收的原始信息发送至数据库中进行存储的具体步骤包括：获取原始信息中各个设备的名称和类型并分别进行标记，将各个设备的名称标记为SMi，i＝1，2，3…n；根据设备的名称获取对应的设备类型并标记为SLi；获取各个设备类型对应的类型关联值，并将其标记为SLGi；将各个设备的标准功率标记为SBGi；将各个设备预设的运行总时长标记为SYi；将标记的各项数据进行归一化处理，利用公式
计算获取各个设备的运标值；其中，μ表示为设备修正因子，取值范围为(0,1)，a1和a2表示为不同的比例系数；将各个设备及其对应的运标值进行存储；通过将采集的各项数据进行标记和处理，可以使得各项数据标准化便于进行计算。
进一步地，对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值的具体步骤包括：空压站运行后，获取当日空压站中各个设备的运行累加时长并标记为YSLi；将设备的状态标记为SZi；获取设备状态对应的状态关联值并标记为ZTGi；将各个设备运行时的实时功率和实时温度分别标记为SSGi和 SSWi；将标记的各项数据进行归一化处理和取值，通过计算得到设备的运迁值。
进一步地，利用公式
计算得到设备的运迁值。
进一步地，根据运迁值获取各个设备的监测系数的具体步骤包括：获取空压站运行时的环境温度，将环境温度标记为HWi，获取各个设备对应的运标值和运迁值，利用公式
计算得到监测系数，其中，η表示为运行修正因子，取值范围为(0,1)。
进一步地，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析的具体步骤包括：获取各个设备对应的监测系数以及预设的监测阈值，获取监测系数与监测阈值的比值，对比值进行分析，若比值的整数部分不大于零，则生成第一分析信号，若比值的整数部分大于零，则生成第二分析信号，根据第二分析信号将其对应的设备标记为选中设备并生成提示指令，将第一分析信号、第二分析信号以及选中设备和提示指令分类组合，得到监测分析集。
进一步地，对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示的具体步骤包括：获取各个设备运行时对应监测分析集中的分析信号，若设备对应第一分析信号，获取第一分析信号对应比值的整数部分，将其与预设的能效表进行匹配，获取对应的能效等级并提示；若设备对应第二分析信号，则预警并提示第二分析信号对应的设备能效等级低；比值的整数部分用于分析匹配对应的能效等级，能效等级包含低能效等级、中能效等级和高能效等级。
本发明的有益效果：
1、通过信息采集模块采集空压站的原始信息，通过传输模块将原始信息发送至处理模块，处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储，并对原始信息进行标记和计算，得到各个设备的运标值，通过运标值便于对各个设备未运行时的状态进行整体分析；
2、通过分析匹配模块对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，通过对采集的各项数据进行标记处理，使得各项数据便于联立计算，达到提高数据计算效率的目的，通过从设备的类型、状态、运行累加时长以及实时功率和实时温度等方面进行联立计算，为设备运行时的状态分析提供有效的数据支持；
3、预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示，可以对空压站中不同类型的设备运行情况单独分析，使得能效分析的结果更精准，可以有效提高空压站能效的监测效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种空压站能效在线监测系统的模块框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种空压站能效在线监测系统，包括信息采集模块、传输模块、处理模块、分析匹配模块、预警提示模块和数据库；传输模块用于将各个模块之间的数据进行传输；
信息采集模块用于采集空压站的原始信息，原始信息包含空压站中各个设备的名称、类型、功率、运行状态、运行温度以及运行时长和运行坐标；其中，空压站一般包括空压机、压缩空气储气罐、干燥机和除油过滤器等设备，不同类型的设备运行时的参数和要求均不同；通过设备名称和运行坐标便于定位查找能效异常的设备；通过传输模块将原始信息发送至处理模块，处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储；包括：获取原始信息中各个设备的名称和类型并分别进行标记，将各个设备的名称标记为SMi，i＝1，2，3…n；根据设备的名称获取对应的设备类型并标记为SLi；设定不同的设备类型均对应一个不同类型关联值，将原始信息中的设备类型与所有的设备类型进行匹配获取对应的类型关联值，并将其标记为SLGi；将各个设备的标准功率标记为SBGi；将各个设备预设的运行总时长标记为SYi；
将标记的各项数据进行归一化处理，利用公式 YB＝μ×SLGi×(a1×SBGi+a2×SYi)计算获取各个设备的运标值；其中，μ表示为设备修正因子,取值可以为0.562614，a1和a2表示为不同的比例系数， SLGi表示为设备类型对应的类型关联值，SBGi表示为设备的标准功率， SYi表示为设备预设的运行总时长，预设的运行总时长可以理解为食物的保质期；将各个设备及其对应的运标值进行存储；运标值是基于各个设备未运行时的标准参数进行联立计算，通过运标值可以对设备的整体情况进行表示和描述。
分析匹配模块用于对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，包括：空压站运行后，获取当日空压站中各个设备的运行累加时长并标记为 YSLi；运行累加时长表示当天开机运行到监测取值的时长；将设备状态标记为SZi；设定不同的设备状态均对应一个不同的状态关联值，将原始信息中的设备状态与预设的状态关联表进行匹配，获取设备状态对应的状态关联值并标记为ZTGi；其中，设备状态包括但不限于运行、待机和停机，对应的状态关联值可以为1、0.5和0；将各个设备运行时的实时功率和实时温度分别标记为SSGi和SSWi；将标记的各项数据进行归一化处理和取值，利用公式
计算得到设备的运迁值；其中，SLGi表示为设备类型对应的类型关联值，ZTGi表示为设备状态对应的状态关联值，YSLi表示为设备的运行累加时长，SSGi表示为设备运行时的实时功率，SBGi表示为设备的标准功率；其中，运迁值用于对运行设备的各个参数进行联立，便于对设备的运行进行整体分析；
根据运迁值获取各个设备的监测系数，获取空压站运行时的环境温度，将环境温度标记为HWi，获取各个设备对应的运标值和运迁值，利用公式
计算得到监测系数，其中，η表示为运行修正因子，取值可以为0.954187；其中，监测系数用于将各个设备的运标值和运迁值进行联立，对运行中设备的各个参数与标准参数之间进行匹配；
通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析得到监测分析集；包括：获取各个设备对应的监测系数以及预设的监测阈值，获取监测系数与监测阈值的比值，对比值进行分析，若比值的整数部分不大于零，则生成第一分析信号；若比值的整数部分大于零，则生成第二分析信号，根据第二分析信号将其对应的设备标记为选中设备并生成提示指令，将第一分析信号、第二分析信号以及选中设备和提示指令分类组合，得到监测分析集；其中，比值的整数部分可以来对设备的能效进行分析，比值的整数部分越大，对应设备的能效越高，例如，当比值的整数部分小于1大于0时，判定设备的能效最低，等于1以及大于1时，设备的能效也越来越高，对应不同的能效等级。
预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示；具体的步骤包括：获取各个设备运行时对应监测分析集中的分析信号，若设备对应第一分析信号，获取第一分析信号对应比值的整数部分，将其与预设的能效表进行匹配，获取对应的能效等级并提示；若设备对应第二分析信号，则预警并提示第二分析信号对应的设备能效等级低，将第二分析信号对应的设备标记为预警设备，获取预警设备对应的设备名称和运行坐标，通过设备名称和运行坐标提示工作人员进行检修；其中，能效等级可以包含低能效等级、中能效等级和高能效等级，低能效等级对应的取值范围可以为(0,1),中能效等级对应的取值范围可以为[1,3)，高能效等级对应的取值范围可以为[3,5)，低能效等级表示能源利用率低，设备运行存在异常，中能效等级表示能源利用率中等，设备运行正常；高能效等级表示能源消耗利用率高，设备运行正常；
获取各个设备对应的能效等级，根据各个设备对应的能效等级和能效取值范围，利用公式
计算得到空压站的能监值，其中，DZi表示为设备能效等级取值范围的中值，将能监值与预设的能监阈值进行匹配，若能监值不大于能监阈值，则判定空压站的能效利用低；若能监值大于能监阈值，则判定空压站的能效利用率高。
本实施例中，基于局部方面和整体方面来对空压站的能效情况进行分析，对于设备的分析，从标准数据和实际运行数据两方面对不同设备的能效分析提供有效的数据支持，可以克服现有的能效监测分析方案中数据单一，导致能效分析的结果不精准的缺陷。
本发明中的公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设比例系数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，包括：信息采集模块用于采集空压站的原始信息，通过传输模块将原始信息发送至处理模块，处理模块将接收的原始信息发送至数据库中进行存储；分析匹配模块用于对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值，根据运迁值获取各个设备的监测系数，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析得到监测分析集；预警提示模块对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示。
2.根据权利要求1所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，原始信息包含空压站中各个设备的名称、类型、功率、运行状态、运行温度以及运行时长和运行坐标。
3.根据权利要求2所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，将接收的原始信息发送至数据库中进行存储的具体步骤包括：获取原始信息中各个设备的名称和类型并分别进行标记；获取各个设备类型对应的类型关联值；将各个设备的标准功率和运行总时长分别进行标记；将标记的各项数据进行归一化处理，利用公式YB＝μ×SLGi×(a1×SBGi+a2×SYi)计算获取各个设备的运标值；其中，μ表示为设备修正因子，a1和a2表示为不同的比例系数，SLGi表示为设备类型对应的类型关联值，SBGi表示为设备的标准功率，SYi表示为设备的运行总时长；将各个设备及其对应的运标值进行存储。
4.根据权利要求3所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，对空压站的运行信息进行分析匹配得到运迁值的具体步骤包括：获取当日空压站中各个设备的运行累加时长并标记；将设备的状态进行标记并获取对应的状态关联值；获取各个设备运行时的实时功率和实时温度并取值标记；将标记的各项数据进行归一化处理和取值，通过计算得到设备的运迁值。
5.根据权利要求4所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，利用公式
计算得到设备的运迁值；其中，SLGi表示为设备类型对应的类型关联值，ZTGi表示为设备状态对应的状态关联值，YSLi表示为设备的运行累加时长，SSGi表示为设备运行时的实时功率，SBGi表示为设备的标准功率。
6.根据权利要求5所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，根据运迁值获取各个设备的监测系数的具体步骤包括：获取空压站运行时的环境温度并标记为HWi，获取各个设备对应的运标值和运迁值，利用公式
计算得到监测系数，其中，η表示为运行修正因子，SSWi表示为设备运行时的实时温度。
7.根据权利要求6所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，通过监测系数对空压站中运行的设备进行分析的具体步骤包括：获取各个设备对应的监测系数以及预设的监测阈值，获取监测系数与监测阈值的比值，对比值进行分析，若比值的整数部分不大于零，则生成第一分析信号，若比值的整数部分大于零，则生成第二分析信号，根据第二分析信号将其对应的设备标记为选中设备并生成提示指令，将第一分析信号、第二分析信号以及选中设备和提示指令分类组合，得到监测分析集。
8.根据权利要求7所述的一种空压站能效在线监测系统，其特征在于，对监测分析集中各个设备的运行进行预警和提示的具体步骤包括：获取各个设备运行时对应监测分析集中的分析信号，若设备对应第一分析信号，获取第一分析信号对应比值的整数部分，将其与预设的能效表进行匹配，获取对应的能效等级并提示；若设备对应第二分析信号，则预警并提示第二分析信号对应的设备能效等级低。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211123 |
|
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