CN114233614A - 多台水泵智能管理控制方法及系统 - Google Patents

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

本发明公开了多台水泵智能管理控制方法及系统，通过实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；获取目标用水量，根据目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作，从而实现多台水泵的均衡负载，延长多台水泵的使用寿命。

Description

多台水泵智能管理控制方法及系统
技术领域
本发明涉及循环水冷控制领域，具体涉及多台水泵智能管理控制方法及系统。
背景技术
目前很多水系统，尤其循环冷却水系统中，一般是多台水泵并联运行，都是多用一备(或两备)。以三台循环冷却水泵并联运行的系统为例，通常做法是两用一备，也就是配置两台常用水泵，配置一台备用水泵。
水系统运行时，控制系统会根据用水设备的实际用水量来起动一台或几台常用水泵(备用水泵不投入)。备用水泵正常情况下是不工作的，只有当常用水泵出现故障才会投入使用，当常用水泵排除故障后，就退出备用水泵运行
而这种常用水泵经常工作，而备用水泵几乎不工作的方式，容易导致常用水泵运行过载而提前磨损，备用水泵因长期搁置而“放坏了”，为了使常用水泵运行时间均等，很多采用单双日方式运行，但因水泵运行数量不确定，或因每天水泵运行时间不确定等因素，常用水泵运行时间存在很大差异，日常维护增加了难度。
因此，如何在不增加运行维护难度的前提下，优化水泵的运行管理、延长水泵的使用寿命已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题
发明内容
本发明提供了多台水泵智能管理控制方法及系统，用于解决现有的水泵管控方法负载不均衡导致水泵提前损坏的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种多台水泵智能管理控制方法，包括以下步骤：
实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，并所述根据状态为“开启”的冷却支路数量确定初始目标用水量；
根据初始目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作。
优选的，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于减泵阈值，当大于等于减泵阈值时，则判断需要进行减泵处理；
当判断需要进行减泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算减少水泵的数量K，并再次实时获取当前启动的M台目标水泵的运行时间，并按运行时间从大到小对M台目标水泵进行排序，并关闭排序靠前的K台目标水泵。
优选的，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于增泵阈值，当大于等于增泵阈值时，则判断需要进行增泵处理；
当判断需要进行增泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算增加水泵的数量H，并计算多台停止运行的休眠水泵的停止时间，按停止时间从大到小对多台休眠水泵进行排序，并启动排序靠前的H台休眠水泵。
优选的，所述停止时间为多台的休眠水泵在执行本次循环水冷工作中的停止时间。
一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的多台水泵智能管理控制方法及系统，通过实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；获取目标用水量，根据目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作，从而实现多台水泵的均衡负载，延长多台水泵的使用寿命。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例中的水冷系统原理图；
图2是本发明优选实施例中的多台水泵智能管理控制方法。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一：
本发明公开了一种多台水泵智能管理控制方法，包括以下步骤：
实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；
获取目标用水量，根据目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作。
另外，在本实施例中，本发明还公开了一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明中的多台水泵智能管理控制方法及系统，通过实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；获取目标用水量，根据目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作，从而实现多台水泵的均衡负载，延长多台水泵的使用寿命。
实施例二：
实施例二是实施例的拓展实施例，其与实施例一的不同之处在于，对于多台水泵智能管理控制方法的具体步骤进行了细化。
在本实施例中，如图1所示，公开了一种水冷系统，该水冷系统由水泵(图中M1、M2、M3)提供水流循环动力，冷却水从水箱到水泵流入换热器冷却，冷却了的冷却水，再流入用水设备，把用水设备的热量带走，再流回水箱，形成整个循环水冷系统。基于此，如图2所示，在本实施例中公开了一种多台水泵智能管理控制方法，包括以下步骤：
1、水冷系统上电后，控制系统初始化各水泵停止时间；
2、当系统下发水泵启动指令时，控制系统先计算各水泵运行时间的最大值和最小值，对运行时间长短从小到大进行启动队列排序；如果水泵运行时间相等则按M1、M2、M3这种顺序排序；如某台水泵故障则自动退出队列。
3、水泵根据启动队列与用水量运行1台或几台水泵；
4、只要水泵运行，控制系统就会计算水泵的运行时间，并一直累计且断电保持；
5、水冷系统运行中，如用水量减少，需要减少水泵运行台数，还是按运行时间长的泵先停；
6、水冷系统运行中，水泵停止运行后，控制系统计算水泵停止时间，并按停止时间进行队列排序；水泵再次运行时，停止时间长的水泵先启；
7、水冷系统停止运行后，控制系统清零停止时间队列。
实施例三
实施例三是实施例一的拓展实施例，其与实施例一的不同之处，对多台水泵智能管理控制方法的具体步骤进行了详细介绍：
在本实施例中，公开了一种多台水泵智能管理控制方法，所述水泵用于对进行温度试验或需水冷散热等的发热设备进行水冷散热，即冷区对象为发热设备，且每个冷却对象用水量基本上在一个固定范围；水泵一般为同型号规格的多台并联水泵；且每个冷却对象的冷却支路均设置有电磁阀，电磁阀与管控系统连接，且每台水泵的开关与所述管控系统连接；
在本实施例中，多台水泵智能管理控制方法的具体步骤如下：
管控系统实时获取每个冷却对象的冷却支路的电磁阀开关状态，并根据所述电磁阀开关状态统计状态为“开启”的冷却支路数量，并根据所述状态为“开启”的冷却支路数量及对应的冷却对象用水量计算初始目标用水量，其中，各个冷却对象的需水量可预存在管控系统中，在使用时后续调取，也可根据目标冷却温度以及冷却对象的实时状态计算得到；
管控系统再实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；
根据初始目标用水量以及水泵的规格确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作；
水冷系统运行中，当部分冷却对象试验完毕退出运行时，会关闭相应管路，则冷却对象目标流量减少，此时，多台水泵的出水总量会大于当前开启冷却对象所需的用水量，造成水量浪费，因此，为了避免上述情况的发生，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于减泵阈值，当大于等于减泵阈值时，则判断需要进行减泵处理；
当判断需要进行减泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算减少水泵的数量K，并再次实时获取当前启动的M台目标水泵的运行时间，并按运行时间从大到小对M台目标水泵进行排序，并关闭排序靠前的K台目标水泵。
此外，水冷系统运行中，当冷却对象增加投入运行时，会开启各自相应管路，则冷却对象所需的用水总量会增加，因此，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于增泵阈值，当大于等于增泵阈值时，则判断需要进行增泵处理；
当判断需要进行增泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算增加水泵的数量H，并计算多台停止运行的休眠水泵的停止时间，按停止时间从大到小对多台休眠水泵进行排序，并启动排序靠前的H台休眠水泵。
综上可知，本发明中的多台水泵智能管理控制方法及系统具有以下优势：
1)没有常用水泵和备用水泵的区分，所有水泵可同时运行，水泵功率可以缩小一些，节约成本；
2)水泵运行时间基本均等，不会出现备用水泵放坏或常用水泵提早过度磨损；
3)根据水泵累计的运行时间，可以实行水泵健康管理与预测性维护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多台水泵智能管理控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间，并根据N台水泵的当前状态、运行时间/停止时间对所述N台水泵的优先级进行实时排序；其中，实时排序规则为：运行时间短的水泵的优先级高于运行时间长的水泵/停止时间长的水泵高于运行时间短的水泵，且当前状态为故障的水泵不纳入优先级排序；
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，并所述根据状态为“开启”的冷却支路数量确定初始目标用水量；
根据初始目标用水量确定所需的水泵台数M，从N台水泵中选取排序靠前的M台目标水泵启动，以执行循环水冷工作。
2.根据权利要求1所述的多台水泵智能管理控制方法，其特征在于，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于减泵阈值，当大于等于减泵阈值时，则判断需要进行减泵处理；
当判断需要进行减泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算减少水泵的数量K，并再次实时获取当前启动的M台目标水泵的运行时间，并按运行时间从大到小对M台目标水泵进行排序，并关闭排序靠前的K台目标水泵。
3.根据权利要求2所述的多台水泵智能管理控制方法，其特征在于，在执行循环水冷工作，还包括以下步骤：
实时采集多个冷却对象的冷却支路的状态，并统计状态为“开启”的冷却支路数量，根据采集状态为“开启”的冷却支路数量计算当前所需的目标流量；
统计当前启动的M台目标水泵的实际流量，计算实际流量与目标流量之间的差值，判断所述差值是否大于或等于增泵阈值，当大于等于增泵阈值时，则判断需要进行增泵处理；
当判断需要进行增泵处理时，根据所述差值以及水泵单台流量，计算增加水泵的数量H，并计算多台停止运行的休眠水泵的停止时间，按停止时间从大到小对多台休眠水泵进行排序，并启动排序靠前的H台休眠水泵。
4.根据权利要3所述的多台水泵智能管理控制方法，其特征在于，所述停止时间为多台的休眠水泵在执行本次循环水冷工作中的停止时间。
5.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4任一所述方法的步骤。
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