CN114320866A - 分布式一体化泵站集中管理控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了分布式一体化泵站集中管理控制系统,包括输入模块、水泵监测模块、水泵调度模块和水泵控制模块;所述输入模块用于获取泵站所需提供的流量及持续时长,其中,持续时长的输入可为空;所述泵站监测模块用于监控各个水泵的运行状况;所述水泵调度模块用于根据泵站所需提供的流量将若干个水泵划分为若干组虚拟组和至多一组候补组,每组虚拟组中提供一台水泵工作,且每组虚拟组中工作的水泵依次循环;通过水泵调度模块来将水泵分为若干个虚拟组及候补组,通过每组虚拟组提供一台水泵工作,每组虚拟组内的水泵依次交替运行,能够使得每个水泵都能得到均匀的使用。
Description
技术领域
本发明涉及泵站管理控制技术领域,具体涉及分布式一体化泵站集中管理控制系统。
背景技术
泵站是提供一定压力和流量的液压动力装置,其由多个水泵组成,在使用时,泵站可以控制一定数量水泵的开启,以满足泵站整体流量的需求;
在对多个水泵的控制过程中,不同水泵使用时长的不同会影响不同水泵的磨损程度,长时间积累后则会影响泵组整体的使用寿命,还会扰乱泵站的检修周期。
发明内容
本发明的目的在于提供分布式一体化泵站集中管理控制系统,解决以下技术问题:
不同水泵在长时间使用后磨损程度差别较大。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:分布式一体化泵站集中管理控制系统,包括输入模块、水泵监测模块、水泵调度模块和水泵控制模块;
所述输入模块用于获取泵站所需提供的流量及持续时长,其中,持续时长的输入可为空;
所述泵站监测模块用于监控各个水泵的运行状况;
所述水泵调度模块用于根据泵站所需提供的流量将若干个水泵划分为若干组虚拟组和至多一组候补组,每组虚拟组中提供一台水泵工作,且每组虚拟组中工作的水泵依次循环;
所述水泵控制模块用于根据水泵调度模块的调度控制水泵的启停。
作为本发明进一步的方案:所述水泵调度模块工作的具体步骤包括:
S1、计算出需要同时工作的水泵数量;
S2、根据m值对虚拟组及候补组进行划分;
当m>n-1时,虚拟组的数量为n,每个虚拟组内水泵的数量为1,候补组的数量为0;
S3、当持续时长的输入不为空时,根据所需流量的时长计算出单个水泵的工作时长;
作为本发明进一步的方案:所述泵站监测模块通过公式+)获取每个水泵的运行状态值,其中,当水泵开启时,的值为1,当水泵关闭时,的值为0,、和为预设比例系数,且、和均大于0,为水泵全开状态下的电压标准值,为水泵全开状态下的电流标准值,为水泵全开状态下的噪音标准值,的取值范围为(0,1];
作为本发明进一步的方案:所述水泵调度模块在泵站总流量需求变化时重新对水泵进行调度。
作为本发明进一步的方案:在重新对水泵进行虚拟组划分时,候补组内对应的水泵依次轮换。
作为本发明进一步的方案:所述水泵控制模块还接受人工指令的直接控制。
作为本发明进一步的方案:人工指令控制的优先级大于水泵调度模块控制的优先级。
本发明的有益效果:
(1)本发明通过输入模块来获取泵站所需提供的流量大小及持续时长,通过泵站监测模块监控每个水泵的实时运行状况,通过水泵调度模块来将水泵分为若干个虚拟组及候补组,通过每组虚拟组提供一台水泵工作,每组虚拟组内的水泵依次交替运行,能够使得每个水泵都能得到均匀的使用,一方面,避免了单个水泵工作时间过长造成安全隐患,另一方面,水泵的均匀使用能够使得所有水泵均匀磨损,进而延长了泵站整体的使用寿命,同时也方便了对泵站的检修。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明提供的分布式一体化泵站集中管理控制系统的模块框图。
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,本发明为分布式一体化泵站集中管理控制系统,包括输入模块、水泵监测模块、水泵调度模块和水泵控制模块;
输入模块用于获取泵站所需提供的流量及持续时长,其中,持续时长的输入可为空;
泵站监测模块用于监控各个水泵的运行状况;
水泵调度模块用于根据泵站所需提供的流量将若干个水泵划分为若干组虚拟组和至多一组候补组,每组虚拟组中提供一台水泵工作,且每组虚拟组中工作的水泵依次循环;
所述水泵控制模块用于根据水泵调度模块的调度控制水泵的启停。
本发明通过输入模块来获取泵站所需提供的流量大小及持续时长,其中,持续时长的输入可以为空,通过泵站监测模块监控每个水泵的实时运行状况,通过水泵调度模块来将水泵分为若干个虚拟组及候补组,其中,候补组可设置一组或不设置,例如在需要泵站满负载运行时,可不设置候补组,通过每组虚拟组提供一台水泵工作,每组虚拟组内的水泵依次交替运行,能够使得每个水泵都能得到均匀的使用,一方面,避免了单个水泵工作时间过长造成的安全隐患,另一方面,水泵的均匀使用能够使得水泵均匀磨损,进而延长了泵站整体的使用寿命,同时也方便了对泵站检修。
水泵调度模块工作的具体步骤包括:
S1、计算出需要同时工作的水泵数量;
S2、根据m值对虚拟组及候补组进行划分;
当m>n-1时,虚拟组的数量为n,每个虚拟组内水泵的数量为1,候补组的数量为0;
S3、当持续时长的输入不为空时,根据所需流量的时长计算出单个水泵的工作时长;
本发明中水泵调度模块工作的具体步骤为先获得需要同时工作水泵数量m,再根据m值对虚拟组及候补组进行划分,最后再计算单个水泵一次工作的时长;
其中,需要同时工作的水泵数量m为泵站的流量需求与单个水泵正常工作状态下的流量值的比值,也就是说,m个水泵同时工作即能够满足泵站整体的流量需求;
在对虚拟组及候补组进行划分时,需要将m值与水泵的总个数n进行比较,当m>n-1时,说明此时本站流量的需求需要所有的水泵同时工作,因此不再划分候补组,且每个虚拟组中的水泵个数为1;当m≤n-1时,划分一组候补组,且设定候补组内至少有一个水泵,因此,通过对的取整,能够获得每个虚拟组内水泵的个数,其中,表示对进行取整,同时,通过公式(n-1)modm获取到的余数,将余数个数的水泵划分至候补组内,进而获取到候补组内水泵的数量;
作为本发明的一种实施方式,水泵数量共有14个,需要4个水泵同时工作,此时,将水泵划分为4组虚拟组,每组虚拟组中有3个水泵,候补组内有2个水泵;
当持续时长的输入不为空时,对单个水泵的工作时长进行计算,通过持续的总时长比每组虚拟组的水泵个数,获得单个水泵额工作时长。
泵站监测模块通过公式
+)获取每个水泵的运行状态值,其中,当水泵开启时,的值为1,当水泵关闭时,的值为0,、和为预设比例系数,且、和均大于0,为水泵全开状态下的电压标准值,为水泵全开状态下的电流标准值,为水泵全开状态下的噪音标准值,的取值范围为(0,1];
本发明通过泵站监测模块实施监测每个水泵的运行状况,通过水泵的电压、电流、水泵噪声值、水泵开度和水泵启停状况来计算出水泵的运行状态值,其中,水泵开度表示水泵的开启程度,取值范围为(0,1],电流和水泵噪声值随水泵开度的变化曲线趋近于一条倾斜直线,因此将电流、水泵噪声值分别除以水泵开度,能够计算得到水泵全开状态下的相关参数,电压在水泵不同开度下保持恒定,因此电压不需要再除以,进一步的,通过各个参数分别与水泵全开状态的标准值进行比较,能够准确获得各项参数出现的偏差,另外,当水泵开启时,的值为1,当水泵关闭时,的值为0,因此,关闭状态下的水泵运行状态值为0;
在不确定所需流量的持续时长时,将单个水泵每次运行的时长设定为预设值,每个虚拟组中的水泵依照预设周期的数值进行轮流工作,进而能够保证所有的水泵都能较为均匀的得到使用。
水泵调度模块在泵站总流量需求变化时重新对水泵进行调度。
在重新对水泵进行虚拟组划分时,候补组内对应的水泵依次轮换。
作为本发明的一种实施方式,每次水泵调度模块对水泵进行虚拟组划分时,候补组内对应的水泵依次轮换,此种设置能够避免某个水泵长期处于候补组内而得不到有效的利用的情况,进而使得所有的水泵都能被使用到,进一步提高的水泵运行分配的均匀性。
水泵控制模块还接受人工指令的直接控制。
人工指令控制的优先级大于水泵调度模块控制的优先级。
作为本发明的一种实施方式,水泵控制模块直接接受人工指令的控制,且人工指令控制的优先级大于水泵调度模块控制的优先级,此种设置能够保证在一些特定情况下,能够通过人工直接控制的方式对水泵的启停进行适应性的调整。
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 (9)
1.分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,包括输入模块、水泵监测模块、水泵调度模块和水泵控制模块;
所述输入模块用于获取泵站所需提供的流量及持续时长,其中,持续时长的输入可为空;
所述泵站监测模块用于监控各个水泵的运行状况;
所述水泵调度模块用于根据泵站所需提供的流量将若干个水泵划分为若干组虚拟组和至多一组候补组,每组虚拟组中提供一台水泵工作,且每组虚拟组中工作的水泵依次循环;
所述水泵控制模块用于根据水泵调度模块的调度控制水泵的启停。
2.根据权利要求1所述的分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,所述水泵调度模块工作的具体步骤包括:
S1、计算出需要同时工作的水泵数量;
S2、根据m值对虚拟组及候补组进行划分;
当m>n-1时,虚拟组的数量为n,每个虚拟组内水泵的数量为1,候补组的数量为0;
S3、当持续时长的输入不为空时,根据所需流量的时长计算出单个水泵的工作时长;
6.据权利要求2所述的分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,所述水泵调度模块在泵站总流量需求变化时重新对水泵进行调度。
7.根据权利要求6所述的分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,在重新对水泵进行虚拟组划分时,候补组内对应的水泵依次轮换。
8.根据权利要求1所述的分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,所述水泵控制模块还接受人工指令的直接控制。
9.根据权利要求8所述的分布式一体化泵站集中管理控制系统,其特征在于,人工指令控制的优先级大于水泵调度模块控制的优先级。
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