CN116044772B - 撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法，泵送系统包括：撬装平台；离心泵机组，离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵；控制系统，控制系统包括控制单元，控制单元分别连接电机和流量控制阀，控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。本发明中通过控制两级离心泵进液口、出液口的流量对压力差进行调节，实现通过对系统的自身运行状态的控制，对异常工况下引起的电机振动进行主动控制和调节，保证离心泵机组的长时间、连续不停机状态下的正常稳定运行。

Description

撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法

技术领域

本发明属于离心泵控制技术领域，具体涉及一种撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法。

背景技术

离心泵是国民经济中广泛应用的一种通用机械设备，在石化、环保、矿山等行业，由于实际工况特点，针对小流量、高扬程且能够适用于恶劣环境工况条件的泵组成为应用研究的热点方向。通常为实现高扬程输送的要求，通常采用多级泵或传统的高速泵，但多级泵存在运行时容积与机械损失较大，综合性能不高的问题；而传统的高速泵通常带有增速齿轮箱，存在结构复杂且占地面积大、维护成本高等问题。

撬装式结构可以将各种功能组件集成在一个整体平台上，具有可整体安装、整体调试、整体移动以及现场安装工作量小的特点，目前广泛应用于石油、化工等行业。现有的撬装式泵送机组通常只是根据实际工况的需求，将泵组、控制柜、管阀组件在平台上进行了集成，以适应现场安装等方面的特殊要求。但在一些工况下，通常需要泵组能够在恶劣环境工况下长时间稳定运行，这对泵组的性能提出了很高的要求，现有的撬装式泵送机组难以满足使用的需求。尤其是在一些应用工况下，泵送机组中通常需要采用高速离心泵来满足泵送的需求，由于高速离心泵的转速较高，导致其对整个泵送机组的稳定运行会造成一定的影响，并且此时高速离心泵对泵送机组运行的稳定性也有着更高的要求，如运行过程中所产生的振动可能会对高速运行的离心泵造成损坏，而影响到整个泵送机组的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种撬装式离心泵泵送系统，可满足小流量、高扬程的泵送需求，并能够很好地解决现有泵送机组难以满足在恶劣环境工况下长时间稳定运行的问题。

本发明的目的还在于提供一种撬装式离心泵泵送系统的运行控制方法。

本发明通过下述技术方案实现：

撬装式离心泵泵送系统，包括：

撬装平台；

离心泵机组，所述离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵，所述离心泵在一端与电机固定连接，两个离心泵通过管路串联连接，形成依次连接的一级离心泵和二级离心泵，所述一级离心泵的进液口和二级离心泵的进液口相对设置且与电机的输出轴位于同一轴线上；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的连接管道上分别设置有流量控制阀和流量传感器；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口分别设置有压力传感器；所述电机上设置有用于检测电机振动参数的第一振动传感器；

控制系统，所述控制系统包括：

状态参数采集单元，所述状态参数采集单元用于采集流量传感器、压力传感器、第一振动传感器的检测数据；

控制单元，所述控制单元分别连接电机和流量控制阀，所述控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。

作为对上述技术方案的改进，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，所述控制单元基于所建立的关系模型对流量控制阀的开度大小进行控制。

作为对上述技术方案的改进，所述一级离心泵的出液口与二级离心泵的出液口的轴线相互垂直设置。

作为对上述技术方案的改进，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对一级离心泵出液口和二级离心泵出液口对应的流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。

作为对上述技术方案的改进，系统还包括：

水冷系统，所述水冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却水泵和换热器，所述水冷系统与电机的水冷腔连接，所述冷却水泵和换热器设置于撬装平台上远离二级离心泵进液口的一侧，且与离心泵机组沿水平方向相对间隔设置；

风冷系统，所述风冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却风机，所述冷却风机通过风管与电机的壳体内部连通，所述冷却风机吊装设置于电机上方；

所述控制单元连接水冷系统、风冷系统，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。

作为对上述技术方案的改进，所述电机上设置有用于检测电机转子、电机定子温度的温度传感器；

所述状态参数采集单元采集温度传感器的检测数据；

所述控制单元获取状态参数采集单元采集的温度检测数据，对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机转子、电机定子温度调整到设定范围内。

另一方面，本发明中还提供一种撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，包括以下步骤：

S01、获取一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的压力参数与流量参数、电机振动参数；

S02、当电机振动参数大于设定阈值时，控制流量控制阀的开度大小，将电机振动参数调节到设定阈值内。

作为对上述技术方案的改进，步骤S02中，通过建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，基于建立的关系模型控制流量控制阀的开度大小。

作为对上述技术方案的改进，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，包括以下步骤：

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的流量大小与对应的压力值，建立流量与压力关系模型；

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口在不同压力下的电机振动参数，建立压力与电机振动参数关系模型；

根据流量与压力关系模型、压力与电机振动参数关系模型，获取不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势；

根据不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型。

作为对上述技术方案的改进，所述步骤S02中，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，对水冷系统、风冷系统的运行状态进行控制，将电机振动参数调节到设定阈值内。

作为对上述技术方案的改进，获取系统中水冷系统、风冷系统不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，包括以下步骤：

获取系统中水冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立水冷系统振动影响模型；

获取系统中风冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立风冷系统振动影响模型；

建立撬装平台振动参数与电机振动参数之间的关系模型，并结合水冷系统振动影响模型、风冷系统振动影响模型，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型。

系统离心泵机组中两级离心泵的叶轮均直接连接在电机的输出轴上，使得系统中电机运行的稳定性将直接影响到离心泵中叶轮运行的稳定性，本发明中通过对电机的振动状态进行监测，基于两级离心泵在运行过程中在进液口、出液口之间的压力差，以及由压力差在离心泵机组各个方向上所产生作用力的差异，通过控制两级离心泵进液口、出液口的流量对各个方向上的压力、作用力进行调节，实现对异常工况下引起的电机振动进行主动控制和调节，在保证系统正常工作的情况下，将电机振动控制在设定的范围内，使系统能够适应于长时间、连续不停机状态下正常稳定运行工况的需求。

系统中同时集成水冷系统、风冷系统，通过对电机运行过程中温度的检测，对电机运行温度进行控制，保证电机长时间下的稳定运行工作状态，满足系统长时间稳定运行的需求。在此基础上，考虑水冷系统、风冷系统的运行对电机振动所造成的影响，同时对水冷系统、风冷系统和流量控制阀开度大小进行控制，实现对电机振动的调节。

在实现对电机振动的调节控制上，系统充分结合撬装式结构的特点以及串联式离心泵机组的结构特点，并基于系统既有功能部件的运行特点，分析其在运行过程中对泵送系统整体振动所可能造成的影响，通过对各功能部件的设置位置进行优化布置，以减小系统运行过程中对电机振动所造成的影响；并基于对系统前期的调试及运行特性试验，得到离心泵机组运行参数、水冷系统运行状态、风冷系统运行状态对电机振动的影响趋势，从而根据电机振动的情况以及实际系统运行的工作状态，基于对系统自身功能部件的调节控制实现在系统不停机的情况下对电机振动的调控。

本发明所采用的泵送系统及运行控制方法能够很好地适用于高速离心泵在泵送系统中的应用，通过对泵送系统结构的优化将两级离心泵集成到一个电机上，使其所组成的高速离心泵机组在撬装平台上形成一个整体相互关联的振动体系，从而能够实现通过两级高速离心泵的作用特性对电机的振动进行调节，最终实现对高速离心泵机组整体振动特性的调节，保证撬装平台上高速离心泵机组的稳定运行，提高泵送系统的运行寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明撬装式离心泵泵送系统结构示意图。

图2为本发明撬装式离心泵泵送系统中离心泵机组结构俯视图。

图3为本发明撬装式离心泵泵送系统中控制系统状态监控界面示意图。

其中：10、电机，30、冷却水泵，40、换热器，50、冷却风机，60、撬装平台；

21、一级离心泵，22、二级离心泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明中为解决泵送系统扬程的问题，采用两个离心泵串联连接组成两级泵送系统，通过一级离心泵进行一次加压后，将加压后的流体输送到二级离心泵，实现二次加压，从而达到高扬程的目的。

泵送系统中对两级离心泵进行集成，采用一个电机同时驱动两个离心泵，使整体撬装结构更加紧凑，并且通过减少系统中的关键部件数量，从而在一定程度上提高了系统的可靠性，这在保证系统长时间稳定运行时同样是非常重要的。

此时，由于两个离心泵分别直接与电机的两个输出轴连接，电机在运行过程中的稳定性对离心泵中安装在电机输出轴上的叶轮运行的稳定性有着重要的影响，这将直接影响到整个泵送系统的运行状态以及运行寿命，因此为实现泵送系统能够在现场保持长时间高效稳定的运行状态，就需要解决电机长时间运行稳定性和可靠性的问题。同时，我们知道在实际工况环境中，电机、离心泵以及系统中的其它配套部件在运行过程中通常会导致系统运行过程中的振动，即使是在初期采取了一定的防护措施但往往也是难以避免的，特别是在系统长期运行的过程中，而这些振动对电机的运行通常会产生很大的影响，直接影响到系统的稳定运行和系统运行寿命。

基于以上所发现的问题，在一实施例中，参照图1和图2，为一种撬装式离心泵泵送系统，包括：

撬装平台60，该撬装平台60通常可采用型材组装成框架结构，可包括底座和顶架，以满足泵送系统各个部件的集成安装，并且基于其结构特点具有一定的隔离外界振动的作用。

离心泵机组，该离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机10和分别设置于电机两侧的两个离心泵，两个离心泵分别直接与电机固定连接，离心泵的一端分别可采用一个安装套固定连接到电机的一端端面上。

在一实施例中，这里的电机10采用变频电机，这样就能够根据泵送的需求对电机转速进行控制；离心泵采用高速直驱离心水泵。

两个离心泵通过管路串联连接，形成依次连接的一级离心泵21和二级离心泵22，其中一级离心泵21的出液口通过管路连接到二级离心泵22的进液口；这样当电机在驱动两级离心泵运行时，通过一级离心泵进行一次加压，经一次加压后的流体被送至二级离心泵进行二次加压。这样在实现泵送系统高扬程的同时，能够使离心泵机组高度集成，提高离心泵机组运行的可靠性。

这里的离心泵通常包括泵壳和设置在泵壳内的叶轮组件，在叶轮组件前端通常还设置有诱导轮组件，以改善离心泵气蚀的问题，叶轮组件和诱导轮组件均分别直接安装在电机的输出轴上。该泵送系统能够适用于高速离心泵的应用，高速离心泵相比于一般的离心泵具有高转速的特点，电机在驱动高速离心泵高速转动的情况下，对电机以及高速离心泵运行的稳定性均提出了很高的要求。

作为对泵送系统整体结构的优化布置，一级离心泵21和二级离心泵22呈相对设置，且一级离心泵21的进液口和二级离心泵22的进液口相对设置且与电机的输出轴位于同一轴线上，这样能够利用两级离心泵在运行过程中由于在各自进液口方向上存在的压力差，在沿电机轴线方向上对电机产生不同大小的作用力，以通过对该作用力的调控实现对电机振动的调控。

另一方面还可以对一级离心泵的出液口与二级离心泵的出液口方向进行设置，在一实施例中，设置一级离心泵出液口与二级离心泵出液口的方向，使其轴线相互垂直设置且分别与两级离心泵的进液口方向垂直，具体地在该实施例中一级离心泵的出液口朝竖直方向设置，二级离心泵的出液口沿水平方向设置。这样的设置方式可方便离心泵机组中管路的连接设置，以及方便离心泵机组与外部输送管路之间的连接，并在一定程度上减少离心泵机组在运行时，泵送流体对电机、离心泵振动的影响。

水冷系统，该水冷系统用于对电机的冷却，以使电机在长时间运行过程中保持在一个稳定的温度状态下。水冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却水泵30和设置于冷却水泵上方的换热器40，通常换热器可采用冷却盘管或散热翅片结构，为保证换热器的换热效果，换热器在撬装平台上固定安装时，可将换热器一端与外界形成连通。此时，在电机上通常设置有用于对电机内部进行降温的水冷腔，冷却水泵、水冷腔与换热器之间依次采用管道进行连接，形成循环的水冷冷却系统，实现对电机运行温度的控制。这里水冷系统中对冷却水泵的驱动同样可采用变频电机，这样可以实现根据电机的实际运行温度对该变频电机的转速进行控制，以调节水冷系统的冷却介质循环速率，实现对电机运行温度的灵活控制。

在水冷系统的设置上，将冷却水泵30和换热器40设置于撬装平台60上远离二级离心泵进液口的一侧，且与离心泵机组在水平方向上相对间隔设置，使两者在撬装平台上基本位于同一水平线上。这一设置方式上的优化是考虑到冷却水泵在运行过程中所产生的振动对撬装平台、电机的振动可能造成的影响，这样能够实现通过对水冷系统运行状态的调节来对泵送系统的振动状态进行调节或尽量减小水冷系统运行时对电机振动所造成的影响。

风冷系统，该风冷系统同样用于对电机的冷却。风冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却风机50，冷却风机50通过风管与电机的壳体内部连通，冷却风机50吊装在撬装平台60的顶架上，使冷却风机吊装设置于电机的上方。冷却风机在工作时向电机壳体内部送风，以风冷的方式实现对电机内部温度的降温处理。这里风冷系统中对冷却风机的驱动同样可采用变频电机，这样可实现根据电机的实际运行温度对该变频电机的转速进行控制，以调节风冷系统的送风速率，实现对电机运行温度的灵活调节和控制。

同样地，在风冷系统的设置上，基于风冷系统的功能特点以及方便风冷系统与电机之间的连接，将冷却风机在撬装平台上采用吊装设置，并使其位于电机的上方。同时，这一设置方式是考虑到风冷系统在运行过程中所产生的振动对撬装平台、电机的振动可能造成的影响，这样能够通过对风冷系统运行状态的调节来对泵送系统的振动状态进行调节。

此时通过风冷系统、水冷系统、离心泵机组在撬装平台上设置位置的布置，使整个撬装式泵送系统的重心基本上位于整个撬装式泵送系统中心所在的竖直线或竖直平面内。这样的一个明显效果是方便对该泵送系统的吊装，同时能够简化整个泵送系统的结构模型，以方便在后期对泵送系统进行振动分析时，简化泵送系统的分析模型，提高振动分析的可靠性。

在一实施例中，在一级离心泵21的进液口与出液口、二级离心泵22的进液口与出液口的连接管道上分别设置流量控制阀和流量传感器。流量控制阀采用现有的阀结构，通过对流量控制阀开度大小的控制对一级离心泵的进液口与出液口、二级离心泵的进液口与出液口的流量大小进行调节；流量传感器采用现有的流量计，用于对一级离心泵的进液口与出液口、二级离心泵的进液口与出液口位置调节后的流量大小进行检测。

在一级离心泵21的进液口与出液口、二级离心泵22的进液口与出液口位置分别设置压力传感器，分别用于检测离心泵机组中对应位置处的泵送压力大小。

在电机10上设置用于检测电机振动参数的第一振动传感器。

在撬装平台60上可设置用于检测撬装平台振动参数的第二振动传感器。

同样根据需要可以在冷却水泵、冷却风机上分别设置第三振动传感器、第四振动传感器，以检测冷却水泵、冷却风机的振动参数。

在电机10上还设置有用于检测电机转子、电机定子温度的温度传感器。

同时可分别设置用于检测冷却介质温度、风冷温度、离心泵进液口与出液口泵送流体温度的温度传感器。

其中用于检测电机转子温度的温度传感器可采用K型热电偶；用于检测电机定子温度、冷却介质温度、风冷温度、离心泵进液口与出液口泵送流体温度的温度传感器可采用PT100 /RTD温度传感器。

在另一实施例中，本实施例中的泵送系统包括控制系统，该控制系统包括：

状态参数采集单元，该状态参数采集单元用于采集各个流量传感器、各个压力传感器、第一振动传感器；

以及控制单元，该控制单元分别连接电机和流量控制阀，控制单元获取状态参数采集单元采集的流量传感器、压力传感器、第一振动传感器的检测数据，以实现对泵送系统运行状态的监测和控制。

在实现对泵送系统运行状态的监测和控制上，当控制单元检测到电机振动参数大于设定阈值时，即电机出现异常工况，控制单元对各个流量控制阀的开度大小进行控制和调节，直至将电机振动参数调节到设定阈值内。这样就能够保证在电机长时间运行过程中，当出现异常工况导致电机振动振幅过大时，能够及时通过泵送系统自身的调控将电机振动控制到正常范围内，减小异常工况下对电机、离心泵造成的损坏，这对保证泵送系统的长时间、不停机稳定运行有着重要的意义。

这里采用对流量控制阀的开度大小进行控制来实现对电机振动状态的调节，是基于该离心泵机组的工作性能特点，通过流量控制阀的调节实现对两级离心泵的进液口与出液口压力的调节，基于两级离心泵进液口、出液口与电机之间的位置设置关系，通过泵送流体对离心泵机组在各个方向上所产生作用力的调节，以实现对离心泵机组、电机振动状态的调节，实现整个泵送系统的自适应调节和控制，这一特点对泵送系统在整个石化撬装系统中的应用是非常重要的，能够实现该泵送系统在整个石化撬装系统中的独立安装和运行控制，保证泵送系统在系统中的快速应用和更换。

在实现对电机振动参数的调节时，通过泵送系统的振动特性，结合系统的振动仿真模型，建立在该泵送系统中一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，控制单元基于所建立的关系模型对流量控制阀的开度大小进行控制。

在一实施例中，基于离心泵机组中一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口之间的设置位置关系，为进一步简化对离心泵机组中电机振动的控制，在当电机振动参数大于设定阈值时，控制单元优先对与一级离心泵出液口和二级离心泵出液口对应的流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。由于一级离心泵、二级离心泵的进液口与电机输出轴位于同一轴线上，在两级进液口之间所存在的压力差可简化为位于同一直线上，基于该简化模型，只需要将该方向上的作用力考虑到后序对振动的分析模型中，此时只需对两级离心泵出液口的压力大小与电机振动之间的关系进行分析，即可实现对电机振动的调节和控制，从而能够在一定程度上简化控制单元的控制逻辑，减少控制过程中的运算量，提高控制精度和响应速度。

在一实施例中，考虑到泵送系统中水冷系统、风冷系统在撬装平台上的集成，其在实际的运行过程中同样会对撬装平台的振动产生一定的影响，从而对电机的振动造成影响。基于这一考虑，在系统中控制单元连接水冷系统和风冷系统，实现对水冷系统和风冷系统的实时控制，同时在对电机振动进行调节时，基于水冷系统、风冷系统运行时对电机振动所存在的影响，控制单元同时对水冷系统、风冷系统的运行状态进行控制，进而将电机振动参数调节到设定阈值内。

泵送系统中，控制系统的状态参数采集单元还分别采集第二振动传感器、第三振动传感器、第四振动传感器、温度传感器所检测的检测数据，以实现对系统中更多参数的监测，在实现对泵送系统监测的同时，有助于提高控制系统的控制精度。

同时，为了保证电机的长时间稳定运行，控制单元根据温度传感器的检测数据，根据当前电机定子、电机转子的温度，控制水冷系统、风冷系统中变频电机的转速，以对电机温度进行灵活的调节和控制。泵送系统运行状态监测界面参照图3所示。

另一方面，本发明中针对上述实施例中的撬装式离心泵泵送系统，基于泵送系统的运行控制提供了一种可实现对上述实施例中泵送系统的运行进行控制的运行控制方法，包括以下步骤：

S01、获取一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的压力参数与流量参数、电机振动参数；

S02、当电机振动参数大于设定阈值时，通过控制流量控制阀的开度大小，将电机振动参数调节到设定阈值内。

在步骤S02中，通过建立一级离心泵进液口与出液口、二级离心泵进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，基于所建立的关系模型来对各个流量控制阀的开度大小进行调节和控制；具体地，包括以下步骤：

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵进液口与出液口、二级离心泵进液口与出液口的流量大小与对应的压力值，分别建立离心泵机组中对应的流量与压力关系模型；

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵进液口与出液口、二级离心泵进液口与出液口在不同压力下的电机振动参数，建立压力与电机振动参数关系模型；

根据流量与压力关系模型、压力与电机振动参数关系模型，在此基础上可以得到各流量控制阀的不同开度大小与电机振动之间的关系，进而得到离心泵机组中各个流量控制阀的不同开度大小对电机振动影响的变化趋势或特性曲线；

根据不同流量控制开度大小对电机振动影响的变化趋势或特性曲线，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的流量阀开度大小与电机振动之间的关系模型，以实现通过对各个流量控制阀的开度大小的控制，来对电机振动状态进行快速调节。

在一实施例中，可同时获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，在实现对电机振动进行调节时，采用同时对水冷系统、风冷系统的运行状态进行控制的控制方式。

这里获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，包括以下步骤：

获取系统中水冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立水冷系统振动影响模型；

获取系统中风冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立风冷系统振动影响模型；

建立撬装平台振动参数与电机振动参数之间的关系模型，并结合水冷系统振动影响模型、风冷系统振动影响模型，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，进而实现通过对水冷系统、风冷系统的控制，来对电机振动状态进行调节。

上述运行控制方法中，流量与压力关系模型、压力与电机振动参数关系模型、水冷系统振动影响模型、风冷系统振动影响模型的建立所需的性能数据可采用工况试验的方式来获取，然后基于获取的性能数据建立对应的模型或特性曲线，或采用模型仿真分析的方式来建立对应的关系模型或性能曲线。

在得到对应的关系模型后，根据关系模型的拟合计算得到不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势以及不同冷却水泵转速、冷却风机转速对电机振动影响的变化趋势，然后基于模糊控制或神经网络控制方法对流量控制阀、电机、水冷系统、风冷系统进行控制，实现对电机振动状态的调节。

在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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相连，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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，其特征在于，用于撬装式离心泵泵送系统，撬装式离心泵泵送系统包括：

撬装平台；

离心泵机组，所述离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵，所述离心泵在一端与电机固定连接，两个离心泵通过管路串联连接，形成依次连接的一级离心泵和二级离心泵，所述一级离心泵的进液口和二级离心泵的进液口相对设置且与电机的输出轴位于同一轴线上；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的连接管道上均设置有流量控制阀和流量传感器；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口分别设置有压力传感器；所述电机上设置有用于检测电机振动参数的第一振动传感器；

控制系统，所述控制系统包括：

状态参数采集单元，所述状态参数采集单元用于采集流量传感器、压力传感器、第一振动传感器的检测数据；

控制单元，所述控制单元分别连接电机和流量控制阀，所述控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内；

撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，包括以下步骤：

S01、获取一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的压力参数与流量参数、电机振动参数；

S02、当电机振动参数大于设定阈值时，控制流量控制阀的开度大小，将电机振动参数调节到设定阈值内；

步骤S02中，通过建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，基于建立的关系模型控制流量控制阀的开度大小；

建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，包括以下步骤：

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的流量大小与对应的压力值，建立流量与压力关系模型；

获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口在不同压力下的电机振动参数，建立压力与电机振动参数关系模型；

根据流量与压力关系模型、压力与电机振动参数关系模型，获取不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势；

根据不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型。

2.根据权利要求1所述的撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，其特征在于，所述一级离心泵的出液口与二级离心泵的出液口的轴线相互垂直设置。

3.根据权利要求1所述的撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，其特征在于，撬装式离心泵泵送系统包括：

水冷系统，所述水冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却水泵和换热器，所述水冷系统与电机的水冷腔连接，所述冷却水泵和换热器设置于撬装平台上远离二级离心泵进液口的一侧，且与离心泵机组沿水平方向相对间隔设置；

风冷系统，所述风冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却风机，所述冷却风机通过风管与电机的壳体内部连通，所述冷却风机吊装设置于电机上方；

所述控制单元连接水冷系统、风冷系统，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。

4.根据权利要求3所述的撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，其特征在于，所述电机上设置有用于检测电机转子、电机定子温度的温度传感器；

所述状态参数采集单元采集温度传感器的检测数据；

所述控制单元获取状态参数采集单元采集的温度检测数据，对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机转子、电机定子温度调整到设定范围内。

5.根据权利要求3所述的撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，其特征在于，所述步骤S02中，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，对水冷系统、风冷系统的运行状态进行控制，将电机振动参数调节到设定阈值内。

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