CN116447111B - 一种复合式压缩机系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合式压缩机系统及其控制方法，涉及智能控制技术领域，方法包括：通过部署于进气阀的温度传感器和气体传感器获取通过空滤的滤后混合气体的气体温度信息和气体体积信息后，将其与气体成分类型信息、气体成分比例信息计算气体质量信息，通过第一气体压缩机获取第一控制参数优化结果，获取第一压缩气体后通入油气分离器，获取第一分离气体通入气水分离器、第二分离气体和第二分离气体体积信息对第二气体压缩机获取第二控制参数优化结果通入第二分离气体获取第二压缩气体输送至用气系统，解决现有技术中存在单压缩机系统的整体重量大、易损件多导致效率降低的技术问题，实现使压缩机系统整体重量变轻、易损件减少，进而提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种复合式压缩机系统及其控制方法。
背景技术
随着机械行业的发展，特别是压缩机领域的发展，在压缩机领域中可以包含活塞式压缩机、滚动转子式压缩机、涡轮式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等，均属于单压缩机系统，而单压缩机系统存在结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，且转速不高，当大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大等，导致压缩机系统的可靠性以及效率降低的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种复合式压缩机系统及其控制方法，用于针对解决现有技术中存在的单压缩机系统的整体重量大、易损件多，维护保养贵，导致压缩机系统的可靠性以及效率降低的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了一种复合式压缩机系统及其控制方法。
第一方面，本申请提供了一种复合式压缩机系统，所述系统包括：压缩机控制模块，所述压缩机控制模块用于控制气体压缩；传感器阵列管理模块，所述传感器阵列管理模块用于采集复合式压缩机的气体状态信息；第一气体压缩机；第二气体压缩机，所述第二气体压缩机通过第一输送通道连接所述第一气体压缩机；其中，所述压缩机控制模块与所述传感器阵列管理模块、所述第一气体压缩机，以及所述第二气体压缩机通信连接，且气体先经过所述第一气体压缩机压缩，再通过所述第二气体压缩机压缩。
第二方面，本申请提供了一种复合式压缩机控制方法，所述方法包括：获取油气混合气体基本信息，其中，所述油气混合气体基本信息包括气体成分类型信息和气体成分比例信息；通过部署于进气阀的温度传感器和气体传感器获取通过空滤的滤后混合气体的气体温度信息和气体体积信息；根据所述气体成分类型信息、所述气体成分比例信息、所述气体温度信息和所述气体体积信息，计算气体质量信息；根据所述气体质量信息对第一气体压缩机进行控制参数设计，获取第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取第一压缩气体；将所述第一压缩气体通入油气分离器，获取第一分离气体通入气水分离器，获取第二分离气体和第二分离气体体积信息；根据所述第二分离气体体积信息对第二气体压缩机进行控制参数设计，获取第二控制参数优化结果通入所述第二分离气体进行压缩，获取第二压缩气体输送至用气系统；其中，所述第二分离气体体积信息通过部署于所述气水分离器与所述第二气体压缩机的气体输送通道内部的气体传感器确定。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请提供的一种复合式压缩机系统及其控制方法，涉及智能控制技术领域，解决了现有技术中存在单压缩机系统的整体重量大、易损件多，维护保养贵，导致压缩机系统的可靠性以及效率降低的技术问题，实现了使压缩机系统整体重量变轻，尺寸变小、易损件减少、维护保养价格降低、提高压缩机系统可靠性以及效率的技术效果。
附图说明
图1为本申请提供了一种复合式压缩机系统中第一气体压缩机结构示意图；
图2为本申请提供了一种复合式压缩机系统中第二气体压缩机结构示意图；
图3为本申请提供了一种复合式压缩机方法流程示意图；
图4为本申请提供了一种复合式压缩机方法中获取第二分离气体和第二分离气体体积信息流程示意图；
图5为本申请提供了一种复合式压缩机方法中获取第二压缩气体流程示意图。
附图标记说明：空滤01，进气阀02，第一气体压缩机04，电机05，止回阀06，安全阀07，油气分离器08，最小压力阀09，螺杆冷却器10，气水分离器11，一级压缩气缸12，一级冷却器13，一级分离器14，二级压缩气缸15，传动模块16，第二气体压缩机17，压缩机控制模块18，传感器列阵管理模块19。
具体实施方式
本申请通过提供一种复合式压缩机系统及其控制方法，用于解决现有技术中单压缩机系统的整体重量大、易损件多，维护保养贵，导致压缩机系统的可靠性以及效率降低的技术问题。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种复合式压缩机系统，该系统包括：
压缩机控制模块18，所述压缩机控制模块18用于控制气体压缩；
具体而言，压缩机控制模块18是用于控制第一气体压缩机04以及第二气体压缩机17进行气体压缩的模块，第一气体压缩04机是指变频螺杆压缩机、第二气体压缩机17是指变频活塞压缩机，同时压缩机控制模块18与传感器阵列管理模块19、第一气体压缩机04，以及第二气体压缩机17进行通信连接，且被压缩的气体先经过第一气体压缩机04压缩，再通过第二气体压缩机17压缩，为后期实现对复合式压缩机在进行气体压缩控制的作为重要参考依据。
传感器阵列管理模块19，所述传感器阵列管理模块19用于采集复合式压缩机的气体状态信息；
具体而言，传感器阵列管理模块19是用于当第一压缩机04完成气体压缩后，对所压缩的气体通过对应传感器进行气体状态基础信息的采集，气体基础信息包含气体体积信息、气体成分信息、气体湿度信息、气体温度信息，因此在传感器阵列管理模块19中包含气体体积传感器、气体成分传感器、气体湿度传感器、气体温度传感器，继而对目标复合式压缩机的气体状态信息进行获取，进而为实现对复合式压缩机在进行气体压缩控制的过程做保障。
第一气体压缩机04；
具体而言，第一气体压缩机04是指变频螺杆压缩机，变频螺杆式压缩机为大排气量的一种压缩机，变频螺杆压缩机与同等功率下的活塞式压缩机相比，性能优越而可靠，且振动小、噪音低、效率高、无易损件，主副转子间以及转子与机体外壳间的精密配合减小了气体回流泄漏，提高了空气压缩效率，只有转子的相互啮合，无气缸的往复运动，减少了振源和噪音源，凭借自身产生的压力差，不断向压缩室和轴承注入润滑油，简化了复杂的机械结构，为后续实现在复合式压缩机中进行气体压缩控制夯实基础。
第二气体压缩机17，所述第二气体压缩机17通过第一输送通道连接所述第一气体压缩机04；
进一步而言，第二气体压缩机17还包括：
一级压缩气缸12；
二级压缩气缸15；
其中，所述二级压缩气缸15通过第二输送通道连接所述一级压缩气缸12，且气体经所述一级压缩气缸12输送至所述二级压缩气缸15。
进一步而言，如图1所示，复合式压缩机系统还包括：
油气分离器08，所述油气分离器08部署于所述第一输送通道中；
气水分离器11，所述气水分离器11部署于所述第一输送通道中，且所述气水分离器11部署于所述油气分离器08的气体流向下游方向。
进一步而言，复合式压缩机系统还包括：
第一气体压缩机04为变频螺杆压缩机，所述第二气体压缩机17为变频活塞压缩机。
具体而言，第二气体压缩机17是指变频活塞压缩机，且第二气体压缩机17通过第一输送通道连接第一气体压缩机04，变频活塞压缩机是相对转速恒定的压缩机而言，通过一种控制方式使其转速在一定范围内可以进行连续调节，是能连续改变输出能量的压缩机，同时压缩机控制模块18与第二气体压缩机17通信连接，气体先经过第一气体压缩机04压缩，再通过第二气体压缩机17完成气体压缩，进一步的，在第二气体压缩机17中分别包含一级压缩气缸12、二级压缩气缸15，且一级压缩气缸12中通过第一输送通道连接第二输送通道的一端，二级压缩气缸15通过第二输送通道所连接的第一输送通道与一级压缩气缸12进行连接，同时，一级压缩气缸12与二级压缩气缸15之间存在一个传动模块16，该传动模块16是用于驱动一级压缩气缸12以及二级压缩气缸15，气体经过一级压缩气缸12输送至二级压缩气缸15，从二级压缩气缸15进行输出，同时在一级压缩气缸12与二级压缩气缸15之间所连接的第一输送通道中分别对油气分离器08、气水分离器11进行部署，油气分离器08是指把油井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置，气水分离器11是用于将一级压缩缸12向二级压缩缸15所输送的气体中的气体和液体进行分离的设备，且气水分离器11部署于油气分离器08的气体流向的下游方向，第二气体压缩机17运作的过程可以为：当第二气体压缩机17，即变频活塞式压缩机内的曲轴进行旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由一级压缩气缸12内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从一级压缩气缸12盖处开始运动时，一级压缩气缸12内的工作容积逐渐增大，这时气体即沿着进气管，推开进气阀而进入二级压缩气缸15，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭，活塞式压缩机的活塞反向运动时，一级压缩气缸12内工作容积缩小，气体压力升高，当二级压缩气缸15内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出二级压缩气缸15，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭，当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现，且第二气体压缩机17与压缩机控制模块18与传感器列阵管理模块19通信相连，实现了使压缩机系统整体重量变轻，尺寸变小、易损件减少、维护保养价格降低、提高压缩机系统可靠性以及效率的技术效果。
实施例二
如图3所示，本申请实施例提供了一种复合式压缩机控制方法，该方法包括：
步骤S100：获取油气混合气体基本信息，其中，所述油气混合气体基本信息包括气体成分类型信息和气体成分比例信息；
具体而言，本申请实施例提供的一种复合式压缩机控制方法应用于一种复合式压缩机控制系统，该一种复合式压缩机控制系统包含压缩机控制模块、传感器阵列管理模块、第一气体压缩机、第二气体压缩机，该压缩机控制模块、传感器阵列管理模块、第一气体压缩机、第二气体压缩机用于进行复合式压缩机控制参数的采集。
为保证后期复合式压缩机的可靠性，首先需要对目标油气混合气体的基本信息进行采集，目标油气混合气体是指雾化后的汽油与空气的混合物，且目标油气混合气体的基本信息可以包含目标油气混合气体的气体成分类型信息以及气体成分比例信息，气体成分类型可以包含氮气、氧气、氢气、硫化氢、硫醇、二氧化碳、氦、氖等惰性气体，气体成分比例信息是指目标油气混合气体中所包含的单个气体成分占总气体的百分比，实现在目标油气混合气体输送至复合式压缩机进行压缩的过程中有着限定的作用。
步骤S200：通过部署于进气阀的温度传感器和气体传感器获取通过空滤的滤后混合气体的气体温度信息和气体体积信息；
具体而言，通过在复合式压缩机进气阀中所部属的温度传感器以及气体传感器，对从进气阀所输送的目标油气混合气体分别进行目标油气混合气体的气体温度、目标油气混合气体的气体体积的信息采集，而在目标气体进入进气阀之前会先通过空滤，即对目标油气混合气体进行初始的空气过滤，过滤掉目标油气混合气体中所包含的微粒杂质，再将进行空滤后的目标油气混合气体通过进气阀中所部属的温度传感器和气体传感器获取进行空滤后的目标油气混合气体的气体温度信息、目标油气混合气体的气体体积信息，目标油气混合气体的气体温度信息是由于油在不同温度下对应不同形态，且温度过高时存在爆炸隐患，因此需要将当前具有温度数值大小的油气混合气体中的温度进行记录，目标油气混合气体的气体体积信息可以是在1.01×10^5Pa下，假设目标油气混合气体的密度为2.35kg/m，则目标油气混合气体的气体体积为目标油气混合气体的气体重量除以标油气混合气体的密度，以便为后期对复合式压缩机进行气体压缩时作为参照数据。
步骤S300：根据所述气体成分类型信息、所述气体成分比例信息、所述气体温度信息和所述气体体积信息，计算气体质量信息；
进一步而言，本申请步骤S300还包括：
步骤S310：当所述滤后混合气体通入所述第一气体压缩机时，通过质量监测装置，获取第一气体压缩机质量变化信息，记为第一质量参数；
步骤S320：根据所述气体成分类型信息和所述气体温度信息，确定气体密度信息；
步骤S330：根据所述气体密度信息、所述气体体积信息和所述气体成分比例信息，确定第二质量参数；
步骤S340：根据油质密度参数、所述第一质量参数和所述第二质量参数构建二元一次方程组：
其中，m1为第一质量参数，m2为第二质量参数，ρ1i为第i类型气体密度参数，bi为第i类型气体比例信息，ρ2为油质密度参数，n表征气体成分类型总数，v0为传感气体体积，v1为待计算气体体积，v2为待计算油质体积；
步骤S350：对所述二元一次方程组进行求解，获得所述气体质量信息。
具体而言，为提高复合式压缩机在对目标油气混合气体的气体压缩效率，因此需要根据上述目标油气混合气体基本信息中所包含的气体成分类型信息、气体成分比例信息、以及通过传感器所获的气体温度信息和气体体积信息，对气体质量信息进行计算，是指当空滤后的目标油气混合气体通入复合式压缩机中的第一气体压缩机时，通过所布设的质量监测装置对第一气体压缩机中所通入的气体质量进行实时监测，获取第一气体压缩机内气体的实时质量变化信息，并将其记为第一质量参数，第一质量参数与实时气体质量所对应，进一步的，根据气体成分类型信息对目标油气混合气体中的成分确定实际气压，再将其与所获气体温度信息中所包含的绝对温度通过如下公式进行计算：
其中，ρ为目标油气混合气体的气体密度，P为实际气压，M表示目标油气混合气体的摩尔质量，R为目标油气混合气体的状态常数，T是目标油气混合气体的气体绝对温度。
通过将实际气压、目标油气混合气体的摩尔质量、目标油气混合气体的状态常数、目标油气混合气体的气体绝对温度代入上述公式对目标油气混合气体的气体密度信息进行确定。
进一步的，在所获气体密度信息、气体体积信息和气体成分比例信息的基础上，通过目标油气混合气体的气体密度信息可以对目标油气混合气体的摩尔质量进行获取，通过目标油气混合气体的气体体积信息可以对目标油气混合气体的压强产生影响，通过目标油气混合气体的气体成分比例信息可以对目标油气混合气体的气体温度产生影响，在此基础上，通过所获目标油气混合气体的摩尔质量、对当前压强所产生的影响以及对气体温度所产生的影响，目标油气混合气体的气体质量进行确定，并将其记作第二质量参数，进一步的，再根据油质密度参数、第一质量参数和第二质量参数构建二元一次方程组：
其中，m1为第一质量参数，m2为第二质量参数，ρ1i为第i类型气体密度参数，bi为第i类型气体比例信息，ρ2为油质密度参数，n表征气体成分类型总数，v0为传感气体体积，v1为待计算气体体积，v2为待计算油质体积；
油质密度参数可以在0.73～0.85g/cm^3的范围内，并通过上述所构建的二元一次方程组对目标油气混合气体的气体质量进行计算，是指将上述所确定的第一质量参数、第二质量参数、以及传感器所测得的传感器气体体积三个公式进行联立求解，由此将完成的求解记作目标油气混合气体的气体质量信息进行输出，提高后期实现对复合式压缩机进行气体压缩准确率。
步骤S400：根据所述气体质量信息对第一气体压缩机进行控制参数设计，获取第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取第一压缩气体；
进一步而言，本申请步骤S400还包括：
步骤S410：获取第一气体压缩机控制参数，其中，所述第一气体压缩机控制参数包括电机顺时针转速、电机顺时针转动时长、电机逆时针转速、电机逆时针转动时长和电机顺逆转动往复次数；
步骤S420：将期望气体密度信息和所述气体质量信息设为场景约束数据，基于所述电机顺时针转速、所述电机顺时针转动时长、所述电机逆时针转速、所述电机逆时针转动时长和所述电机顺逆转动往复次数检索，获取控制记录数据，任意一组控制记录数据包括与所述期望气体密度信息的偏差参数；
步骤S430：根据所述偏差参数构建适应度函数，其中，所述适应度函数随着所述偏差参数的增大而减小；
步骤S440：根据所述适应度函数对所述控制记录数据的第j组控制记录数据进行处理，获取第j适应度，j≥1，j为整数；
步骤S450：构建优化收敛函数：
其中，Pi表征第j组控制记录数据的收敛概率，f(dj)为第j组控制记录数据的适应度，f(d0)为具有收敛偏差阈值的控制记录数据的适应度函数；
步骤S460：将所述第j适应度输入所述优化收敛函数，当优化收敛函数输出值大于或等于预设收敛概率，将所述第j组控制记录数据设为所述第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取所述第一压缩气体。
进一步而言，本申请步骤S460还包括：
步骤S461：当所述优化收敛函数输出值小于所述预设收敛概率时，且j满足预设数值，获取j次迭代适应度最大值，设为所述第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取所述第一压缩气体。
具体而言，以上述计算所获气体质量信息作为基础对第一气体压缩机进行控制参数的设计，第一气体压缩机是指变频螺杆压缩机，并根据所计算的气体质量信息对变频螺杆压缩机中的控制参数进行调整，进一步的，变频螺杆压缩机的控制参数可以记作第一气体压缩机控制参数，其中，第一气体压缩机控制参数包括电机顺时针转速、电机顺时针转动时长、电机逆时针转速、电机逆时针转动时长和电机顺逆转动往复次数，电机顺时针转速是指第一气体压缩机运作的过程中进行顺时针转动时的转动速度，电机顺时针转动时长是指第一气体压缩机在运作的过程中进行顺时钟转动所耗费的时间，电机逆时针转速是指第一气体压缩机运作的过程中进行逆时针转动时的转动速度，电机逆时针转动时长是指第一气体压缩机在运作的过程中进行逆时钟转动所耗费的时间，电机顺逆转动往复次数是指第一气体压缩机在运作的过程中顺时针转动与逆时针转动的切换次数。
进一步的，将期望气体密度信息和气体质量信息设为场景约束数据，期望气体密度信息是指目标油气混合气体的理想气体密度，即目标油气混合气体不发生物理形态变化，继而在第一气体压缩机控制参数中所包含的电机顺时针转速、电机顺时针转动时长、电机逆时针转速、电机逆时针转动时长和电机顺逆转动往复次数检索的基础上，对第一气体压缩机中所对应的控制数据进行记录，从而获取第一气体压缩机中的多组控制记录数据，且任意一组控制记录数据均包括与期望气体密度信息的偏差参数，是指期望气体密度信息与任意一组控制记录数据中所包含的气体密度之间的差值，进一步的，根据偏差参数构建适应度函数，适应度是用于描述控制记录数据的主要指标，根据适应度的大小,对控制记录数据进行优胜劣汰，将优化问题的目标函数与个体的适应度建立映射关系,即可在多组控制记录数据进化过程中实现对优化问题目标函数的寻优，适应度函数是根据目标函数确定的用于区分多组控制记录数据中任意一个控制记录数据好坏的标准其中，适应度函数随着偏差参数的增大而减小，继而根据适应度函数对控制记录数据的第j组控制记录数据进行处理，第j组控制记录数据是指在多组控制记录数据中进行随机选择的，进一步的，对第j组控制记录数据的第j适应度进行获取，其中，j≥1，j为整数。
构建如下所示的优化收敛函数：
其中，Pi表征第j组控制记录数据的收敛概率，f(dj)为第j组控制记录数据的适应度，f(d0)为具有收敛偏差阈值的控制记录数据的适应度函数；
将第j适应度输入上述所构建的优化收敛函数中时，分为以下两种情况：
第一种情况是指当优化收敛函数输出值大于或等于预设收敛概率时，则将第j组控制记录数据设为第一控制参数优化结果对通入第一气体压缩机的空滤后混合气体进行气体压缩，并将气体压缩后的气体记作第一压缩气体进行输出。
第二种情况是指当所述优化收敛函数输出值小于预设收敛概率时，且j满足预设数值，则对j次迭代适应度最大值进行提取，并同时将其设为第一控制参数优化结果对通入第一气体压缩机的空滤后混合气体进行气体压缩，并将气体压缩后的气体记作第一压缩气体进行输出。
通过所输出的第一压缩气体达到为后期实现对复合式压缩机进行气体压缩提供重要依据的技术效果。
步骤S500：将所述第一压缩气体通入油气分离器，获取第一分离气体通入气水分离器，获取第二分离气体和第二分离气体体积信息；
进一步而言，如图4所示，本申请步骤S500还包括：
步骤S510：对所述二元一次方程组进行求解，获得油分质量信息；
步骤S520：根据油气分离器分离效率和所述油分质量信息，确定油气分离循环次数，控制所述油气分离器对将所述第一压缩气体进行处理，获取所述第一分离气体；
步骤S530：根据第一分离气体湿度信息和气水分离器分离效率，确定气水分离循环次数，控制所述气水分离器对所述第一分离气体进行处理，获取所述第二分离气体和所述第二分离气体体积信息。
具体而言，将上述所输出的第一压缩气体通入第一输送管道中所布设的油气分离器中将目标油气混合气体进行油气分离，其油气分离是指对上述所构建的二元一次方程组进行求解后，对目标油气混合气体的油分质量信息进行获取，油分质量信息与目标油气混合气体的纯度呈正相关，目标油气混合气体的纯度越高，则油分质量越高，进一步的，基于油气分离器分离效率以及油分质量信息，对油气分离器中的油气分离循环次数进行确定，油气分离循环次数是指对目标油气混合气体在油气分离器中的分离循环的次数，从而控制油气分离器对将第一压缩气体进行油气分离处理，并将分离完成的气体记作第一分离气体。
进一步的，在所获第一分离气体的基础上，对第一分离气体中所包含的气体湿度进行提取，并将第一分离气体湿度信息和气水分离器中所包含的气水分离器分离效率，对气水分离器中的气水分离循环次数进行确定，气水分离循环次数是指对第一分离气体在气水分离器中的分离循环的次数，从而控制气水分离器对第一分离气体进行气水分离处理，并将分离完成的气体记作第二分离气体，由于第二分离气体体积信息通过部署于气水分离器与第二气体压缩机的气体输送通道内部的气体传感器确定，因此同时对第二分离气体当前的体积信息进行获取，以此保证后期复合式压缩机更好的进行气体压缩。
步骤S600：根据所述第二分离气体体积信息对第二气体压缩机进行控制参数设计，获取第二控制参数优化结果通入所述第二分离气体进行压缩，获取第二压缩气体输送至用气系统；
进一步而言，如图5所示，本申请步骤S600还包括：
步骤S610：所述第二气体压缩机包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，所述第二控制参数优化结果包括一级压缩气缸控制参数优化结果和二级压缩气缸控制参数优化结果；
步骤S620：根据所述第二分离气体体积信息对所述一级压缩气缸进行控制参数设计，获取所述一级压缩气缸控制参数优化结果；
步骤S630：根据所述一级压缩气缸控制参数优化结果对通入所述一级压缩气缸的所述第二分离气体进行压缩冷却分离，获取一级气缸压缩气体；
步骤S640：根据一级气缸压缩气体体积对所述二级压缩气缸进行控制参数设计，获取所述二级压缩气缸控制参数优化结果；
步骤S650：根据所述二级压缩气缸控制参数优化结果对通入所述二级压缩气缸的所述一级气缸压缩气体进行压缩冷却分离，获取所述第二压缩气体。
具体而言，将上述所获的第二分离气体体积信息作为基础，对第二气体压缩机进行控制参数的设计，第二气体压缩机是指变频活塞压缩机，并根据所输出的第二分离气体体积信息对变频活塞压缩机中的控制参数进行调整，对第二控制参数优化结果进行获取，第二控制参数优化结果是指对变频活塞压缩机中的控制参数进行调整后的结果，进一步的，第二气体压缩机包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，第二控制参数优化结果包括一级压缩气缸控制参数优化结果以及二级压缩气缸控制参数优化结果，一级压缩气缸控制参数优化结果是指对一级压缩气缸进行控制参数的优化调整结果，即根据第二分离气体体积信息对一级压缩气缸进行控制参数设计，根据一级压缩气缸控制参数优化结果对通入一级压缩气缸的第二分离气体进行压缩冷却分离，是指根据一级压缩气缸控制参数优化结果中的控制参数对一级压缩气缸的第二分离气体进行气体冷却降温一级分离压缩气体中所包含的水分，如此不断循环，直至一级压缩气缸达到热平衡，使所压缩的第二分离气体的温度控制在一级压缩气缸控制参数优化结果中的控制参数所设定的范围内，从而对一级气缸压缩气体进行获取；
二级压缩气缸控制参数优化结果是指对二级压缩气缸进行控制参数的优化调整结果，即根据第二分离气体体积信息对二级压缩气缸进行控制参数设计，根据二级压缩气缸控制参数优化结果对通入二级压缩气缸的一级气缸压缩气体进行压缩冷却分离，是指根据二级压缩气缸控制参数优化结果中的控制参数对二级压缩气缸的一级气缸压缩气体进行气体冷却降温一级气缸压缩气体中所包含的水分，如此不断循环，直至二级压缩气缸达到热平衡，使所压缩的一级气缸压缩气体的温度控制在二级压缩气缸参数优化结果中的控制参数所设定的范围内，从而对第二压缩气体进行获取
在此基础上，达到基于第二压缩气体输送至用气系统对复合式压缩机进行更为精准的气体压缩。
综上所述，本申请实施例提供的一种复合式压缩机控制方法，至少包括如下技术效果，实现了使压缩机系统整体重量变轻，尺寸变小、易损件减少、维护保养价格降低、提高压缩机系统可靠性以及效率的技术效果。
本说明书通过前述对一种复合式压缩机控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种复合式压缩机控制系统及其控制方法，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种复合式压缩机控制方法，其特征在于，应用于复合式压缩机系统，所述系统包括：
压缩机控制模块，所述压缩机控制模块用于控制气体压缩；
传感器阵列管理模块，所述传感器阵列管理模块用于采集复合式压缩机的气体状态信息；
第一气体压缩机；
第二气体压缩机，所述第二气体压缩机通过第一输送通道连接所述第一气体压缩机；
其中，所述压缩机控制模块与所述传感器阵列管理模块、所述第一气体压缩机，以及所述第二气体压缩机通信连接，且气体先经过所述第一气体压缩机压缩，再通过所述第二气体压缩机压缩；
其中，所述第二气体压缩机还包括：
一级压缩气缸；
二级压缩气缸；
其中，所述二级压缩气缸通过第二输送通道连接所述一级压缩气缸，且气体经所述一级压缩气缸输送至所述二级压缩气缸；
油气分离器，所述油气分离器部署于所述第一输送通道中；
气水分离器，所述气水分离器部署于所述第一输送通道中，且所述气水分离器部署于所述油气分离器的气体流向下游方向；
其中，所述第一气体压缩机为变频螺杆压缩机，所述第二气体压缩机为变频活塞压缩机；
所述复合式压缩机控制方法包括：
获取油气混合气体基本信息，其中，所述油气混合气体基本信息包括气体成分类型信息和气体成分比例信息；
通过部署于进气阀的温度传感器和气体传感器获取通过空滤的滤后混合气体的气体温度信息和气体体积信息；
根据所述气体成分类型信息、所述气体成分比例信息、所述气体温度信息和所述气体体积信息，计算气体质量信息；
根据所述气体质量信息对第一气体压缩机进行控制参数设计，获取第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取第一压缩气体；
将所述第一压缩气体通入油气分离器，获取第一分离气体通入气水分离器，获取第二分离气体和第二分离气体体积信息；
根据所述第二分离气体体积信息对第二气体压缩机进行控制参数设计，获取第二控制参数优化结果通入所述第二分离气体进行压缩，获取第二压缩气体输送至用气系统；
其中，所述第二分离气体体积信息通过部署于所述气水分离器与所述第二气体压缩机的气体输送通道内部的气体传感器确定；
根据所述气体质量信息对第一气体压缩机进行控制参数设计，获取第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取第一压缩气体，包括：
获取第一气体压缩机控制参数，其中，所述第一气体压缩机控制参数包括电机顺时针转速、电机顺时针转动时长、电机逆时针转速、电机逆时针转动时长和电机顺逆转动往复次数；
将期望气体密度信息和所述气体质量信息设为场景约束数据，基于所述电机顺时针转速、所述电机顺时针转动时长、所述电机逆时针转速、所述电机逆时针转动时长和所述电机顺逆转动往复次数检索，获取控制记录数据，任意一组控制记录数据包括与所述期望气体密度信息的偏差参数；
根据所述偏差参数构建适应度函数，其中，所述适应度函数随着所述偏差参数的增大而减小；
根据所述适应度函数对所述控制记录数据的第j组控制记录数据进行处理，获取第j适应度，j≥1，j为整数；
构建优化收敛函数：
，
其中，Pi表征第j组控制记录数据的收敛概率，f(dj)为第j组控制记录数据的适应度，f(d0)为具有收敛偏差阈值的控制记录数据的适应度函数；
将所述第j适应度输入所述优化收敛函数，当优化收敛函数输出值大于或等于预设收敛概率，将所述第j组控制记录数据设为所述第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取所述第一压缩气体；
当所述优化收敛函数输出值小于所述预设收敛概率时，且j满足预设数值，获取j次迭代适应度最大值，设为所述第一控制参数优化结果对通入所述第一气体压缩机的所述滤后混合气体进行压缩，获取所述第一压缩气体；
根据所述第二分离气体体积信息对第二气体压缩机进行控制参数设计，获取第二控制参数优化结果通入所述第二分离气体进行压缩，获取第二压缩气体输送至用气系统，包括：
所述第二气体压缩机包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，所述第二控制参数优化结果包括一级压缩气缸控制参数优化结果和二级压缩气缸控制参数优化结果；
根据所述第二分离气体体积信息对所述一级压缩气缸进行控制参数设计，获取所述一级压缩气缸控制参数优化结果；
根据所述一级压缩气缸控制参数优化结果对通入所述一级压缩气缸的所述第二分离气体进行压缩冷却分离，获取一级气缸压缩气体；
根据一级气缸压缩气体体积对所述二级压缩气缸进行控制参数设计，获取所述二级压缩气缸控制参数优化结果；
根据所述二级压缩气缸控制参数优化结果对通入所述二级压缩气缸的所述一级气缸压缩气体进行压缩冷却分离，获取所述第二压缩气体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述气体成分类型信息、所述气体成分比例信息、所述气体温度信息和所述气体体积信息，计算气体质量信息，包括：
当所述滤后混合气体通入所述第一气体压缩机时，通过质量监测装置，获取第一气体压缩机质量变化信息，记为第一质量参数；
根据所述气体成分类型信息和所述气体温度信息，确定气体密度信息；
根据所述气体密度信息、所述气体体积信息和所述气体成分比例信息，确定第二质量参数；
根据油质密度参数、所述第一质量参数和所述第二质量参数构建二元一次方程组：
，
其中，m1为第一质量参数，m2为第二质量参数，ρ1i为第i类型气体密度参数，bi为第i类型气体比例信息，ρ2为油质密度参数，n表征气体成分类型总数，v0为传感气体体积，v1为待计算气体体积，v2为待计算油质体积。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第一压缩气体通入油气分离器，获取第一分离气体通入气水分离器，获取第二分离气体和第二分离气体体积信息，包括：
对所述二元一次方程组进行求解，获得油分质量信息；
根据油气分离器分离效率和所述油分质量信息，确定油气分离循环次数，控制所述油气分离器对将所述第一压缩气体进行处理，获取所述第一分离气体；
根据第一分离气体湿度信息和气水分离器分离效率，确定气水分离循环次数，控制所述气水分离器对所述第一分离气体进行处理，获取所述第二分离气体和所述第二分离气体体积信息。
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