[發明專利]水泵組多級液位三維均衡負載控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410292441.3
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104165136A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 袁景凌;劉長江;鐘珞;馬成前;喻輝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F04B49/02
• 分類號: F04B49/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

技術領域

本發明涉及排水系統技術領域，具體地指一種水泵組多級液位三維均衡負載控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著國內各大城市地下交通工程建設日漸擴大，排水系統的重要性愈加凸顯。地下工程排水系統由多級液位水泵組構成，通過預先設定的多級液位值決定啟泵數，由啟動的水泵協同完成排水工作。

目前，最常見的水泵組控制系統中各泵的控制水位按高到低依次設定，當積水池液位到達相應設定位時，即啟動該液位下相應水泵。然而采取這種方法存在以下問題：首先，水泵工作時間不均衡，低位水泵由于工作時間最長，所以負擔較重，磨損折舊較快，后期故障頻率高。同時，高位水泵長期賦閑，隨動潤滑不足，有效使用壽命大大降低。其次，當部分水泵出現故障時液位控制會發生混亂，達不到原定的控制目標，或因反饋回路的故障導致控制失效。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種水泵組多級液位三維均衡負載控制系統及其控制方法，該系統和方法實現多液位泵組系統的均衡負載調度控制，能有效的提高各個水泵的使用壽命。

為實現此目的，本發明所設計的一種水泵組多級液位三維均衡負載控制系統，它包括多個水泵，其特征在于：它還包括水泵調度控制器、用于探測水位的超聲波水位計、與所述多個水泵一一對應的多個水泵控制柜，其中，超聲波水位計的信號輸出端連接水泵調度控制器的信號輸入端，水泵調度控制器的每個控制信號輸出端分別與對應水泵控制柜的控制信號輸入端連接，水泵控制柜的每個控制信號輸出端分別與對應水泵的控制信號輸入端連接。

一種利用上述水泵組多級液位三維均衡負載控制系統進行水泵組控制的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：在水泵調度控制器中設計第一控制標記位a、第二控制標記位b、第三控制標記位c和第四控制標記位d，上述第一控制標記位a用來控制當積水池出現最低預設水位時工作的水泵，第二控制標記位b用來控制當積水池出現次低預設水位時工作的水泵，第三級水泵控制標記位c用來控制當積水池出現中間預設水位時工作的水泵，第四級水泵控制標記位d用來控制當積水池出現最高預設水位時工作的水泵；

初始狀態下第一控制標記位a對應控制第一水泵、第二控制標記位b對應控制第二水泵、第三控制標記位c對應控制第三水泵、第四控制標記位d對應控制第四水泵，上述各個水泵控制標記位與各個水泵的對應控制關系每隔預設時間進行輪轉，即在初始狀態后的下一個預設時間，第一控制標記位a輪轉對應控制第二水泵、第二控制標記位b輪轉對應控制第三水泵，第三控制標記位c輪轉對應控制第四水泵、第四控制標記位d輪轉對應控制第一水泵；再下一個預設時間，第一控制標記位a輪轉對應控制第三水泵，第二控制標記位b輪轉對應控制第四水泵，第三控制標記位c輪轉對應控制第一水泵，第四控制標記位d輪轉對應控制第二水泵；緊接著的下一個預設時間，第一控制標記位a輪轉對應控制第四水泵，第二控制標記位b輪轉對應控制第一水泵，第三控制標記位c輪轉對應控制第二水泵，第四控制標記位d輪轉對應控制第三水泵；再下一個預設時間的控制標記位與水泵之間的對應關系回到與初始狀態一樣；

步驟2：當超聲波水位計感應到積水池的水位由最低預設水位以下達到最低預設水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第一控制標記位a對應的水泵工作，當超聲波水位計感應到積水池的水位由最低預設水位下降致最低截止水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第一控制標記位a對應的水泵停止工作；

步驟3：當超聲波水位計感應到積水池的水位由最低預設水位升高至次低預設水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第二控制標記位b對應的水泵工作，當超聲波水位計感應到積水池的水位由次低預設水位下降致次低截止水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第二控制標記位b對應的水泵停止工作；

步驟4：當超聲波水位計感應到積水池的水位由次低預設水位升高至中間預設水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第三控制標記位c對應的水泵工作，當超聲波水位計感應到積水池的水位由中間預設水位下降致中間截止水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第三控制標記位c對應的水泵停止工作；

步驟5：當超聲波水位計感應到積水池的水位由中間預設水位升高至最高預設水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第四控制標記位d對應的水泵工作，當超聲波水位計感應到積水池的水位由最高預設水位下降致最高截止水位時，水泵調度控制器通過水泵控制柜控制與第四控制標記位d對應的水泵停止工作；