[發(fā)明專利]一種通過閥門狀態(tài)獲取水泵揚程的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810411056.4
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108629112B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱宏耀
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州愛博斯蒂低碳能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京常青藤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 仲暉

本發(fā)明為一種通過閥門狀態(tài)估計水揚程的方法，屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域，合適閉式循環(huán)水系統(tǒng)。該方法基于流體力學(xué)基本原理與管網(wǎng)阻力計算基本原理，通過智能調(diào)節(jié)閥自身狀態(tài)的監(jiān)測，依據(jù)管網(wǎng)串聯(lián)等效模型，水泵揚程、管網(wǎng)、調(diào)節(jié)閥之間關(guān)系，則可以利用閥門狀態(tài)估計得到水泵等效揚程。基于該方法對水泵揚程的估計，一個管網(wǎng)各支路則可以有效的進(jìn)行本支路調(diào)節(jié)控制。由于該方法不需要各支路通過有線或無線等通訊獲取水泵狀態(tài)，且計算復(fù)雜度較低，適合在線監(jiān)測估計，并用于實際調(diào)節(jié)閥控制，可提高調(diào)節(jié)閥控制精度，增強(qiáng)管網(wǎng)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于暖通空調(diào)閉式循環(huán)水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過閥門狀態(tài)獲取水泵揚程的方法。

背景技術(shù)

暖通空調(diào)是能量輸送系統(tǒng)，閉式循環(huán)熱網(wǎng)水系統(tǒng)、閉式循環(huán)空調(diào)水管網(wǎng)被廣泛利用。水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力分布應(yīng)管網(wǎng)水泵、管網(wǎng)連接形式、位置等不同而有顯著的區(qū)別。其中對于既定管網(wǎng)，網(wǎng)管壓力參數(shù)分布主要與管網(wǎng)水泵揚程及分布在管網(wǎng)各處的調(diào)節(jié)閥密切相關(guān)。管網(wǎng)水泵揚程調(diào)節(jié)通常是面向全網(wǎng)的調(diào)節(jié)，具有集中性、整體性，其調(diào)節(jié)目的主要是保證全網(wǎng)的壓力參數(shù)要求；而管網(wǎng)內(nèi)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)主要面向當(dāng)前支路的局部調(diào)節(jié)，同時會影響整個管網(wǎng)壓力參數(shù)分布，具有局部性、分布性和自主性，目的是保證局部壓力參數(shù)要求。但前后兩種調(diào)節(jié)之間并非總是一致的，為了獲得管網(wǎng)良好的水力穩(wěn)定性，避免水泵的全局調(diào)節(jié)和閥門局部調(diào)節(jié)產(chǎn)生不一致的情況，有必要使調(diào)節(jié)閥獲取水泵的運行狀態(tài)，以保證局部調(diào)節(jié)滿足全局調(diào)節(jié)的要求，配合并協(xié)調(diào)全局調(diào)節(jié)。

但現(xiàn)有管網(wǎng)中所有調(diào)節(jié)閥用通訊的方法獲取水泵狀態(tài)對整個網(wǎng)管的智能化要求非常高，難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種通過閥門狀態(tài)獲取水泵揚程的方法，無需各支路通過通訊方法獲取水泵狀態(tài)，且計算復(fù)雜度較低，適合在線監(jiān)測估計，并用于實際調(diào)節(jié)閥控制，可提高調(diào)節(jié)閥控制精度，增強(qiáng)管網(wǎng)穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種通過閥門狀態(tài)獲取水泵揚程的方法，包括以下步驟：

S1：通過調(diào)節(jié)閥流量、壓差及阻抗，基于流體力學(xué)基本原理，建立等效管網(wǎng)串聯(lián)模型，即得到公式：

H＝(S_ot+S_ob)G² (4)，

其中，H為管網(wǎng)壓差，S_ot為除研究管路外的所有的管網(wǎng)等效阻抗，S_ob為研究調(diào)節(jié)支路的調(diào)節(jié)閥阻抗，G為管網(wǎng)流量；

S2:根據(jù)公式(4)建立調(diào)節(jié)閥阻抗與流量關(guān)系曲線，得到變形公式即：

S3：根據(jù)公式(5)確定調(diào)節(jié)閥阻抗與流量關(guān)系曲線的直線斜率即為水泵揚程。

優(yōu)選的，所述流體力學(xué)基本原理包括依據(jù)管網(wǎng)水力特性基本方程及基爾霍夫管網(wǎng)定律可以得到如下幾個基礎(chǔ)推論：

H＝SG² (1)，

依據(jù)流體力學(xué)，串聯(lián)管道阻抗計算公式：

并聯(lián)管道阻抗計算公式：

根據(jù)公式(1)、公式(2)和公式(3)，建立所述等效管網(wǎng)串聯(lián)模型。

優(yōu)選的，所述步驟S3通過兩點式求直線斜率或多點通過最小二乘法確定直線斜率，即水泵揚程。

優(yōu)選的，當(dāng)管網(wǎng)阻抗為恒定值時，水泵調(diào)節(jié)揚程變化通過該目標(biāo)支路上調(diào)節(jié)閥的流量及阻抗計算得到。

優(yōu)選的，所述方法通過設(shè)置控制器實現(xiàn)在線實時計算水泵揚程。