【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泵智能控制，尤其涉及真空泵和供水泵智能控制系统。
技术介绍
1、真空泵和供水泵智能控制系统是一种基于自动化和传感技术的水泵控制系统，系统利用真空泵降低真空储罐内部压力以形成真空环境，从而引导液体进入真空储罐中，当液位传感器检测到液位达到设定高度后，系统自动停止真空泵，同时启动供水泵电机，将液体输送到目标位置。通过集成传感器和控制设备，实时监测液位、压力、温度和流量等参数，并将数据显示在监控界面上，实现泵站运行状态的调控。
2、现有技术难以精准分析管道内壁液体流速梯度及边界层厚度变化对流量的影响，导致输送过程中对于流量波动的调控能力受到限制，容易在复杂工况下出现流量不稳的问题。例如，液体流速因边界层阻力增加而波动时，系统难以及时调整泵速或阀门开度，影响输送效率。在异常状态监测方面，仅依赖液位和压力检测，难以捕捉液体输送中的泄漏或堵塞等复杂异常状况，容易忽视潜在风险，例如管道内温度升高或流量异常的情况。在轴承温度管理上，未通过频率特性分析识别温升隐患，可能导致轴承过热而出现损伤，设备维护成本增加。在工作状态切换过程中，未充分考虑液体波动与能耗的动态变化，易引发运行不稳定或能耗浪费，限制了系统的运行效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的真空泵和供水泵智能控制系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：真空泵和供水泵智能控制系统包括：
3、供水泵液体输送调整模块采集供水泵的运行参数以
4、供水泵异常检测模块基于所述供水泵初步运行调整结果，实时监测液体输送过程，根据供水泵的入口压力和出口压力对应的压力差，判断液体在输送过程中是否存在异常状态，生成供水泵异常状态特征数据；
5、供水泵轴承温度分析模块采集供水泵运行过程中的供水泵轴承的温度变化数据，并将其转换为随时间变化的温度信号，根据温度信号识别潜在轴承过热点区域，通过计算潜在轴承过热点区域的温度变化速率，对未来时间的轴承过热点区域进行预测，生成潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果；
6、多段工作状态协调切换模块识别供水泵当前工作状态，根据所述供水泵异常状态特征数据和潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果优化供水泵的运行参数，得到供水泵异常状态调节结果，通过对供水泵和真空泵工作状态切换时的运行参数进行分段插值拟合，得到插值优化结果，根据插值优化结果和供水泵异常状态调节结果信息，生成真空泵和供水泵的智能控制结果。
7、作为本专利技术的进一步方案，所述分析供水泵连接管道内壁区域的边界层厚度的获取步骤具体为：
8、采集供水泵的运行参数以及液体状态信息，并对供水泵连接管道内壁区域的液体流速进行测量，生成供水泵运行参数和液体状态信息；
9、基于所述供水泵运行参数和液体状态信息，采用公式：
10、
11、根据测量的液体流速计算液体流速梯度，用于表示液体流速在垂直于供水泵连接管道内壁方向上的变化速率，生成液体流速梯度数据；
12、其中，分别表示供水泵连接管道内壁区域两个测量点的液体流速，分别表示供水泵连接管道内壁区域两个测量点距离管壁的垂直距离；
13、基于所述液体流速梯度数据，采用公式：
14、
15、计算供水泵连接管道内壁区域的边界层厚度，得到边界层厚度数据；
16、其中，是根据液体温度和液体自身特性获取的液体运动粘度，是根据液体运动粘度设定的边界层修正系数。
17、作为本专利技术的进一步方案，所述供水泵初步运行调整结果的获取步骤具体为：
18、基于所述供水泵的运行参数，采用公式：
19、
20、计算供水泵连接管道内的压力梯度，得到压力梯度分析结果；
21、其中，是供水泵连接管道的出口压力，是供水泵连接管道的入口压力，是供水泵连接管道的长度；
22、分析所述压力梯度分析结果和边界层厚度数据之间的变化关系，判断变化关系对液体流量波动的影响，并调整供水泵的转速和阀门开度，生成供水泵初步运行调整结果。
23、作为本专利技术的进一步方案，所述供水泵异常状态特征数据的获取步骤具体为：
24、基于所述供水泵初步运行调整结果，监测液体在供水泵连接管道内的温度变化，分析持续温度变化对液体运动粘度的影响，生成液体粘度影响分析结果；
25、基于所述液体粘度影响分析结果，获取供水泵的入口压力、出口压力的压力差，将压力差与预设的压力阈值比较，将超出压力阈值的情况标记为异常状态，生成供水泵异常状态特征数据。
26、作为本专利技术的进一步方案，所述识别潜在轴承过热点区域的获取步骤具体为：
27、实时采集供水泵运行过程中的供水泵轴承的温度变化数据并整理为时间序列，通过傅里叶变换处理，将温度变化数据的时间序列转换为频率域信号，生成频率域信号的能量分布信息；
28、将所述频率域信号的能量分布信息与预设的频率能量阈值比较，标记高于频率能量阈值的频率及其对应的时间段，定位为潜在轴承过热点区域，生成潜在轴承过热点区域识别结果。
29、作为本专利技术的进一步方案，所述潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果的获取步骤具体为：
30、基于所述潜在轴承过热点区域识别结果，采用公式：
31、
32、计算当前时刻潜在轴承过热点区域的温度变化速率，生成温度变化速率数据；
33、其中，是当前时刻潜在轴承过热点区域的实时温度变化值，是上一时刻潜在轴承过热点区域的温度变化速率，是根据温度变化速率设置的环境温度补偿项，是根据实时温度变化值和温度变化速率设置的加权系数，是根据温度变化速率设置的环境温度补偿系数；
34、基于所述温度变化速率数据，分析温度速率的变化趋势，预测未来的潜在轴承过热点区域，生成潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果。
35、作为本专利技术的进一步方案，所述供水泵异常状态调节结果的获取步骤具体为：
36、基于供水泵的实时运行参数，根据所述供水泵异常状态特征数据调节供水泵负载以优化运行模式，维持供水泵的压力差，生成优化的供水泵运行模式；
37、根据所述潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果，逐步调整供水泵轴承转速并实时监测供水泵轴承的温度变化，整合优化的供水泵运行模式的信息，生成供水泵异常状态调节结果。
38、作为本专利技术的进一步方案，所述真空泵和供水泵的智能控制结果的获取步骤具体为：
39、监测真空泵与供水泵的工作状态切换前后的运行状态变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述分析供水泵连接管道内壁区域的边界层厚度的获取步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述供水泵初步运行调整结果的获取步骤具体为：
4.根据权利要求2所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述供水泵异常状态特征数据的获取步骤具体为：
5.根据权利要求1所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述识别潜在轴承过热点区域的获取步骤具体为：
6.根据权利要求5所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述潜在轴承过热点和未来热积累区域的分析结果的获取步骤具体为：
7.根据权利要求1所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述供水泵异常状态调节结果的获取步骤具体为：
8.根据权利要求1所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述真空泵和供水泵的智能控制结果的获取步骤具体为：
【技术特征摘要】
1.真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述分析供水泵连接管道内壁区域的边界层厚度的获取步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述供水泵初步运行调整结果的获取步骤具体为：
4.根据权利要求2所述的真空泵和供水泵智能控制系统，其特征在于，所述供水泵异常状态特征数据的获取步骤具体为：
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：林源春，陈显瑜，林志尚，陈厚坊，
申请(专利权)人：毅飞泵业福州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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