一种潜水电泵监测控制系统的制作方法

1.本发明涉及水泵控制技术领域，具体为一种潜水电泵监测控制系统。


背景技术：

2.水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。而潜水泵是深井提水的重要设备。使用时整个机组潜入水中工作，把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载，还可用于喷泉景观。
3.由于潜水泵长期工作在地下，需要对潜水泵进行监测，通过各个参数判断潜水泵是否存在故障。而专利标题“一种潜水电泵监测控制系统”，申请号“cn202110226847.1”，对监测的数据联立矩阵计算数值，和特征库比对，判断水泵是否存在故障，若存在故障，再逐个查验各个参数，判断存在问题，该方式进行比对前需要进行大量的学习，构建特征库。同时该方式仅能依据已有的特征库进行比对，且不能根据当前潜水泵参数实现比对。以及潜水泵在长期使用过程中，存在老化、锈蚀等问题，需要进行维护，短期参数无法有效得出结论潜水泵是否需要维护。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种潜水电泵监测控制系统，解决了现有的潜水泵监测控制中，没有根据自身长期运行参数作为诊断依据，以及潜水泵维护时间不确定的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种潜水电泵监测控制系统，包括潜水泵、监控模块、控制模块和存储模块，所述潜水泵为被控单元，所述监控模块用于测量潜水泵运行参数，所述运行参数包括转速参数、电压电流参数、温度参数和流量参数，所述控制平台获得记录参数，并根据参数判断潜水泵运行状态，所述存储模块记录运行参数；
8.所述监测控制系统运行方式如下：
9.首先，控制平台接收监控模块传输的参数，实时构建转速-电压电流函数、转速-温度函数和转速-流量函数，并且设定上述实时函数的初始阈值函数；
10.接着潜水泵运行，若实时函数和初始阈值函数不匹配，则控制平台报警，并且在不匹配的时间段内求出实时函数的导数，并且除以在该转速下始阈值函数的导数，并且该值定义为相关性值；
11.最后，对若干相关性值按照数值的大小排序，并向外示出。
12.优选的，所述监测控制系统运行中，在初始阈值函数中增加常数，并且调用该潜水泵长期正常运行参数，构建潜水泵长期实际函数，长期实际函数减去初始阈值函数获得修
正值，若修正值超出设定的阈值，则控制平台报警，若修正值没有超出，则修正值乘以设定的系数即为常数，更新阈值函数为初始阈值函数中加上常数，后续的实时函数和更新阈值函数进行匹配。
13.优选的，所述更新阈值函数每三到六个月更新一次。
14.优选的，所述监测控制系统运行中，控制平台报警后，停止潜水泵的工作。
15.优选的，所述监测控制系统运行中，实时函数和初始阈值函数匹配过程中，设置偏离范围，实时函数处在初始阈值函数的偏离范围内，则潜水泵正常运行。
16.优选的，所述初始阈值函数由潜水泵在正常运行场景下获得。
17.(三)有益效果
18.本发明提供了一种潜水电泵监测控制系统。具备以下有益效果：
19.1、本发明，通过转速联立各个参数，实现水泵的监测控制，并且根据发生故障的相关性值，判断哪种参数为故障的主要因素，并配合各个参数实现判断水泵可能发生故障，以及水泵长期监测中，采用了自身正常运行参数进行比对，提高诊断的准确性。
20.2、本发明，设定由修正值，通过修正值判断全水泵是否需要维护，并且根据修正值，对初始阈值函数进行重新。
附图说明
21.图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
22.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例：
24.如图1所示，本发明实施例提供一种潜水电泵监测控制系统，包括潜水泵、监控模块、控制模块和存储模块，潜水泵为被控单元，监控模块用于测量潜水泵运行参数，运行参数包括转速参数、电压电流参数、温度参数和流量参数，流量参数即为潜水泵泵水的速率，控制平台获得记录参数，并根据参数判断潜水泵运行状态，存储模块记录运行参数，理想情况下，无刷电机的转速受电源频率和极对数控制，更改电源频率和极对数的数值，改变无刷电机的转速，在无刷电机接入市电，正常运行时，其电机的转速不发生改变，但是实际中存在电机转速不稳定的情况，如潜水泵发生堵塞时，电机转速变慢，严重情况下，电机停止转动，当电机转速发生变化后，其电压电流、温度和流量也发生变化，通过测量电压电流、温度和流量判断潜水泵发生故障问题。
25.监测控制系统运行方式如下：
26.首先，控制平台接收监控模块传输的参数，实时构建转速-电压电流函数、转速-温度函数和转速-流量函数，可以通过转速，实现其他三个参数的联立，并且设定上述实时函数的初始阈值函数，初始阈值函数为潜水泵正常运行的期望值，当实时函数和初始阈值函数不发生匹配后，即存在潜水泵运行异常；
27.接着潜水泵运行，若实时函数和初始阈值函数不匹配，则控制平台报警，并且在不匹配的时间段内求出实时函数的导数，并且除以在该转速下始阈值函数的导数，并且该值定义为相关性值，确定主要由哪种参数引起故障，如下表所示几种可能出现的故障情况：
28.电流电压温度流速故障原因增大升高不变堵塞减小不变减小叶轮损坏增大不变减小线圈存在破损增大升高减小泵体进水不变不变减小水管破损
29.最后，对若干相关性值按照数值的大小排序，判断哪种参数为故障的主要因素，并向外示出，上表中显示的可能是潜水泵出现故障，用于给维修人员提供参考。
30.监测控制系统运行中，在初始阈值函数中增加常数，初始阈值函数中的常数为零，并且调用该潜水泵长期正常运行参数，构建潜水泵长期实际函数，即该潜水泵自身正常运行的参数，基于该参数修正阈值函数，提高诊断的准确性，长期实际函数减去初始阈值函数获得修正值，若修正值超出设定的阈值，则控制平台报警，潜水泵长期使用中，存在锈蚀、需要润滑等情况，导致潜水泵的负载增大，且这种影响在短期内无法有效测量得出，此处通过潜水泵长期工作参数综合判断，确定潜水泵是否需要维护，若修正值没有超出，则修正值乘以设定的系数即为常数，系数为安全系数，更新阈值函数为初始阈值函数中加上常数，后续的实时函数和更新阈值函数进行匹配，即根据潜水泵自身正常运行参数，判断潜水泵使用过程中是否存在故障。
31.更新阈值函数每三到六个月更新一次。
32.监测控制系统运行中，控制平台报警后，停止潜水泵的工作，减少损失。
33.监测控制系统运行中，实时函数和初始阈值函数匹配过程中，设置偏离范围，实时函数处在初始阈值函数的偏离范围内，即设定匹配范围，则潜水泵正常运行。
34.初始阈值函数由潜水泵在正常运行场景下获得，即潜水泵在不同转速下运行获得电压电流参数、温度参数和流量参数的变化，用于此种类型潜水泵监测控制数据。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。