一种空气压缩机的节能方法和节能装置与流程

1.本技术涉及能源管理技术领域，具体而言，涉及一种空气压缩机的节能方法和节能装置。


背景技术：

2.空气压缩机是将空气进行压缩后提供给需求端的一种设备。通常，企业考虑的空气压缩机的成本主要包括设备购置费、设备维护费以及电费等几个部分，而从空压机10年的使用成本研究来看，成本中的电费占比超过50％以上，在电费占比如此大的情况下，空压机存在能源浪费比较严重的情况。然而，目前我国正在全面推进节能减排工作，在这种情况下，提供一种空压机的节能方法对推进节能减排工作具有重要意义。
3.现阶段，大部分的空压机的节能方法主要通过人工实时测量空压机的供气压力和设定压力的差值，通过压力的差值不断地去多次调整空压机的频率，从而改变空压机的供气压力，然而，这种对空压机的调频方法因为调整时间是随机的，在一种情况下，需要提前在用气时间段之前很久去调整空压机的电机频率，因此，在这种情况下会造成空压机的能源浪费。此外，由于人工调整的经验不足，为了能够提供足够的供气压力，在设置空压机的产气压力时，会将空压机的产气压力的范围阈值设置的非常大，在这种情况下，空压机能够产出的气体压力的范围也会非常大，因此在这种情况下也会相应的造成空压机的能源浪费。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种空气压缩机的节能方法和节能装置，能够通过空气压缩机的供气压力和用气压力的比较结果去自动反馈调节空气压缩机的电机频率，从而解决现有技术中存在的空气压缩机的能源浪费的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种空气压缩机的节能方法，所述空气压缩机的节能方法包括：
6.获取预先制定的目标用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；所述用气需求数据包括用气压力；所述状态数据包括：供气压力；所述供气压力表示设置在与空气压缩机本体连接的外管道末端的检测设备所发送的气体压力；
7.根据所述用气需求数据和所述状态数据，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率；
8.控制所述目标空气压缩机在每个所述工作时间段按照所述期望电机频率运转。
9.可选地，所述用气需求数据中还包括：用气时间段；
10.所述工作时间段包括以下项中的任意一项：启动过程时间段、处理过程时间段和关机过程时间段；
11.所述启动过程时间段为所述目标空气压缩机从第一预设时间点到所述用气时间段中的初始时间点之间的时间段；
12.所述处理过程时间段为所述目标空气压缩机从所述用气时间段中的初始时间点到所述用气时间段中的结束时间点之后的第二预设时间点之间的时间段；
13.所述关机过程时间段为所述目标空气压缩机从所述第二预设时间点到停止工作的时间点之间的时间段。
14.可选地，所述根据所述用气需求数据和所述状态数据，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率，包括：
15.在所述工作时间段确定目标空气压缩机的供气压力是否等于用气压力；
16.若所述供气压力不等于所述用气压力，则根据所述供气压力与所述用气压力的差值，按照闭环反馈方式以所述供气压力等于所述用气压力为目的，调整所述目标空气压缩机在该工作时间段的电机频率；
17.若所述供气压力等于所述用气压力，则保持目标空气压缩机在该工作时间段的当前电机频率；并将所述供气压力等于所述用气压力时对应的电机频率作为目标空气压缩机在该工作时间段的期望电机频率。
18.可选地，所述状态数据还包括：产气压力；所述产气压力表示设置在目标空气压缩机本体出口处的检测设备所发送的气体压力；所述节能方法还包括：
19.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况；
20.若没出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，则产生目标空气压缩机电机异常的警报，并且停止获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；
21.若出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，则继续获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据。
22.可选地，所述节能方法还包括：
23.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况；
24.若没出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，则产生目标空气压缩机外管道异常的警报，并且停止获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；
25.若出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，则继续获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据。
26.第二方面，本技术实施例提供了一种空气压缩机的节能装置，所述空气压缩机的节能装置包括：
27.获取模块，用于获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；所述用气需求数据包括用气压力；所述状态数据包括：供气压力；所述供气压力表示设置在与空气压缩机本体连接的管道末端的检测设备所发送的气体压力；
28.调整模块，用于根据所述用气压力和所述供气压力，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率；
29.控制模块，用于控制所述目标空气压缩机在每个所述工作时间段按照所述期望电机频率运转。
30.可选地，所述根据所述用气压力和所述供气压力，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的电机频率，包括：
31.在所述工作时间段确定目标空气压缩机的供气压力是否等于用气压力；
32.若所述供气压力不等于所述用气压力，则根据所述供气压力与所述用气压力的差值，按照闭环反馈方式以所述供气压力等于所述用气压力为目的，调整所述目标空气压缩机在该工作时间段的电机频率；
33.若所述供气压力等于所述用气压力，则保持目标空气压缩机在该工作时间段的当前电机频率；并将所述供气压力等于所述用气压力时对应的电机频率作为目标空气压缩机在该工作时间段的期望电机频率。
34.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行第一方面任一项所述的一种空气压缩机的节能方法的步骤。
35.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一方面任一项所述的一种空气压缩机的节能方法的步骤。
36.本技术实施例提供的空气压缩机的节能方法和节能装置，能够通过空气压缩机的供气压力和用气压力的比较结果去自动反馈调节空气压缩机的电机频率，从而解决现有技术中存在的空气压缩机的能源浪费的问题。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
38.图1示出了本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能方法的流程图；
39.图2示出了本技术实施例提供的确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率的步骤的流程图；
40.图3示出了本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意图之一；
41.图4示出了本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意图之二；
42.图5示出了本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意图之三；
43.图6示出了本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实
施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.参见图1所示，图1为本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能方法的流程图。如图1所示，本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能方法包括以下步骤：
46.s101、获取预先制定的目标用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；所述用气需求数据包括用气压力；所述状态数据包括：供气压力；所述供气压力表示设置在与空气压缩机本体连接的管道末端的检测设备所发送的气体压力。
47.这里，所述目标用气需求端为需要用压缩空气来进行生产作业的设备。在生产作业过程中，会预先制定目标用气需求端在一个时间周期内的用气需求表。优选地，一个时间周期为一周。示例性的，可以在每周的周日制定用气需求端在下一周的用气需求表。所述用气需求表中包括用气日期、用气时间段、生产种类、用气压力和用气流量。例如，用气日期为2022.04.12、用气时间段为8.00-11.00、生产种类为喷砂生产、用气压力为5.6bar、用气流量为43m3/min。这里，所述用气需求表中包括用气需求数据，所述用气需求数据包括用气压力、用气流量和用气时间段。
48.在该步骤中，可以按照用气日期和用气时间段依次获取预先制定的目标用气需求端的用气需求表中的用气需求数据。
49.所述目标空气压缩机是用来给所述用气需求端提供压缩空气的空气压缩机。其中，所述目标空气压缩机是根据所述用气流量确定的。示例性的，针对每个用气时间段，可以先确定所述用气流量，然后将额定用气流量范围包括所述用气流量的空气压缩机作为该用气时间段的目标空气压缩机。例如，若每一天中的其中一个时间段的用气流量为43m3/min，则将额定用气流量范围(例如40m3/min-50m3/min)的空气压缩机作为该用气时间段的目标空气压缩机。
50.所述状态数据包括：供气压力和产气压力。这里，可以每隔预定时间获取一次目标空气压缩机的状态数据，优选的，预定时间为0-1min之内且为10的整数倍的时间，例如，预定时间为10s、20s等。
51.这里，在目标空气压缩机和用气需求端之间有一段外管道，在外管道上设置多个气体设备，示例性的，气体设备可以包括：储气罐、过滤器、干燥机等。目标空气压缩机本体与多个气体设备通过外管道依次连接，外管道末端与用气需求端连接。目标空气压缩机与外管道连接的位置为目标空气压缩机的本体出口处，外管道与用气需求端连接的位置为目标空气压缩机的外管道的末端。其中，在目标空气压缩机本体出口处设置检测设备，该设备用来检测目标空气压缩机本体出口处的排气压力；在目标空气压缩机外管道的末端设置检测设备，该设备用来检测目标空气压缩机外管道的末端处的供气压力。作为示例，检测设备可以为大气压力表。
52.这里，由于检测设备的量程通常较小，通过检测设备获得的初始状态数据的数值较小，不便于后续计算，因此，需要将初始状态数据乘以检测设备的倍率得到所述状态数据。
53.s102、根据所述用气需求数据和所述状态数据，调整目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率。
54.这里，所述工作时间段包括以下项中的任意一项：启动过程时间段、处理过程时间
段和关机过程时间段；
55.所述启动过程时间段为所述目标空气压缩机从第一预设时间点到所述用气时间段中的初始时间点之间的时间段；所述处理过程时间段为所述目标空气压缩机从所述用气时间段中的初始时间点到所述用气时间段中的结束时间点之后的第二预设时间点之间的时间段；所述关机过程时间段为所述目标空气压缩机从所述第二预设时间点到停止工作的时间点之间的时间段。
56.这里，所述第一预设时间点为在用气时间段中的初始时间点之前预设时间段的时间点。优选地，预设时间段为10min。例如，若用气时间段为8.00-11.00，则用气时间段中的初始时间点为8.00，第一预设时间点为7.50。启动过程时间段为7.50-8.00。
57.所述第二预设时间点为在用气时间段中的结束时间点之后预设时间段的时间点。例如，若用气时间段为8.00-11.00，则用气时间段中的结束点为11.00，第二预设时间点为11.10。处理过程时间段为8.00-11.10。此外，若目标空气压缩机停止工作的时间点为11.20，则关机过程时间段为11.10-11.20。
58.由于空气压缩机在调整供气压力的过程中，在启动空气压缩机的过程中，空气压缩机的供气压力会缓慢上升，在将空气压缩机关机之后会存在供气压力不稳定的现象，这种现象会导致提高生产过程中产品的不良率。因此，为了解决这种问题，本技术实施例在用气时间段之前，提前预设时间段进入启动过程，在用气时间段之后，滞后预设时间段进入关机过程，由此避免了供气压力缓慢上升和供气压力不稳定带来的增加产品的不良率的问题，提高了生产过程中生产产品的良品率。
59.下面，将结合图2来介绍根据所述用气需求数据和所述状态数据，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率具体是如何实现的。
60.图2示出了本技术实施例提供的一种确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率的步骤的流程图。
61.如图2所示，针对每个工作时间段，如启动过程时间段、处理过程时间段和关机过程时间段，首先在步骤s201，确定目标空气压缩机的供气压力是否等于用气压力；若所述供气压力不等于所述用气压力，则在步骤s202，根据所述供气压力与所述用气压力的差值，按照闭环反馈方式以所述供气压力等于所述用气压力为目的，调整所述目标空气压缩机在该工作时间段的电机频率；若所述供气压力等于所述用气压力，则在步骤s203，保持目标空气压缩机在该工作时间段的当前电机频率并将所述供气压力等于所述用气压力时对应的电机频率作为目标空气压缩机在该工作时间段的期望电机频率。
62.s103、控制所述目标空气压缩机在每个所述工作时间段按照所述期望电机频率运转。
63.本技术实施例的空气压缩机的节能方法，能够通过空气压缩机的供气压力和用气压力的比较结果去自动反馈调节空气压缩机的电机频率，避免了人为调整的各种缺点，从而解决现有技术中人为调整电机频率存在的空气压缩机的能源浪费的问题。
64.此外，本技术实施例的空气压缩机的节能方法，还包括：
65.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况；若没出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，说明目标空气压缩机电机异常，则产生目标空气压缩机电机异常的警报，且停止执行获取预先制定的用气需
求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据的步骤；若出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，说明目标空气压缩机电机正常，则继续执行获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据的步骤。
66.根据本技术实施例提供的空气压缩机的节能方法，能够及时地检测出目标空气压缩机电机异常的情况，在目标空气压缩机电机异常时，及时停止目标空气压缩机向用气需求端输送压缩空气，从而减少空气压缩机的能源损耗。
67.此外，本技术实施例的空气压缩机的节能方法，还包括：
68.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况；若没出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，说明目标空气压缩机外管道出现漏气的现象，则产生目标空气压缩机外管道异常的警报，且停止执行获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据的步骤；若出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，说明目标空气压缩机外管道正常，则继续执行获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据的步骤。
69.根据本技术实施例提供的空气压缩机的节能方法，能够及时地检测出目标空气压缩机外管道异常，如漏气的情况，在目标空气压缩机外管道异常时，及时停止目标空气压缩机向用气需求端输送压缩空气，从而减少空气压缩机的能源损耗。
70.基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了与上述空气压缩机的节能方法对应的空气压缩机的节能装置。
71.参见图3所示，图3为本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意图之一，该空气压缩机的节能装置300包括：
72.获取模块301，用于获取预先制定的目标用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；所述用气需求数据包括用气压力；所述状态数据包括：供气压力；所述供气压力表示设置在与空气压缩机本体连接的管道末端的检测设备所发送的气体压力；
73.调整模块302，用于根据所述用气需求数据和所述状态数据，确定目标空气压缩机在不同的工作时间段的期望电机频率；
74.控制模块303，用于控制所述目标空气压缩机在每个所述工作时间段按照所述期望电机频率运转。
75.在一种可能的实施方式中，调整模块302，具体用于：
76.在所述工作时间段确定目标空气压缩机的供气压力是否等于用气压力；
77.若所述供气压力不等于所述用气压力，则根据所述供气压力与所述用气压力的差值，按照闭环反馈方式以所述供气压力等于所述用气压力为目的，调整所述目标空气压缩机在该工作时间段的电机频率；
78.若所述供气压力等于所述用气压力，则保持目标空气压缩机在该工作时间段的当前电机频率，并将所述供气压力等于所述用气压力时对应的电机频率作为目标空气压缩机在该工作时间段的期望电机频率。
79.本技术实施例提供的空气压缩机的节能装置，能够通过空气压缩机的供气压力和用气压力的比较结果去自动反馈调节空气压缩机的供气压力，从而解决现有技术中存在的空气压缩机的能源浪费的问题。
80.参见图4所示，图4为本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意
图之二，该空气压缩机的节能装置300还包括：电机异常警报模块304。
81.所述电机异常警报模块304具体用于：
82.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况；
83.若没出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，则产生目标空气压缩机电机异常的警报，并且停止获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；
84.若出现至少一次所述产气压力和所述用气压力相等的情况，则继续获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据。
85.本技术实施例提供的空气压缩机的节能装置，能够及时地检测出目标空气压缩机电机异常的情况，在目标空气压缩机电机异常时，及时停止目标空气压缩机向用气需求端输送压缩空气，从而减少空气压缩机的能源损耗。
86.参见图5所示，图5为本技术实施例提供的一种空气压缩机的节能装置的结构示意图之三，该空气压缩机的节能装置300还包括：外管道异常警报模块305。
87.所述外管道异常警报模块305具体用于：
88.确定在所述工作时间段内是否出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况；
89.若没出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，则产生目标空气压缩机外管道异常的警报，并且停止获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据；
90.若出现至少一次所述产气压力和所述供气压力相等的情况，则继续获取预先制定的用气需求端的用气需求数据和目标空气压缩机的状态数据。
91.根据本技术实施例提供的空气压缩机的节能方法，能够及时地检测出目标空气压缩机外管道异常，如漏气的情况，在目标空气压缩机外管道异常时，及时停止目标空气压缩机向用气需求端输送压缩空气，从而减少空气压缩机的能源损耗。
92.参见图6所示，图6为本技术实施例提供的一种电子设备的示意图，该电子设备600包括：处理器601、存储器602和总线603，所述存储器602存储有所述处理器601可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器601与所述存储器602之间通过总线603通信，所述处理器601执行所述机器可读指令，以执行如上述一种空气压缩机的节能方法的步骤。
93.具体地，上述存储器602和处理器601能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器601运行存储器602存储的计算机程序时，能够执行上述一种空气压缩机的节能方法。
94.对应于上述一种空气压缩机的节能方法，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述一种空气压缩机的节能方法的步骤。
95.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功
能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
96.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
97.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
98.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
99.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。