一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法及系统

1.本发明涉及系统纠偏技术领域，特别涉及一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法及系统。


背景技术：

2.目前，在煤炭行业中，空压机已经成为不可或缺的设备，空压机常以组群的方式出现保障工作区域设备能够正常工作，由于设备多、组群大供气不及时现象时有发生，供气不足现象会导致设备无法正常运行造成经济损失，若设备在供气不足的条件下继续工作，还可能引发事故，危害生产安全给煤矿井下工人的人身安全带来影响。
3.现有技术通常不考虑不同情况下不同距离下流量损失的差别，常用远大于实际需求的流量进行供给，当供气量大于所需气流的情况下不考虑降低气流量，造成一定程度上的能源浪费，另外，当供气量不足时常采用直接加大气流供给的方式，并不考虑沿途管路能量损失的大小，增加供气成本。
4.因此，有必要设计一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法及系统，有效对空压机气体供给进行监测，防止由于空压机气体供给不足带来财产损失甚至引发安全事故。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法及系统，结合空压机组群的位置信息及供气能力，实现空压机组的智能联控及高效作业。
6.一方面，为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法，包括：
7.s1，计算当前空压机组群的输出有效流量；
8.s2，根据所述输出有效流量和所有空压机组群的位置信息，计算所述所有空压机组群的输出总流量；
9.s3，获取工作区域所需总流量；
10.s4，根据所述工作区域所需总流量和所述输出总流量，进行动态调节。
11.可选地，所述当前空压机组群的所述输出有效流量的获取过程为：
12.根据当前空压机组群中各个空压机组的位置信息和所述当前空压机组群中各个空压机的输出流量，计算得到所述当前空压机组群的所述输出有效流量。
13.可选地，所述输出有效流量的计算公式为：
[0014][0015]
式中，qi为第i个空压机组群的输出有效流量；q
0j
,c
i,j
为拟合函数系数；x
i,j
为第i
个空压机组群中第j个空压机到空压机组群总气路管线的距离；n为第i个空压机组群中的空压机总数。
[0016]
可选地，所述拟合函数系数q
0j
和所述拟合函数系数c
i,j
的获取过程为：
[0017]
对于第i个空压机组群中的每台空压机，监测第i个空压机组群中第j个空压机到空压机组群总气路管线距离下的第一有效流量值，以所述距离为横轴，以所述第一有效流量值为纵轴，通过一次函数拟合得到空压机所述第一有效流量值与所述距离的第一函数关系表达式，根据所述第一函数关系表达式得到所述每台空压机对应的所述拟合函数系数q
0j
和所述拟合函数系数c
i,j
。
[0018]
可选地，所述输出总流量的计算公式为：
[0019][0020]
式中，q为输出总流量；q
0i
,ci为拟合函数系数；xi为第i个空压机组群气路管线传输距离；m为所有空压机组群的总个数。
[0021]
可选地，所述拟合函数系数q
0i
和所述拟合函数系数ci的获取过程为：
[0022]
对于每个空压机组群，监测第i个空压机组群气路管线传输距离下的第二有效流量值，以所述传输距离为横轴，以所述第二有效流量值为纵轴，通过一次函数拟合得到空压机所述第二有效流量值与所述传输距离的第二函数关系表达式，根据所述第二函数关系表达式得到每台空压机对应的所述拟合函数系数q
0i
和所述拟合函数系数ci。
[0023]
可选地，所述s4中所述动态调节包括：
[0024]
当所述输出总流量≥所述工作区域所需总流量时，根据空压机组群距离设备工作区域的远近，依次由远到低降低空压机组群的工作效率；
[0025]
当所述输出总流量＜所述工作区域所需总流量时，依次由近到远提高空压机组群的的工作效率。
[0026]
另一方面，为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别系统，包括：
[0027]
计算模块和控制模块；
[0028]
所述计算模块和所述控制模块无线连接；
[0029]
所述计算模块用于计算当前空压机组群的输出有效流量；还用于调节各个空压机的工作效率；
[0030]
所述控制模块用于根据所述输出有效流量和所有空压机组群的位置信息，计算所述所有空压机组群的输出总流量；还用于获取工作区域所需总流量；还用于根据所述工作区域所需总流量和所述输出总流量，进行动态调节。
[0031]
本发明具有如下技术效果：
[0032]
本发明的计算模块和控制模块能够确保系统正常工作，既不会出现供气不足影响工作的现象也不会出现供气过大造成能源浪费的情况，防止流量供给不足影响生产带来经济损失，也防止流量供给不足带来安全隐患，提高系统的可靠性与经济性。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]
图1为本发明实施例一基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法的流程图；
[0035]
图2为本发明实施例一种函数关系式的拟合过程图；
[0036]
图3为本发明实施例二基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别系统的工作示意图；
[0037]
图4为本发明实施例二空压机组群计算模块的工作流程图；
[0038]
图5为本发明实施例二控制模块的工作流程图。
具体实施方式
[0039]
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。
[0040]
实施例一
[0041]
如图1所示，本发明公开一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别方法，包括：
[0042]
s1，计算当前空压机组群的输出有效流量。根据当前空压机组群中各个空压机组的位置信息和当前空压机组群中各个空压机的输出流量，计算得到当前空压机组群的输出有效流量q，计算公式为：
[0043][0044]
式中，qi为第i个空压机组群的输出有效流量；q
0j
,c
i,j
为拟合函数系数；x
i,j
为第i个空压机组群中第j个空压机到空压机组群总气路管线的距离；n为第i个空压机组群中的空压机总数。
[0045]
进一步地，如图2所示，拟合函数系数q
0j
,c
i,j
的拟合过程包括：
[0046]
通过调用matlab中poly fit函数拟合获得：对于第i个空压机组群中的每台空压机，监测第i个空压机组群中第j个空压机到空压机组群总气路管线间隔距离x
i,j
下的有效流量值q
ij
，以间隔距离x
i,j
为横轴，以有效流量值q
ij
为纵轴，通过一次函数拟合得到空压机有效流量值与间隔距离的第一函数关系表达式，根据第一函数关系表达式得到每台空压机对应的拟合函数系数q
0j
和拟合函数系数c
i,j
。
[0047]
s2，根据输出有效流量q和所有空压机组群的位置信息，计算所有空压机组群的输出总流量q，计算公式为：
[0048][0049]
式中，q为输出总流量；q
0i
,ci为拟合函数系数；xi为第i个空压机组群气路管线传输距离；m为所有空压机组群的总个数。
[0050]
进一步地，如图2所示，拟合函数系数q
0i
,ci的拟合过程包括：
[0051]
对于每个空压机组群，监测第i个空压机组群气路管线传输距离xi下的有效流量qi，以传输距离xi为横轴，以有效流量qi为纵轴，通过一次函数拟合得到空压机有效流量qi与传输距离xi的第二函数关系表达式，根据第二函数关系表达式得到每台空压机对应的拟合函数系数q
0i
和拟合函数系数ci。
[0052]
s3，控制模块获取工作区域所需总流量q
′
。
[0053]
s4，根据工作区域所需总流量q
′
和输出总流量q，进行动态调节，保证工作区域设备能够正常工作。当输出总流量q≥工作区域所需总流量q
′
时，根据空压机组群距离设备工作区域的远近，依次由远到低降低空压机组群的工作效率；
[0054]
当输出总流量q＜工作区域所需总流量q
′
时，依次由近到远提高空压机组群的的工作效率。
[0055]
实施例二
[0056]
如图3所示，本发明公开一种基于考虑管路损耗多空压机组群性能识别系统，包括：
[0057]
计算模块和控制模块；计算模块为设置于各个空压机组群的计算机；计算模块和控制模块无线连接；
[0058]
如图4所示，计算机能够计算当前空压机组群的输出有效流量，还能够接收控制模块的控制信号，对空压机组群各个空压机的工作频率进行调节。输出有效流量的计算公式为：
[0059][0060]
式中，qi为第i个空压机组群的输出有效流量；q
0j
,c
i,j
为拟合函数系数；x
i,j
为第i个空压机组群中第j个空压机到空压机组群总气路管线的距离；n为第i个空压机组群中的空压机总数。
[0061]
如图5所示，控制模块能够接收各个空压机组群计算机计算的输出有效流量和工作区域所需总流量；还能够根据所有空压机组群的位置信息和输出有效流量计算所有空压机组群的输出总流量，并根据工作区域所需总流量和输出总流量进行动态调节，控制模块将调节信息发送至对应的空压机组群计算机，由空压机组群各个空压机的工作频率进行调节，保证工作能够正常进行，防止流量供给不足影响生产带来经济损失，也防止流量供给不足带来安全隐患，提高系统的可靠性与经济性。
[0062]
进一步地，输出总流量的计算公式为：
[0063][0064]
式中，q为输出总流量；q
0i
,ci为拟合函数系数；xi为第i个空压机组群气路管线传输距离；m为所有空压机组群的总个数。
[0065]
进一步地，工作区域所需总流量和输出总流量进行动态调节具体包括：当输出总流量q≥工作区域所需总流量q
′
时，根据空压机组群距离设备工作区域的远近，依次由远到低降低空压机组群的工作效率；当输出总流量q＜工作区域所需总流量q
′
时，依次由近到远提高空压机组群的的工作效率。
[0066]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。