一种潜水泵用控制保护系统及方法与流程

本发明涉及潜水泵，尤其是涉及一种潜水泵用控制保护系统及方法。

背景技术：

1、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。

2、目前潜水泵的控制保护多为配置热继电器进行保护，水位监测为设置浮球开关进行监测，而这种保护形式单一，且存在很大的缺陷，如浮球容易卡住，热继电器误差大等问题，易造成潜水泵烧毁。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种潜水泵用控制保护系统，解决潜水泵保护形式单一，存在很大缺陷，如浮球容易卡住，热继电器误差大等，易造成潜水泵烧毁的问题。

2、本发明提供了一种潜水泵用控制保护系统，包括：

3、获取模块，所述获取模块用于获取潜水泵的运行数据，所述运行数据包括液位数据、流量数据、电流数据和温度数据；

4、启动模块，所述启动模块用于根据所述液位数据确定是否允许启动潜水泵；

5、转动状态确定模块，所述转动状态确定模块用于当允许启动潜水泵时，根据所述流量数据确定所述潜水泵的转动异常等级；根据所述潜水泵的转动异常等级判断所述潜水泵的转动状态；

6、热量确定模块，所述热量确定模块用于根据所述电流数据和所述温度数据确定所述潜水泵的热量；

7、控制保护模块，所述控制保护模块用于根据所述潜水泵的转动状态和热量对所述潜水泵进行控制保护。

8、在本技术的一些实施例中，所述获取模块包括：

9、液位传感器，所述液位传感器设置于所述潜水泵上，所述液位传感器用于检测所述潜水泵所在位置的实时液位值；

10、流量传感器，所述流量传感器设置于所述潜水泵出口，所述流量传感器用于检测所述潜水泵的液体流量值；

11、电流传感器，所述电流传感器设置于所述潜水泵上，所述电流传感器用于检测所述潜水泵的工作电流值；

12、温度传感器，所述温度传感器设置于所述潜水泵的进口处和出口处，所述温度传感器用于检测所述潜水泵的进水温度值和出水温度值。

13、在本技术的一些实施例中，根据所述液位数据确定是否允许启动潜水泵，包括：

14、将潜水泵的实时液位值与目标液位值进行对比，根据对比结果确定是否允许启动潜水泵；

15、若所述实时液位值达到所述目标液位值，则允许启动所述潜水泵；

16、若所述实时液位值低于所述目标液位值，则不允许启动所述潜水泵。

17、在本技术的一些实施例中，根据所述流量数据确定所述潜水泵的转动异常等级，包括：

18、确定所述液体流量值与额定流量值之间的流量差值，根据所述流量差值确定所述潜水泵的转动异常等级；

19、所述转动状态确定模块内预设有第一流量差值区间(0，a1)，第二流量差值区间(a1，a2)，第三流量差值区间(a2，a3)，第四流量差值区间(a3，a4)，且a1＜a2＜a3＜a4；

20、预设有第一预设转动异常等级l1，第二预设转动异常等级l2，第三预设转动异常等级l3，第四预设转动异常等级l4，且l1＜l2＜l3＜l4；

21、确定所述液体流量值与额定流量值之间的流量差值a，根据所述流量差值a设定所述潜水泵的转动异常等级；

22、当所述流量差值a处于第一流量差值区间(0，a1)时，所述潜水泵的转动异常等级为第一预设转动异常等级l1；

23、当所述流量差值a处于第二流量差值区间(a1，a2)时，所述潜水泵的转动异常等级为第二预设转动异常等级l2；

24、当所述流量差值a处于第三流量差值区间(a2，a3)时，所述潜水泵的转动异常等级为第三预设转动异常等级l3；

25、当所述流量差值a处于第四流量差值区间(a3，a4)时，所述潜水泵的转动异常等级为第四预设转动异常等级l4。

26、在本技术的一些实施例中，根据所述潜水泵的转动异常等级判断所述潜水泵的转动状态，包括：

27、当所述潜水泵的转动异常等级低于设定转动异常等级时，判断所述潜水泵为正常转动；

28、当所述潜水泵的转动异常等级高于设定转动异常等级时，判断所述潜水泵为堵转状态。

29、在本技术的一些实施例中，根据所述电流数据和所述温度数据确定所述潜水泵的热量，包括：

30、根据所述电流数据和潜水泵的基本参数数据确定所述潜水泵的初始热量；

31、基于所述流量数据，根据所述温度数据确定所述潜水泵的释放热量；

32、根据所述初始热量和所述释放热量确定所述潜水泵的热量。

33、在本技术的一些实施例中，所述潜水泵的初始热量根据下式计算：

34、q1＝i2rt

35、其中，q1为潜水泵的初始热量，i为潜水泵的工作电流值，r为潜水泵的电阻值，t为潜水泵的工作时长。

36、在本技术的一些实施例中，所述潜水泵的释放热量根据下式计算：

37、q2＝ρgc(t2-t1)t

38、其中，q2为潜水泵的释放热量，ρ为潜水泵抽取液体的密度，g为抽取液体的液体流量值，c为抽取液体的比热容，t2为潜水泵抽取液体的出水温度值，t1为潜水泵抽取液体的进水温度值，t为潜水泵的工作时长。

39、在本技术的一些实施例中，所述潜水泵的热量根据下式确定：

40、q0＝q1-q2＝i2rt-ρgc(t2-y1)t

41、其中，q0为潜水泵的热量。

42、一种潜水泵用控制保护方法，包括：

43、获取潜水泵的液位数据，根据所述液位数据确定是否允许启动潜水泵；

44、当允许启动潜水泵时，获取潜水泵的流量数据，根据所述流量数据确定所述潜水泵的转动异常等级；

45、根据所述潜水泵的转动异常等级判断所述潜水泵的转动状态；

46、获取潜水泵的电流数据和温度数据，根据所述电流数据和所述温度数据确定所述潜水泵的热量；

47、根据所述潜水泵的转动状态和热量对所述潜水泵进行控制保护。

48、本案主要研究一种具有可靠水位测量传感器、流量测量传感器，具有热积累检测功能的保护控制器，根据水流量判断水泵是否存在异物，根据水位判断是否允许启动，根据实时电流及水位进行热积累计算，综合潜水泵的使用环境进行开发设计。

49、本发明提供了一种潜水泵用控制保护系统，包括：获取模块，用于获取潜水泵的运行数据，所述运行数据包括液位数据、流量数据、电流数据和温度数据；启动模块，用于根据所述液位数据确定是否允许启动潜水泵；转动状态确定模块，用于当允许启动潜水泵时，根据所述流量数据确定所述潜水泵的转动异常等级；根据所述潜水泵的转动异常等级判断所述潜水泵的转动状态；热量确定模块，用于根据所述电流数据和所述温度数据确定所述潜水泵的热量；控制保护模块，用于根据所述潜水泵的转动状态和热量对所述潜水泵进行控制保护。

50、本发明通过液位传感器检测潜水泵所在位置的液位，根据液位判断是否允许潜水泵启动，保证潜水泵的工作条件；通过流量传感器检测潜水泵的液体流量值，判断潜水泵是否正常运行，避免潜水泵中存在异物，发生堵转；并且对潜水泵的热量进行判断，对潜水泵进行控制保护，防止烧毁潜水泵。

51、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。