离心式空压机防喘控制方法、装置、电子设备和空压机与流程

本申请涉及压缩机领域，特别地，涉及一种离心式空压机防喘控制方法、装置、电子设备和空压机。

背景技术：

1、离心式空气压缩机能高效地对常压气体进行压缩，在冶金、医疗和能源等领域均起着重要作用。然而离心式空压机具有喘振这一固有特性，严重影响其可靠性和使用寿命。对此，业内大多采用极限流量控制法进行防喘振控制，即将实时的入口流量与提前标定的喘振流量进行对比，从而判断空压机运行状态并控制管道阀门。该类方法对流量的精度有着较高的要求。

2、现阶段对入口流量的获取包括传感器采样和参数计算两种方法，前者采用标定后的流量计直接采样，虽精度较高，却增加了设备成本。相对而言，参数计算的流量获取方法应用更为广泛，该方法通过运行过程中的温度和压力等参数计算流量，大大降低了成本。然而目前的流量计算过程相对复杂，且大多数流量公式的参数整定依赖人工经验，具有主观性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本申请提供一种离心式空压机防喘控制方法、装置、电子设备和空压机，以解决现有获取入口流量的方法要么设备成本高，要么计算过程复杂，依赖人工经验，不具备客观性的问题。

2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供一种离心式空压机防喘控制方法，包括：

4、获取目标空压机的实时运行参数，所述实时运行参数包括进口压差、进口温度和电机转速；

5、将所述进口压差和所述进口温度输入到预训练的流量计算模型中，得到所述目标空压机的入口流量，同时将所述电机转速输入到预构建的喘振线函数中，得到所述目标空压机的喘振流量；

6、当所述入口流量小于所述喘振流量时，将所述目标空压机的电动调节阀的开度增加第一预设开度。

7、进一步地，还包括：

8、将所述喘振流量与预设的预警值作和得到预警流量；

9、当所述入口流量大于所述预警流量时，通过控制所述电机转速进行压力的调控。

10、进一步地，当所述入口流量在所述预警流量和所述喘振流量之间时，将所述目标空压机的开度增加第二预设开度，所述第二预设开度小于所述第一预设开度。

11、进一步地，还包括：

12、根据所述喘振流量与所述入口流量的差值计算所述第二预设开度，计算公式为：第二预设开度＝差值/第二预设差值*第二基础开度。

13、进一步地，所述流量模型构建步骤包括：

14、采集目标空压机的m组数据，m为正整数，每组数据包括目标空压机正常运行状态下的进口流量与对应状态下的进口温度和进口压差；

15、构建初始流量模型，所述初始流量模型包括输入层、隐含层和输出层，所述输入层包括三个节点，分别为常数、进口压差和进口温度，所述输出层包括一个节点，为入口流量；所述隐含层节点为a个，a为正整数；每个输入层节点与每个隐含层节点之间设置一个初始输入权重，每个隐含层节点与每个输出层节点之间设置一个初始输出权重；其中，隐含层激励函数采用双曲正切函数，输出层激励函数采用非负双曲正切函数；

16、将m组数据输入到所述初始流量模型中，利用小批量梯度下降法对初始输入权重和初始输出权重进行训练；

17、当训练损失函数满足要求时，将此时的流量模型作为构建好的流量模型。

18、进一步地，所述喘振线构建步骤包括：

19、获取n组实际运行过程中目标空压机处于喘振临界状态时的电机转速及相应状态下的进口流量；

20、根据所述进口流量和所述电机转速拟合得到形式为一元一次函数的喘振线。

21、进一步地，所述根据所述进口流量和所述电机转速拟合得到形式为一元一次函数的喘振线，包括：

22、利用最小二乘法或岭回归法拟合得到一元一次函数中的斜率和常数。

23、第二方面，提供一种离心式空压机防喘控制装置，包括：

24、实时运行参数获取模块，用于获取目标空压机的实时运行参数，所述实时运行参数包括进口压差、进口温度和电机转速；

25、入口/喘振流量获取模块，用于将所述进口压差和所述进口温度输入到预训练的流量计算模型中，得到所述目标空压机的入口流量，同时将所述电机转速输入到预构建的喘振线函数中，得到所述目标空压机的喘振流量；

26、目标空压机控制模块，用于当所述入口流量小于所述喘振流量时，将所述目标空压机的电动调节阀的开度增加第一预设开度。

27、第三方面，提供一种电子设备，包括：

28、至少一个处理器和至少一个存储器；

29、所述存储器存储有所述处理器的可执行指令；

30、所述处理器被配置为用于上述的方法。

31、第三方面，提供一种离心式空压机，应用上述的方法。

32、有益效果：

33、本申请方案提供一种离心式空压机防喘控制方法、装置、电子设备和空压机，首先根据目标空压机的运行参数训练得到流量计算模型和喘振线函数；然后获取目标空压机的实时运行参数，将实时运行参数中的进口压差和进口温度输入到流量计算模型得到入口流量；将实时运行参数的电机转速输入到喘振线函数得到喘振流量，最后将入口流量与喘振流量比较，当入口流量小于喘振流量时，控制调节阀的开度增加第一预设开度，以使入口流量增加，目标空压机退出喘振状态。本申请方案预训练流量计算模型和喘振线函数，然后将实时运行参数输入即可，无需复杂计算，也无需在入口另外设置流量传感器，有效降低了成本。

技术特征：

1.一种离心式空压机防喘控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述流量模型构建步骤包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述喘振线构建步骤包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述根据所述进口流量和所述电机转速拟合得到形式为一元一次函数的喘振线，包括：

8.一种离心式空压机防喘控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种离心式空压机，其特征在于：应用权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种离心式空压机防喘控制方法、装置、电子设备和空压机，属于压缩机领域；首先根据目标空压机的运行参数训练得到流量计算模型和喘振线函数；然后获取目标空压机的实时运行参数，将实时运行参数中的进口压差和进口温度输入到流量计算模型得到入口流量；将实时运行参数的电机转速输入到喘振线函数得到喘振流量，最后将入口流量与喘振流量比较，当入口流量小于喘振流量时，控制调节阀的开度增加第一预设开度，以使入口流量增加，目标空压机退出喘振状态。本申请方案预训练流量计算模型和喘振线函数，然后将实时运行参数输入即可，无需复杂计算，也无需在入口另外设置流量传感器，有效降低了成本。

技术研发人员：金志恒,张统世,张良浩
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16