1.本發(fā)明涉及水務(wù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法、裝置、邊緣網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)：

2.隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，智能供水系統(tǒng)與人們的生活聯(lián)系愈來愈緊密，供水設(shè)備的防護(hù)也越來越重要。離心泵是供水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，影響離心泵穩(wěn)定運(yùn)行的因素有很多，無水保護(hù)的問題則涉及較少。當(dāng)離心泵無水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生下列問題：

3.1)離心泵空轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪沒有接觸或很少接觸介質(zhì)，無法有效的做工，液體無法正常輸送出去。

4.2)空轉(zhuǎn)的離心泵很容易汽蝕，對(duì)泵體與過流件造成損害；空轉(zhuǎn)的離心泵機(jī)械密封形式或填料密封形式空轉(zhuǎn)，都會(huì)得不到液體的潤(rùn)滑，導(dǎo)致干磨，從而快速損壞；

5.3)空轉(zhuǎn)的離心泵轉(zhuǎn)子部件、泵體會(huì)發(fā)熱，沒有液體的降溫，受熱脹冷縮的作用那些狹小的間隙位置(如密封環(huán))很容易咬死；

6.4)空轉(zhuǎn)的多級(jí)離心泵平衡盤沒有水的潤(rùn)滑，平衡盤將很快被燒死，損壞。

7.現(xiàn)有技術(shù)多為在進(jìn)水端增加液位檢測(cè)裝置，主要通過浮球閥或者液位計(jì)檢測(cè)水箱或水池內(nèi)液位狀況，將信號(hào)傳輸至plc控制系統(tǒng)，當(dāng)液位過低時(shí)控制系統(tǒng)停止離心泵運(yùn)行。該手段監(jiān)測(cè)過于單一，當(dāng)浮球閥/液位計(jì)出現(xiàn)故障、信號(hào)線路出現(xiàn)問題或硬件管道堵塞時(shí)，無法檢測(cè)進(jìn)水情況，只有電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間檢測(cè)到電機(jī)發(fā)熱停止電機(jī)運(yùn)行，若次數(shù)較多則會(huì)大大減少離心泵的使用壽命。因此現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)離心泵系統(tǒng)提供有效的無水保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

8.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法、裝置、邊緣網(wǎng)關(guān)。

9.具體技術(shù)方案如下：

10.一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法，適用于在計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行，包括：

11.s1：檢測(cè)離心泵出口壓力，并判斷所述出口壓力是否小于壓力下限值；

12.若是，進(jìn)行步驟s2；若否，重復(fù)步驟s1；

13.s2：提高所述離心泵的供電頻率至預(yù)定供電頻率，重新檢測(cè)所述離心泵出口壓力，并判斷所述出口壓力是否小于所述壓力下限值；

14.若是，進(jìn)行步驟s3；若否，回到所述步驟s1；

15.s3：檢測(cè)所述離心泵的電流，并判斷所述電流是否小于電流下限值；

16.若是，進(jìn)行步驟s4；若否，回到所述步驟s1；

17.s4：記錄所述離心泵低電流運(yùn)行時(shí)間，并判斷所述低電流運(yùn)行時(shí)間是否長(zhǎng)于第一時(shí)間間隔；

18.若是，進(jìn)行步驟s5；若否，重復(fù)步驟s4；

19.s5：停止所述離心泵，記錄停泵時(shí)間；

20.s6：判斷所述停泵時(shí)間是否長(zhǎng)于第二時(shí)間間隔；

21.若是，進(jìn)行步驟s7，若否，重復(fù)步驟s6；

22.s7：記錄啟停次數(shù)，判斷所述啟停次數(shù)是否大于啟停次數(shù)限值；

23.若是，停止所述離心泵；若否，重啟所述離心泵，回到所述步驟s1。

24.優(yōu)選地，所述離心泵的電流通過連接變頻器的可編程邏輯控制器采集。

25.優(yōu)選地，所述步驟s7還包括：

26.判斷液位高度，當(dāng)所述液位高度低于液位限值時(shí)，停止所述離心泵并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至外部處理中心。

27.優(yōu)選地，所述液位高度通過浮球閥或液位計(jì)采集。

28.優(yōu)選地，所述第一時(shí)間間隔為1分鐘。

29.優(yōu)選地，所述第二時(shí)間間隔為5分鐘。

30.優(yōu)選地，所述啟停次數(shù)限值不大于3次。

31.一種空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述讀寫處理程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法的步驟。

32.一種具有離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)功能的邊緣網(wǎng)關(guān)，包括：

33.通信接口，連接離心泵的控制器和離心泵的出口壓力檢測(cè)裝置并接收所述離心泵的電流數(shù)據(jù)和出口壓力值，并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至外部處理中心；

34.處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法的步驟。

35.上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

36.1、通過設(shè)置壓力檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置有效地通過排水壓力和電流值判斷離心泵的實(shí)際工作狀況，準(zhǔn)確度高；

37.2、可以與現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合進(jìn)一步提高無水狀況的判斷準(zhǔn)確度；

38.3、采用邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，避免了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)的影響；

39.4、通過可編程邏輯控制器完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸，無需增加設(shè)備，提高系統(tǒng)可靠性，降低成本。

附圖說明

40.參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

41.圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖；

具體實(shí)施方式

42.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其

他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

43.需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

44.下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

45.本發(fā)明包括

46.一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法，適用于在計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行，如圖1所示，包括：

47.s1：檢測(cè)離心泵出口壓力，并判斷出口壓力是否小于壓力下限值；

48.若是，進(jìn)行步驟s2；若否，重復(fù)步驟s1；

49.具體地，通過在離心泵的出口處設(shè)置壓力檢測(cè)裝置能夠有效檢測(cè)出離心泵的排水壓力，當(dāng)該處的排水壓力過小時(shí)，即表明離心泵可能處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。通常情況下，壓力下限值被設(shè)定為離心泵以最低功率運(yùn)行時(shí)的排水壓力值，當(dāng)壓力檢測(cè)裝置讀數(shù)低于離心泵以最低功率運(yùn)行時(shí)的排水壓力值，可認(rèn)為排水壓力值明顯過低，以提高判斷的準(zhǔn)確度。

50.s2：提高離心泵的供電頻率至預(yù)定供電頻率，重新檢測(cè)離心泵出口壓力，并判斷出口壓力是否小于壓力下限值；

51.若是，進(jìn)行步驟s3；若否，回到步驟s1；

52.s3：檢測(cè)離心泵的電流，并判斷電流是否小于電流下限值；

53.若是，進(jìn)行步驟s4；若否，回到步驟s1；

54.具體地，當(dāng)離心泵工作時(shí)，隨著負(fù)載增大電流值也隨之增大，當(dāng)電流值明顯過低時(shí)，可以認(rèn)為離心泵處于無負(fù)載空轉(zhuǎn)狀態(tài)。通常情況下，電流下限值被設(shè)定為變頻器啟動(dòng)至離心泵剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流值，如測(cè)得的電流值小于變頻器啟動(dòng)至離心泵剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流值，可以認(rèn)為當(dāng)前離心泵的電流值明顯過低，離心泵處于無負(fù)載空轉(zhuǎn)狀態(tài)。

55.進(jìn)一步地，通過提升變頻器的頻率至預(yù)定供電頻率，可以避免離心泵功率較低時(shí)導(dǎo)致的誤判，提高判斷的準(zhǔn)確度。

56.s4：記錄離心泵低電流運(yùn)行時(shí)間，并判斷低電流運(yùn)行時(shí)間是否長(zhǎng)于第一時(shí)間間隔；

57.若是，進(jìn)行步驟s5；若否，重復(fù)步驟s4；

58.具體地，離心泵在工作過程中可能出現(xiàn)因?yàn)樽冾l器剛啟動(dòng)導(dǎo)致的低電流狀況或是短暫的無水空轉(zhuǎn)過程，通過設(shè)置第一時(shí)間間隔可以排除因?yàn)樵擃惽闆r導(dǎo)致離心泵低電流運(yùn)行，降低誤報(bào)率。

59.s5：停止離心泵，記錄停泵時(shí)間；

60.s6：判斷停泵時(shí)間是否長(zhǎng)于第二時(shí)間間隔；

61.若是，進(jìn)行步驟s7；若否，重復(fù)步驟s6；

62.具體地，當(dāng)離心泵停止后若快速啟動(dòng)可能對(duì)離心泵造成損傷，因此當(dāng)停止離心泵后需要等待一段時(shí)間后重新啟動(dòng)離心泵。

63.s7：記錄啟停次數(shù)，判斷啟停次數(shù)是否大于啟停次數(shù)限值；

64.若是，停止離心泵；若否，重啟離心泵，回到步驟s1。

65.具體地，通過設(shè)置多次啟停離心泵可以嘗試通過啟停離心泵排除相應(yīng)故障，當(dāng)多次啟停后離心泵仍處于無水空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，繼續(xù)啟停離心泵可能對(duì)系統(tǒng)整體產(chǎn)生不良影響，需要關(guān)閉離心泵并通知運(yùn)維人員處理相應(yīng)故障。

66.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，離心泵的電流通過連接變頻器的可編程邏輯控制器采

集。

67.具體地，通過可編程邏輯控制器可以連接變頻器直接采集輸入離心泵的電流值，采集準(zhǔn)確度高，可靠性好。

68.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，步驟s7還包括：

69.判斷液位高度，當(dāng)液位高度低于液位限值時(shí)，停止所述離心泵并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)至處理中心。

70.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，液位高度通過浮球閥或液位計(jì)采集。

71.具體地，本技術(shù)方案可以與現(xiàn)有技術(shù)中，通過在水池或儲(chǔ)水艙中設(shè)置浮球閥與液位計(jì)檢測(cè)離心泵進(jìn)水水位的方法結(jié)合使用，有效提高對(duì)水位狀態(tài)的判斷準(zhǔn)確度。

72.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，第一時(shí)間間隔為1分鐘。

73.具體地，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，離心泵空轉(zhuǎn)時(shí)間在1分鐘以內(nèi)對(duì)離心泵的影響較小，故將低電流運(yùn)行時(shí)間的限值設(shè)置在1分鐘左右可以在提高判斷準(zhǔn)確度的同時(shí)避免離心泵的損傷。

74.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，第二時(shí)間間隔為5分鐘。

75.具體地，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，離心泵在停機(jī)之后頻繁啟動(dòng)會(huì)造成故障，比如電機(jī)過熱等問題，通過設(shè)置5分鐘左右的停機(jī)間隔時(shí)間可以避免頻繁啟停對(duì)離心泵造成的影響。

76.在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，啟停次數(shù)限值不大于3次。

77.具體地，當(dāng)離心泵重啟3次時(shí)仍存在故障，表明離心泵處于無水狀態(tài)，且無法通過調(diào)整供水系統(tǒng)恢復(fù)供水，需要聯(lián)系運(yùn)維人員處理故障。

78.一種空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，讀寫處理程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法的步驟。

79.一種具有離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)功能的邊緣網(wǎng)關(guān)，包括：

80.通信接口，連接離心泵的控制器和離心泵的出口壓力檢測(cè)裝置、接收離心泵的電流數(shù)據(jù)和出口壓力值，并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至外部處理中心；

81.處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法的步驟。

82.上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

83.1、通過設(shè)置壓力檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置有效地通過排水壓力和電流值判斷離心泵的實(shí)際工作狀況，準(zhǔn)確度高；

84.2、可以與現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合進(jìn)一步提高無水狀況的判斷準(zhǔn)確度；

85.3、采用邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，避免了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)的影響；

86.4、通過可編程邏輯控制器完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸，無需增加設(shè)備，提高系統(tǒng)可靠性，降低成本。

87.以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法，適用于在計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行，包括：s1：檢測(cè)離心泵出口壓力，并判斷所述出口壓力是否小于壓力下限值；若是，進(jìn)行步驟s2；若否，重復(fù)步驟s1；s2：提高所述離心泵的供電頻率至預(yù)定供電頻率，重新檢測(cè)所述離心泵出口壓力，并判斷所述出口壓力是否小于所述壓力下限值；若是，進(jìn)行步驟s3；若否，回到所述步驟s1；s3：檢測(cè)所述離心泵的電流，并判斷所述電流是否小于電流下限值；若是，進(jìn)行步驟s4；若否，回到所述步驟s1；s4：記錄所述離心泵低電流運(yùn)行時(shí)間，并判斷所述低電流運(yùn)行時(shí)間是否長(zhǎng)于第一時(shí)間間隔；若是，進(jìn)行步驟s5；若否，重復(fù)步驟s4；s5：停止所述離心泵，記錄停泵時(shí)間；s6：判斷所述停泵時(shí)間是否長(zhǎng)于第二時(shí)間間隔；若是，進(jìn)行步驟s7；若否，重復(fù)步驟s6；s7：記錄啟停次數(shù)，判斷所述啟停次數(shù)是否大于啟停次數(shù)限值；若是，停止所述離心泵；若否，重啟所述離心泵，回到所述步驟s1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述離心泵的電流通過連接變頻器的可編程邏輯控制器采集。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟s7還包括：判斷液位高度，當(dāng)所述液位高度低于液位限值時(shí)，停止所述離心泵并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至外部處理中心。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述液位高度通過浮球閥或液位計(jì)采集。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述第一時(shí)間間隔為1分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述第二時(shí)間間隔為5分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述啟停次數(shù)限值不大于3次。8.一種空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。9.一種具有離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)功能的邊緣網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括：通信接口，連接離心泵的控制器和離心泵的出口壓力檢測(cè)裝置、接收所述離心泵的電流數(shù)據(jù)和出口壓力值并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至外部處理中心；處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種離心泵空轉(zhuǎn)保護(hù)方法、裝置、邊緣網(wǎng)關(guān)，方法包括：S1：檢測(cè)離心泵出口壓力，并判斷出口壓力是否小于壓力下限值；S2：提高離心泵的供電頻率至預(yù)定供電頻率，判斷出口壓力是否小于壓力下限值；S3：判斷電流是否小于電流下限值；S4：記錄離心泵低電流運(yùn)行時(shí)間，并判斷是否長(zhǎng)于第一時(shí)間間隔；S5：停止離心泵，記錄停泵時(shí)間；S6：判斷停泵時(shí)間是否長(zhǎng)于第二時(shí)間間隔；S7：記錄啟停次數(shù)，判斷啟停次數(shù)是否大于啟停次數(shù)限值；本發(fā)明的有益效果在于：通過排水壓力和電流值判斷離心泵的實(shí)際工作狀況，準(zhǔn)確度高；與現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合進(jìn)一步提高無水狀況的判斷準(zhǔn)確度采用邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行分析處理，避免了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響，系統(tǒng)可靠性高。系統(tǒng)可靠性高。系統(tǒng)可靠性高。

技術(shù)研發(fā)人員：王朋朋 崔光亮

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海威派格智慧水務(wù)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.08

技術(shù)公布日：2021/9/28