本發(fā)明涉及流量控制，具體為基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)冷水設(shè)備是一種專門用于提供低溫冷卻水的裝置，其核心功能是通過制冷系統(tǒng)將熱量從工藝設(shè)備或環(huán)境中吸收并轉(zhuǎn)移出去，從而實現(xiàn)對目標(biāo)對象的冷卻降溫。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多設(shè)備和工藝會產(chǎn)生大量的熱量，如果不及時有效地進行冷卻，可能會導(dǎo)致設(shè)備過熱損壞、生產(chǎn)效率下降、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。工業(yè)冷水設(shè)備通過循環(huán)冷卻水的方式，將這些熱量帶走，維持設(shè)備和工藝在適宜的溫度范圍內(nèi)運行，保障生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2、例如公開號為cn117433594b的一種中國專利，一種差壓式氣體流量測量裝置，包括依次相連的進氣孔、差壓測量部分和出氣孔；所述進氣孔和出氣孔與兩側(cè)的測量氣路相連；所述差壓測量部分包括依次連通的第一測量氣道、差壓孔、錐形孔和第二測量氣道；本發(fā)明還針對管道壓損和湍流強度問題給出了一種錐形孔錐口斜度優(yōu)化設(shè)計方法，通過探索壓損與錐口斜度間的關(guān)系、不同錐口斜度下第二差壓測量點處的湍流強度，最終獲得壓差測量穩(wěn)定，管道壓損可控的氣體流量測量裝置，結(jié)合后端獲取的管道絕對壓力進行壓力補償，即可獲得準(zhǔn)確的管道氣體流量。

3、例如公開號為cn113447087b的一種中國專利，一種基于三壓力傳感器動態(tài)優(yōu)化的流量測量方法，該方法利用安裝在測試直管兩端固定位置處的壓力傳感器和中間位置的壓力傳感器，分別測量安裝點位置處的實時流體壓強，然后通過流量解算估計器實時估計出管路中流體的實時動態(tài)流量，響應(yīng)速度快，測量精確度高，能夠有效地排除環(huán)境中振動等的噪聲干擾，抗干擾能力強。

4、但本技術(shù)在實現(xiàn)本技術(shù)實施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：在冷水設(shè)備循環(huán)運行的過程中，水泵葉輪會隨著長時間的使用而導(dǎo)致磨損，葉輪磨損后葉片會變薄或變形，對流體的推動面積變小，致使水泵流量下降，無法滿足系統(tǒng)需求，對冷水設(shè)備的流量控制精度造成影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以及時、精準(zhǔn)地根據(jù)葉輪磨損程度對流量變化進行補償?shù)膯栴}，實現(xiàn)了在出現(xiàn)葉輪磨損問題時，能夠及時且有效地對流量變化進行補償?shù)男Ч?/p>

3、技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法，包括以下步驟：步驟一，獲取葉輪處磨損數(shù)據(jù)，磨損數(shù)據(jù)包括流量數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)以及葉輪損傷數(shù)據(jù)，根據(jù)磨損數(shù)據(jù)評估得到葉輪磨損評估值；步驟二：設(shè)置磨損閾值，根據(jù)葉輪磨損評估值與磨損閾值進行葉輪磨損判斷，得到葉輪磨損判斷結(jié)果；步驟三：若葉輪磨損判斷結(jié)果為當(dāng)前葉輪存在磨損，則獲取運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并將葉輪磨損評估值與運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)綜合分析得到實際調(diào)整值；步驟四：設(shè)置轉(zhuǎn)速閾值，根據(jù)實際調(diào)整值與轉(zhuǎn)速閾值進行流量控制。

5、進一步地，所述葉輪磨損評估值的獲取步驟如下：對流量數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到流量評估值；對振動數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到振動評估值；對葉輪損傷數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到運行影響值；對流量影響值、振動評估值以及運行評估值進行歸一化處理，并對流量影響值、振動評估值以及運行評估值綜合分析，得到葉輪磨損評估值。

6、進一步地，所述流量評估值的獲取步驟如下：預(yù)設(shè)采集時間段，并基于預(yù)設(shè)采集時間段設(shè)置采集次數(shù)；基于采集次數(shù)，采集葉輪處冷水流量與管道處冷水流量；對葉輪處冷水流量與管道處冷水流量進行差值計算，得到流量差值；基于采集次數(shù)，對流量差值進行均值計算，得到流量差均值；將采集次數(shù)、流量差均值以及流量差值綜合分析，得到流量波動評估值，并將流量波動評估值進行歸一化處理，得到流量評估值。

7、進一步地，所述流量波動評估值的獲取方式如下：；式中，表示流量波動評估值，表示采集次數(shù)，表示第次采集的流量差值，表示流量差均值。

8、進一步地，所述振動評估值的獲取步驟如下：基于預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的采集次數(shù)，采集振動頻率、振動幅度以及振動相位差，并對振動頻率、振動幅度以及振動相位差進行歸一化處理；對歸一化處理后的振動頻率、振動幅度以及振動相位差進行綜合計算得到振動評估值。

9、進一步地，所述運行影響值的獲取步驟如下：基于設(shè)置的采集次數(shù)，采集水質(zhì)信息；水質(zhì)信息包括：水質(zhì)顆粒濃度與水質(zhì)酸堿度；獲取水泵總運行時間，對每次采集的水質(zhì)信息進行求和計算，并對求和后的水質(zhì)信息進行歸一化處理，同時將歸一化處理后的水質(zhì)信息、水泵總運行時間以及采集次數(shù)進行綜合計算得到運行影響值。

10、進一步地，所述得到葉輪磨損判斷結(jié)果的具體步驟如下：設(shè)置第一磨損閾值與第二磨損閾值，并將葉輪磨損評估值與第一磨損閾值與第二磨損閾值實時比對；若葉輪磨損評估值小于第一磨損閾值，則判斷葉輪正常；若葉輪磨損評估值大于等于第一磨損閾值且小于第二磨損閾值，則會判斷當(dāng)前葉輪存在磨損；若葉輪磨損評估值大于等于第二流量閾值，則會判斷當(dāng)前葉輪磨損嚴重，并關(guān)閉閥門和水泵。

11、進一步地，所述實際調(diào)整值的獲取步驟如下：運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)包括：水泵當(dāng)前流量與水泵當(dāng)前轉(zhuǎn)速；將水泵當(dāng)前轉(zhuǎn)速、水泵當(dāng)前流量以及葉輪磨損評估值進行綜合計算，得到轉(zhuǎn)速調(diào)整值，將轉(zhuǎn)速調(diào)整值與水泵當(dāng)前轉(zhuǎn)速相加，得到實際調(diào)整值。

12、進一步地，所述根據(jù)實際調(diào)整值與轉(zhuǎn)速閾值進行流量控制的具體步驟如下：設(shè)置轉(zhuǎn)速閾值，實時比對實際調(diào)整值與轉(zhuǎn)速閾值；若實際調(diào)整值大于等于轉(zhuǎn)速閾值，則會調(diào)整水泵當(dāng)前轉(zhuǎn)速至實際調(diào)整值，并且會發(fā)送帶有當(dāng)前轉(zhuǎn)速和調(diào)整信息給工作人員；若實際調(diào)整值小于轉(zhuǎn)速閾值，則會調(diào)整當(dāng)前水泵轉(zhuǎn)速至轉(zhuǎn)速閾值，并且發(fā)送帶有當(dāng)前轉(zhuǎn)速和調(diào)整信息給工作人員，同時發(fā)出警報。

13、基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制裝置，所述裝置包括：

14、磨損程度評估模塊，用于獲取葉輪處磨損數(shù)據(jù)，磨損數(shù)據(jù)包括流量數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)以及葉輪損傷數(shù)據(jù)，根據(jù)磨損數(shù)據(jù)評估得到葉輪磨損評估值，并將葉輪磨損評估值傳輸至磨損程度判斷模塊；

15、磨損程度判斷模塊，用于設(shè)置磨損閾值，根據(jù)葉輪磨損評估值與磨損閾值進行葉輪磨損判斷，得到葉輪磨損判斷結(jié)果，并將葉輪磨損判斷結(jié)果傳輸至流量優(yōu)化調(diào)節(jié)模塊；

16、流量優(yōu)化調(diào)節(jié)模塊，用于接收葉輪磨損判斷結(jié)果，若葉輪磨損判斷結(jié)果為當(dāng)前葉輪存在磨損，則獲取運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并將葉輪磨損評估值與運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)綜合分析得到實際調(diào)整值，并將實際調(diào)整值傳輸至流量控制優(yōu)化模塊；

17、流量控制優(yōu)化模塊，用于接收實際調(diào)整值，設(shè)置轉(zhuǎn)速閾值，根據(jù)實際調(diào)整值與轉(zhuǎn)速閾值進行流量控制。

18、有益效果

19、本發(fā)明具有以下有益效果：

20、（1）、該基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置，通過得到葉輪磨損評估值，能夠精準(zhǔn)把握葉輪的磨損狀況，可針對性優(yōu)化流量控制。當(dāng)葉輪磨損較輕時，維持現(xiàn)有流量控制策略，確保水泵高效運行。若磨損較重，根據(jù)評估值與水泵當(dāng)前流量、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，依據(jù)比例定律計算轉(zhuǎn)速調(diào)整值，合理調(diào)整轉(zhuǎn)速，減少因磨損導(dǎo)致的泄漏、水力損失和振動，既保證流量滿足需求，又避免設(shè)備在異常狀態(tài)下運行，實現(xiàn)流量的優(yōu)化控制，提升水泵運行穩(wěn)定性與效率。

21、（2）、該基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置，通過設(shè)置磨損閾值并將葉輪磨損評估值與之實時比對，能夠快速且準(zhǔn)確地判斷葉輪的磨損程度。當(dāng)葉輪磨損評估值小于第一磨損閾值時，判定葉輪正常，維持運行可保障設(shè)備穩(wěn)定工作，避免不必要的調(diào)整。若處于第一、二磨損閾值之間，及時發(fā)出警報并調(diào)整流量，可在葉輪出現(xiàn)一定磨損但未嚴重損壞時，通過流量調(diào)整盡量維持水泵性能，同時提醒操作人員關(guān)注。而當(dāng)評估值大于等于第二磨損閾值，發(fā)出即將損壞預(yù)警并倒計時關(guān)閉葉輪，可防止因葉輪突然損壞造成設(shè)備故障或安全事故，有效保護設(shè)備及人員安全，確保整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

22、（3）、該基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置，通過得到的實際調(diào)整值，可精準(zhǔn)補償葉輪磨損對水泵性能的影響。當(dāng)葉輪磨損嚴重致使流量下降時，通過該計算得出較大的轉(zhuǎn)速調(diào)整值，即降低轉(zhuǎn)速，減少因磨損引發(fā)的泄漏、水力損失和振動，避免設(shè)備異常運行，降低故障風(fēng)險與能源消耗，確保水泵在不同葉輪磨損狀況下均能高效、穩(wěn)定運行。

23、（4）、該基于工業(yè)冷水設(shè)備的循環(huán)流量優(yōu)化控制方法及裝置，通過設(shè)置轉(zhuǎn)速閾值并據(jù)此進行流量控制，能夠確保水泵在安全、高效的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運行。聲光發(fā)生器便于及時向工作人員傳達異常信息，可根據(jù)不同情況靈活調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)實際調(diào)整值大于等于轉(zhuǎn)速閾值，將水泵轉(zhuǎn)速調(diào)整至實際調(diào)整值并通知工作人員，使水泵能按優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速運行，保障流量穩(wěn)定。若實際調(diào)整值小于轉(zhuǎn)速閾值，調(diào)整至轉(zhuǎn)速閾值并發(fā)出警報，既能防止轉(zhuǎn)速過低影響設(shè)備性能，又能及時告知工作人員，以便采取進一步措施，有效保障水泵穩(wěn)定運行，優(yōu)化流量控制。

24、當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。