1.本发明涉及综合能源系统技术领域,具体涉及一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法及系统。
背景技术:2.暖通是建筑的一个组成部分,在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程,包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,从功能上说也是建筑组成中必不可缺的一部分。在这其中,以水为介质的空调由于其价格低、效率高、舒适性强等原因,越来越多的应用到了民用建筑和工商业建筑之中。但是在实际的使用中,经常会发现水管道的泄漏,它不仅会导致能源的浪费及水资源的浪费,甚至会对建筑墙面、地面及设备设施产生不可弥补的损坏,以至于产生各种安全隐患。
3.基于《城镇供热管网设计标准》cjj/t 34-2022,7.5.5-1中补水装置的流量,不应小于供热系统循环流量的2%;事故补水流量不应小于供热系统循环流量的4%;可知,循环管道运行存在两种运行状态:一是正常运行状态,二是事故运行状态;在正常运行状态下,变频补水泵的运行频率波动区间即为补水泵正常运行区间;
4.在现有技术中,暖通空调循环管道由于密封不严而导致的系统漏水、系统检修放水、事故冒水以及系统泄压等原因,所造成的暖通空调循环管道普遍存在跑、冒、滴、漏等情况,一般是由运行人员通过现场巡检来发现漏点;存在发现不及时、进而造成能源浪费的问题。
技术实现要素:5.本发明的目的在于提供一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法及系统,解决以下技术问题:
6.暖通空调循环管道由于密封不严而导致的系统漏水、系统检修放水、事故冒水以及系统泄压等原因,所造成的暖通空调循环管道普遍存在跑、冒、滴、漏等情况,一般是由运行人员通过现场巡检来发现漏点;存在发现不及时、进而造成能源浪费的问题。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
8.一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法,包括如下步骤:
9.基于变频补水泵的启动信号,获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h;
10.基于变频补水泵运行频率数据h计算获取每日变频补水泵运行频率平均值hd,并储存记录,累计记录天数b;
11.采用滚动计算的方式获取b1天变频补水泵的离散率s;
12.将变频补水泵的离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;
13.基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;
14.基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息。
15.优选的,接收变频补水泵的启动信号后,还包括如下步骤:
16.延时变频补水泵运行频率数据h的获取时间a。
17.优选的,所述延时变频补水泵运行频率数据h的获取时间a,还包括如下步骤:
18.预设变频补水泵运行频率下限值h
限
;
19.获取变频补水泵运行频率数据h与频率设定下限值h
限
对比,频率设定下限值h
限
的设定范围为25-40hz;
20.当变频补水泵运行频率数据h大于等于频率设定下限值h
限
时,获取预设间隔时间内变频补水泵的运行频率;
21.当变频补水泵运行频率数据h小于频率设定下限值h
限
时,继续延长获取时间a。
22.优选的,所述变频补水泵运行频率平均值hd的计算公式为:
[0023][0024]
其中,基于预设的时间间隔,获取当日变频补水泵运行频率的一组数据h
hi
,数量为a,则每日数据集合为[h
h1
、h
h2
、h
h3
...h
ha
]。
[0025]
优选的,所述变频补水泵的离散率s的计算公式为:
[0026]
其中,
[0027][0028][0029]
计算b1天变频补水泵的离散率s的计算频率为每日一次,每次计算时,选取最近b1天数据进行计算,并储存记录,b1≤b。
[0030]
优选的,所述判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期的方法如下:
[0031]
当s<x时,判断变频补水泵处于系统运行稳定期;
[0032]
当s≥x时,则查找变频补水泵离散率s的历史数据:
[0033]
当离散率历史数据全部≥x时,判断变频补水泵处于系统运行初期;
[0034]
当离散率历史数据非全部≥x时,则判断变频补水泵处于系统运行稳定期;
[0035]
其中,x的取值范围为2%-4%。
[0036]
优选的,所述差值e的计算公式为:
[0037]
e=h
hi-h
d(前日)
[0038]
其中,差值e的计算时间间隔与记录当日变频补水泵运行频率h
hi
相同。
[0039]
优选的,判断变频补水泵系统处于系统运行初期时:
[0040]
当差值e≥c时,输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0041]
当差值e<c时,返回,待下一个当日变频补水泵运行频率h
hi
数据输入时,再次计算差值e并与c对比,如此往复循环计算。
[0042]
优选的,判断变频补水泵系统处于系统运行稳定期时:
[0043]
当差值e≥d时,输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0044]
当差值e<d时,返回,待下一个当日变频补水泵运行频率h
hi
数据输入时,再次计算差值e并与c对比,如此往复循环计算。
[0045]
一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警系统,包括:
[0046]
信号接收单元,所述信号接收单元用于接收变频补水泵的启动信号;
[0047]
数据获取单元,所述数据获取单元用于获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h;
[0048]
第一处理单元,所述第一处理单元用于计算获取b天内每日变频补水泵运行频率平均值hd;
[0049]
第二处理单元,所述第二处理单元用于计算获取b1天变频补水泵的离散率s;
[0050]
第一对比单元,所述第一对比单元用于将离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;
[0051]
第三处理单元,所述第三处理单元基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;
[0052]
第二对比单元,所述第二对比单元基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息。
[0053]
本发明的有益效果:
[0054]
(1)本发明通过信号接收单元接收变频补水泵的启动信号;获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h;计算获取b天内每日变频补水泵运行频率平均值hd;计算获取b1天变频补水泵的离散率s;将离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0055]
(2)本发明的循环管道泄漏预警方法与人工巡检相比较,在发现漏点的及时性上大大提高,有效避免了由于发现漏点不及时所造成的资源浪费;并且由于系统的连续运行,可减轻巡检人员的重复性工作量,提高了工作效率。
附图说明
[0056]
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0057]
图1是本发明一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法的流程示意图;
[0058]
图2是本发明一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法的具体流程示意图;
[0059]
图3是本发明一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警系统的结构示意图。
具体实施方式
[0060]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0061]
实施例1
[0062]
请参阅图1-图2所示,本发明为一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警方法,包括如下步骤:
[0063]
s100、基于变频补水泵的启动信号,获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h(hz);
[0064]
具体的,在本实施方式中,接收变频补水泵的启动信号后,还包括如下步骤:
[0065]
s101、接收变频补水泵的启动信号后,延时变频补水泵运行频率数据h的获取时间a(min);
[0066]
可以说明的是,该延时获取时间a可以基于变频补水泵的型号进行自由设定,延时获取时间的取值范围为1-10min,其目的是使得变频补水泵达到稳定运行状态,避免启动变频补水泵初期参数波动影响预警的准确性;
[0067]
具体的,延时变频补水泵运行频率数据h的获取时间a,还包括如下步骤:
[0068]
s1011、预设变频补水泵运行频率下限值h
限
(hz);
[0069]
s1012、获取变频补水泵运行频率数据h与频率设定下限值h
限
对比;需要说明的是,其目的是保证变频补水泵的运行达到正常运行状态,频率过低对变频补水泵电机损伤较大,频率设定下限值h
限
的设定范围为25-40hz;
[0070]
s1013、当变频补水泵运行频率数据h大于等于频率设定下限值h
限
时,获取预设间隔时间内变频补水泵的运行频率;
[0071]
当变频补水泵运行频率数据h小于频率设定下限值h
限
时,继续延长获取时间a;
[0072]
s200、基于变频补水泵运行频率数据h计算获取每日变频补水泵运行频率平均值hd,并进行储存记录,累计记录天数b(天);
[0073]
具体的,在本实施方式中,基于预设的时间间隔,获取当日变频补水泵运行频率的一组数据h
hi
,数量为a,则每日数据集合为[h
h1
、h
h2
、h
h3
...h
ha
];
[0074]
变频补水泵运行频率平均值hd的计算公式为:
[0075][0076]
需要说明的是,累计记录b天的每日hd的值,需要达到一定的天数才能进行下一步的计算,其作用是确定补水泵正常运行区间,避免在数据较少的情况下,由于数据波动而影响预警的准确性;
[0077]
具体的,累计天数b可以进行自由设定,在本实施例中,b大于等于30天;
[0078]
s300、采用滚动计算的方式获取b1天变频补水泵的离散率s;
[0079]
具体的,在本实施方式中,计算b1天变频补水泵的离散率s的计算频率为每日一次,每次计算时,选取最近b1天数据进行计算,并进行储存记录,b1≤b,本实施方式中,b1=b:
[0080]
需要说明的是,变频补水泵的离散率s的计算公式为:
[0081][0082]
其中,
[0083][0084]
s400、将变频补水泵的离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;
[0085]
在系统运行初期,由于系统的复杂性,管道内的气体难以在短时间内完全排出,需要随着系统的不断运行逐渐排出,直至达到稳定运行状态。在此过程中,变频补水泵的运行频率呈现开始波动较大,而后波动逐渐收敛,直至波动较为稳定的运行状态;变频补水泵的运行频率波动较大和波动逐渐收敛的阶段可认为是系统运行初期,变频补水泵的运行频率波动较为稳定的阶段可认为是系统运行稳定期;其判定方法可通过变频补水泵的运行频率的离散率高低来进行判定,具体方法为:设置该系统运行稳定期变频补水泵的运行频率的离散率阀阈值,当离散率低于该阀阈值时,则认为系统已进入运行稳定期;当离散率高于或等于该阀阈值时,则认为系统仍然处于运行初期;
[0086]
具体的,在本实施方式中,判断方法如下:
[0087]
当s<x时,判断变频补水泵处于系统运行稳定期;
[0088]
当s≥x时,则查找变频补水泵离散率s的历史数据:
[0089]
当离散率历史数据全部≥x时,判断变频补水泵处于系统运行初期;
[0090]
当离散率历史数据非全部≥x时,则判断变频补水泵处于系统运行稳定期;在本实施方式中,即存在<2%的数据为<x时,则判断变频补水泵处于系统运行稳定期;
[0091]
需要说明的是,x的取值范围为2%-4%;
[0092]
s500、基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;
[0093]
具体的,在本实施方式中,计算时间间隔与记录当日变频补水泵运行频率h
hi
相同,其计算公式为:
[0094]
e=h
hi-h
d(前日)
[0095]
s600、基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0096]
具体的,在本实施例中,判断变频补水泵系统处于系统运行初期时:
[0097]
当差值e≥c时,输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0098]
当差值e<c时,返回,待下一个当日变频补水泵运行频率h
hi
数据输入时,再次计算差值e并与c对比,如此往复循环计算;
[0099]
判断变频补水泵系统处于系统运行稳定期时:
[0100]
当差值e≥d时,输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0101]
当差值e<d时,返回,待下一个当日变频补水泵运行频率h
hi
数据输入时,再次计算差值e并与c对比,如此往复循环计算;
[0102]
在本实施方式中,当变频补水泵系统处于运行初期时,循环管道可能存在带气等情况,随着系统的逐步运行排气,系统的补水量会逐步降低,所以在系统运行初期,补水量会相对较大,为正常现象;因此采用系统运行初期判定值c和系统运行稳定期判定值d,且c>d;
[0103]
c的取值范围为3-5hz,d的取值范围为1-3hz。
[0104]
实施例2
[0105]
请参阅图3,一种基于变频补水系统的循环管道泄漏预警系统,包括:
[0106]
信号接收单元,信号接收单元用于接收变频补水泵的启动信号;
[0107]
数据获取单元,数据获取单元用于获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h;
[0108]
第一处理单元,第一处理单元用于计算获取b天内每日变频补水泵运行频率平均值hd;
[0109]
第二处理单元,第二处理单元用于计算获取b1天变频补水泵的离散率s;
[0110]
第一对比单元,第一对比单元用于将离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;
[0111]
第三处理单元,第三处理单元基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;
[0112]
第二对比单元,第二对比单元基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息;
[0113]
具体的,在本实施方式中,通过信号接收单元接收变频补水泵的启动信号;通过数据获取单元获取预设间隔时间内变频补水泵运行频率数据h;第一处理单元计算获取b天内每日变频补水泵运行频率平均值hd;第二处理单元计算获取b1天变频补水泵的离散率s;第一对比单元将离散率s与变频补水泵预设阀阈值离散率x对比,判断变频补水泵处于运行初期或运行稳定期;第三处理单元基于判断结果获取当时变频补水泵补水频率h
hi
与前日变频补水泵补水频率平均值h
d(前日)
的差值e;第二对比单元基于变频补水泵系统的状态判断结果,将差值e与系统运行初期判定值c或系统运行稳定期判定值d对比,判断是否输出“循环管道泄漏”预警信息。
[0114]
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0115]
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。