家用增压泵的静音控制方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本技术涉及流体机械与智能控制，尤其涉及一种家用增压泵的静音控制方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、家用供水增压泵是城镇高层住宅及水压不足户型家庭生活供水系统的核心动力设备，其性能直接影响全屋用水的稳定性与居家环境的舒适性。随着居民对居家静谧性、用水舒适度及设备安全性的要求不断提升，家用增压泵在静音控制、智能适配及异常处理等方面的技术需求日益突出。

2、目前市面上的家用增压泵多采用定频异步电机驱动，依靠机械档位切换来适配不同的用水场景。启动方式普遍为直接启动或星三角降压启动，运行过程中以恒定功率输出为主，部分变频款产品虽具备降频运行能力，但其控制逻辑仍较为粗放，通常仅根据出水口压力是否低于设定阈值来决定启停或升降速，缺少对管网状态、用水负载及异常工况的综合感知与精细化调控能力。

3、然而，上述现有技术在实际使用中仍存在以下缺陷：第一，启动瞬间输出扭矩大，管网水流流速急剧变化，极易产生水锤效应与机械冲击噪音，且家用增压泵多安装于阳台、厨房、卫生间等紧邻起居区域的场所，夜间及凌晨用水时段，水泵额定转速运行产生的水流噪音与电机震动噪音严重干扰家人休息，现有技术缺少可根据管网状态自适应平滑启停、并兼顾静音与稳压需求的控制方案。第二，家庭供水管网因停水复供、管路检修、水箱液位波动、管路接口密封老化或龙头放空进气等情况，极易在泵体进水端吸入空气形成气阻，发生气阻时叶轮击打气团无法建立有效水压，伴随干磨异响，同时水冷散热失效易烧毁机械密封与电机绕组，而现有产品仅配置简易水位或水流开关做断水保护，无法提前识别初期气阻，出现气阻后只能人工排气，缺少基于流体特性实现不停机自动排气自愈的功能。第三，传统增压泵采用固定档位、恒定功率输出的运行逻辑，不区分用水场景，无论是单人单点小流量用水、全屋多点同时用水，还是管路滤网堵塞、后端净水器或热水器高压用水等不同负载状态，泵体始终以相近功率运转，不仅造成电能浪费，小流量时水压过高易出水飞溅，大流量时又水压不足出水乏力，无法根据管网负载动态匹配输出功率与压力。第四，部分变频款增压泵为降噪设计了降频运行模式，但根据流体力学原理，水泵流量与转速成正比，低转速直接导致出水流量与水压同步下降，若为降噪持续低频运行则无法满足正常用水需求，若为补足流量盲目延长低频运行时长则节能效果大幅下降且加剧设备损耗，现有技术缺少针对低转速工况的供水补偿策略，无法兼顾静音与正常供水。

技术实现思路

1、基于上述问题，本技术实施例提供了一种家用增压泵的静音控制方法、装置、存储介质及电子设备，实现了增压泵的平滑静音启动、自适应调压，兼顾了静音与供水稳定性。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种家用增压泵的静音控制方法，应用于增压泵，该方法包括：

3、获取增压泵的运行参数，运行参数包括增压泵的进水口压力、出水口压力、电机电流以及输出流量；

4、根据进水口压力确定启动参数，按照启动参数控制增压泵的电机从初始频率按照预设的加速曲线加速至目标频率；

5、根据当前时段选择对应的目标出水压力，并以目标出水压力为控制目标，根据出水口压力对电机进行闭环调速控制，其中，不同时段对应的目标出水压力不同；闭环调速控制为根据目标出水压力确定目标频率，并控制电机升速至所述目标频率；

6、根据出水口压力与输出流量识别当前用水场景，根据用水场景调整目标出水压力和/或电机的运行频率。

7、在一种可能的实施方式中，运行参数还包括电机电流，根据出水口压力与输出流量识别当前用水场景，根据用水场景调整目标出水压力和/或电机的运行频率之后，该方法还包括：

8、获取增压泵的振动信号；

9、根据电机电流、振动信号以及出水口压力进行气阻判定，当判定发生气阻时，执行气阻自愈操作；

10、根据电机电流、振动信号以及出水口压力进行气阻判定，包括：

11、当电机电流的总谐波失真度超过第一预设阈值、振动信号的高频段能量超过第二预设阈值、且出水口压力低于第三预设阈值时，判定发生气阻；

12、执行气阻自愈操作，包括：

13、控制电机升速至预设排气转速，持续第一时长后开启排气阀，排气阀开启第二时长后关闭，控制电机降速至气阻发生前电机的目标转速，预设排气转速高于电机的额定转速。

14、基于上述方法，通过根据电机电流的总谐波失真度、振动信号的高频段能量和出水口压力进行多特征融合气阻判定，实现了气阻初期的早期识别；通过升速至高于额定转速的排气转速配合排气阀时序控制，在不停机状态下完成气团粉碎与强制排出，并降速回气阻发生前的目标转速，实现了气阻自愈。

15、在一种可能的实施方式中，根据出水口压力与输出流量识别当前用水场景，根据用水场景调整目标出水压力和/或电机的运行频率之后，方法还包括：

16、当电机的当前运行频率低于预设频率阈值时，按照预设的补偿周期向当前运行频率上叠加频率脉冲，频率脉冲的持续时间小于补偿周期，以对输出流量进行补偿。

17、基于上述方法，通过在低频运行状态下按照预设的补偿周期叠加持续时间更短的频率脉冲，在不显著增加整体噪音的前提下，利用水锤波的正向叠加效应弥补了低转速带来的流量亏空，保障了低频工况下的供水流量与压力达标。

18、在一种可能的实施方式中，启动参数包括初始频率和加速时间；

19、进水口压力包括第一区间和第二区间；进水口压力小于第一预设压力时属于第一区间，进水口压力大于或等于第一预设压力且小于第二预设压力时属于第二区间；其中，第一预设压力小于第二预设压力；第一区间的最低压力值低于第二区间的最低压力值；进水口压力处于第一区间时对应的加速时间长于进水口压力处于第二区间时对应的加速时间。

20、基于上述方法，通过将进水口压力划分为第一区间和第二区间，并配置压力较低时加速时间较长、压力较高时加速时间较短的启动参数，使电机启动过程与管网实际蓄能状态相匹配，避免了空管状态下高速启动导致的干摩擦发热与来水时的剧烈水锤，同时也避免了有压状态下启动过慢造成的响应延迟。

21、在一种可能的实施方式中，进水口压力还包括第三区间，其中，第三区间的最低压力值大于或等于当前时段对应的目标出水压力；当进水口压力处于第三区间时，控制电机保持停机状态。

22、基于上述方法，例通过在进水口压力已达到或超过目标出水压力时控制电机保持停机，避免了电机在管网已满足压力需求的情况下无效运转，防止了憋泵状态对电机与泵体造成的过载损害。

23、在一种可能的实施方式中，当前时段包括第一时段和第二时段；

24、第一时段为日间用水时段，第二时段为夜间静音时段；

25、第一时段对应第一目标出水压力，第二时段对应第二目标出水压力，第二目标出水压力小于第一目标出水压力；

26、闭环调速控制具有压力控制死区，且在第二时段内的压力控制死区的宽度大于在第一时段内的压力控制死区的宽度。

27、基于上述方法，通过将日间时段配置较高的目标出水压力以满足多点用水需求，将夜间时段配置较低的目标出水压力以降低电机转速与水流噪音，并通过在夜间时段展宽压力控制死区，避免了因管路微渗漏或水压微小波动导致的电机频繁启停，有效减少了夜间启停次数与运行噪音，实现了静音与稳压的有效平衡。

28、在一种可能的实施方式中，在第二时段内，闭环调速控制的比例增益小于第一时段内的比例增益，和/或，第二时段内的积分时间大于第一时段内的积分时间。

29、基于上述方法，通过在夜间时段减小闭环调速控制的比例增益和/或增大积分时间，使电机在夜间压力波动时的调速过程更加平缓，提升了用水舒适度。

30、第二方面，本技术实施例提供了一种家用增压泵的静音控制装置，应用于增压泵，该装置包括：获取模块、确定模块、选择模块、调整模块，其中：

31、获取模块，用于获取增压泵的运行参数，运行参数包括增压泵的进水口压力、出水口压力、电机电流以及输出流量；

32、确定模块，用于根据进水口压力确定启动参数，按照启动参数控制增压泵的电机从初始频率按照预设的加速曲线加速至目标频率；

33、选择模块，用于根据当前时段选择对应的目标出水压力，并以目标出水压力为控制目标，根据出水口压力对电机进行闭环调速控制，其中，不同时段对应的目标出水压力不同；

34、调整模块，用于根据出水口压力与输出流量识别当前用水场景，根据用水场景调整目标出水压力和/或电机的运行频率。

35、第三方面，本技术实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法的步骤。

36、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法的步骤。

37、本技术一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过根据进水口压力确定启动参数并按照预设加速曲线升速，消除了启动阶段的水锤冲击与机械冲击噪音；通过根据当前时段切换目标出水压力并闭环调速，实现了日间稳压与夜间静音的动态平衡；通过识别用水场景并相应调整目标出水压力或运行频率，实现了按需供能，避免了小流量飞溅与多点用水失压问题。有效提升了家用增压泵在全工况下的静音性能与供水稳定性。