一种基于物联网的空压站电能管理方法与流程

1.本发明涉及空压站技术领域，具体是一种基于物联网的空压站电能管理方法。


背景技术：

2.空压站就是压缩空气站，由空气压缩机、储气罐(分为一级、二级储气罐)、空气处理净化设备、冷干机组成；空气压缩机是指将电能转化为空气动能的一种装置，用于各种需要提供加压空气的场景，所述场景包括在家庭或者建筑施工的场地里操作气动装置或工具；
3.若空气压缩机加载不达标电流或电压时会导致操作不便，例如在启动空气压缩机时存在困难，气泵的活塞在活塞腔中开始移动压缩空气时产生很大的物理阻力，用于移动活塞的空气压缩机承受较高的初始负载。不达标的输入电压在启动空气压缩机时不能转动空气压缩机的输出轴，导致气泵的活塞不能完成一个初始周期的移动；
4.现有技术中，供电机组与空压站的相互配合中，不能够进行合理的匹配，导致空气压缩机加载的电流或电压不达标以及供电机组闲置，从而降低了空压站工作效率，资源利用率不高。


技术实现要素：

5.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种基于物联网的空压站电能管理方法。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种基于物联网的空压站电能管理方法，包括如下步骤：
8.步骤一：采集分析空压机的休眠状态数据，为空压机划分优先级；
9.步骤二：获取闲置的供电机组，对供电机组的供电系数进行评估；
10.步骤三：根据空压机的优先级依次为空压机分配供电机组；
11.步骤四：分配好供电机组后，按照预设温控规则控制供电机组的实时温度。
12.进一步地，采集分析空压机的休眠状态数据，为空压机划分优先级，具体分析步骤为：
13.s1：采集空压机的休眠状态数据，所述休眠状态数据包括频率数据、时间数据以及每次休眠前的排气量；其中，频率数据为一周内空压机进入休眠状态的频率；时间数据为每次空压机进入休眠状态的持续时长；
14.s2：根据休眠状态数据对空压机的休眠系数进行评估；
15.s3：根据空压机的休眠系数为空压机划分优先级。
16.进一步地，对供电机组的供电系数进行评估，具体包括：
17.获取供电机组的电气数据，所述电气数据包括供电机组的电能容量、当前电量储存值、单位电能产量以及单位电能外送量；
18.根据供电机组的电气数据对供电机组的供电系数进行评估。
19.进一步地，根据空压机的优先级依次为空压机分配供电机组，具体分配过程如下：
20.将需要分配的空压机标记为待分配空压机，将待分配空压机依据空压机的优先级进行排序，对排序最前的待分配空压机进行分配，选取供电系数最大的供电机组为该待分配空压机的供电机组；
21.然后将该待分配空压机标记为已分配空压机，对排序次之的待分配空压机进行分配，以此类推。
22.进一步地，所述预设温控规则为：
23.获取供电机组的实时温度，判断供电机组当前是否处于充放电状态；若否，则将供电机组的实时温度控制在第一预设范围内；
24.若是，则将供电机组的实时温度控制在第二预设范围内。
25.进一步地，所述第一预设范围比第二预设范围更宽。
26.进一步地，其中，将供电机组的实时温度控制在第一预设范围内，包括：
27.将供电机组的实时温度t与第一阈值t1、第二阈值t2、第三阈值t3和第四阈值t4比较大小，其中t1＜t2＜t3＜t4，t1和t4分别是第一预设范围的上、下限；
28.若t＜t1，开启空调，使空调开始制热；若t2≤t≤t3，关闭空调；若t＞t4，开启空调，使空调开始制冷。
29.进一步地，其中，将供电机组的实时温度控制在第二预设范围内，包括：
30.将供电机组的实时温度t与第五阈值t5、第六阈值t6比较大小，其中t5＜t6，t5和t6分别是第二预设范围的上、下限；
31.若t＜t5，使空调开始制热；若t＞t6，使空调开始制冷。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.1、本发明中通过采集空压机的休眠状态数据并进行分析，为空压机划分优先级；对排序最前的待分配空压机进行分配，选取供电系数最大的供电机组为该待分配空压机的供电机组；然后对排序次之的待分配空压机进行分配，以此类推，提高了空压机与供电机组的匹配度，延长了空压机的使用寿命，降低了匹配不合理带来的电力事故，提高资源利用率；
34.2、分配好供电机组后，按照预设温控规则控制供电机组的实时温度；本发明按供电机组是处于静置状态还是充放电状态设置不同的目标温度范围，此时从全天来看，空调换气次数将明显减少，温控系统耗电量降低，供电机组的发电量提高。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
37.下面将结合实施例对本发明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做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。
38.如图1所示，一种基于物联网的空压站电能管理方法，包括如下步骤：
39.步骤一：采集空压机的休眠状态数据并进行分析，为空压机划分优先级；具体分析步骤为：
40.s1：采集空压机的休眠状态数据，休眠状态数据包括频率数据、时间数据以及每次休眠前的排气量；其中，频率数据为一周内空压机进入休眠状态的频率；时间数据为每次空压机进入休眠状态的持续时长；
41.s2：根据空压机的休眠状态数据对空压机的休眠系数进行评估；具体为：
42.s21：将一周内空压机进入休眠状态的频率标记为p1；
43.s22：获取每次空压机进入休眠状态的持续时长，并标记为ti；
44.将ti与预设时间阈值相比较，若ti≥预设时间阈值，则将对应的ti标记为影响时长；统计影响时长出现的次数并标记为c1；
45.将影响时长与预设时间阈值进行差值计算得到超休值c2；
46.设定若干个超休系数，并标记为kc；c＝1，2，
…
，w；且k1＜k2＜
…
＜kw；每个超休系数kc均对应一个预设超休值范围，依次分别为(k1，k2]，(k2，k3]，
…
，(kw，kw 1]；且k1＜k2＜
…
＜kw＜kw 1；
47.当c2∈(kw，kw 1]，则预设超休值范围对应的超休系数为kw；
48.利用公式c3＝c2
×
kw获取得到超休值对应的影响值c3；将所有超休值对应的影响值进行求和得到超休影响总值，并标记为c4；
49.利用公式c5＝c1
×
a1 c4
×
a2获取得到超休系数c5；其中a1、a2均为比例系数；
50.s23：将每次休眠前的排气量标记为pt；根据pt对空压机的排气系数进行评估；具体为：
51.将pt与排气阈值相比较，得到评价信号；评价信号包括高级信号、中级信号和一般信号；其中排气阈值包括x2、x3；x2、x3均为固定数值且x2＞x3；
52.当pt≥x2时，此时评价信号为高级信号；
53.当x3＜pt＜x2时，此时评价信号为中级信号；
54.当pa≤x3时，此时评价信号为一般信号；
55.统计高级信号、中级信号和一般信号各自相较于评价信号次数的占比；并将占比依次标记为zb1、zb2和zb3；
56.计算排气系数wp，具体计算公式为：wp＝zb1
×
a3 zb2
×
a4 zb3
×
a5，其中a3、a4、a5均为系数因子，且a3＞a4＞a5；
57.s24：利用公式xm＝p1
×
b1 c5
×
b2 wp
×
b3计算得到空压机的休眠系数xm，其中b1、b2、b3均为系数因子；
58.s3：根据空压机的休眠系数为空压机划分优先级，其中休眠系数越小，则对应空压机的优先级越高；
59.步骤二：获取闲置的供电机组，对供电机组的供电系数进行评估；具体为：
60.将供电机组标记为u，u＝1，2，
……
，p，p为正整数；
61.获取供电机组的电气数据，电气数据包括供电机组的电能容量、当前电量储存值、单位电能产量以及单位电能外送量；
62.根据供电机组的电气数据对供电机组的供电系数进行评估；
63.步骤三：根据空压机的优先级依次为空压机分配供电机组；具体分配过程如下：
64.将需要分配的空压机标记为待分配空压机，将待分配空压机依据空压机的优先级进行排序，对排序最前的待分配空压机进行分配，选取供电系数最大的供电机组为该待分配空压机的供电机组；
65.然后将该待分配空压机标记为已分配空压机，对排序次之的待分配空压机进行分配，选取供电系数次之的供电机组为该待分配空压机的供电机组，以此类推；
66.步骤四：分配好供电机组后，按照预设温控规则控制供电机组的实时温度，从而提高供电机组的发电量；
67.预设温控规则为：
68.获取供电机组的实时温度；
69.判断供电机组当前是否处于充放电状态；若否，则将供电机组的实时温度控制在第一预设范围内；
70.若是，则将供电机组的实时温度控制在第二预设范围内，第一预设范围是比第二预设范围更宽的一个温度范围；
71.其中，将供电机组的实时温度控制在第一预设范围内，包括：
72.将供电机组的实时温度t与第一阈值t1、第二阈值t2、第三阈值t3和第四阈值t4比较大小，其中t1＜t2＜t3＜t4，t1和t4分别是第一预设范围的上、下限；
73.若t＜t1，开启空调，使空调开始制热；
74.若t2≤t≤t3，关闭空调；
75.若t＞t4，开启空调，使空调开始制冷。
76.其中，将供电机组的实时温度控制在第二预设范围内，包括：
77.将供电机组的实时温度t与第五阈值t5、第六阈值t6比较大小，其中t5＜t6，t5和t6分别是第二预设范围的上、下限；
78.若t＜t5，使空调开始制热；
79.若t＞t6，使空调开始制冷；
80.本发明利用供电机组在静置状态下允许维持在比充放电状态下更宽的温度范围的特点，按供电机组是处于静置状态还是充放电状态设置不同的目标温度范围，此时从全天来看，空调换气次数将明显减少，温控系统耗电量降低，供电机组的发电量提高。
81.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
82.本发明的工作原理：
83.一种基于物联网的空压站电能管理方法，在工作时，首先采集空压机的休眠状态数据并进行分析，为空压机划分优先级；再获取供电机组的电气数据，根据供电机组的电气数据对供电机组的供电系数进行评估；然后根据空压机的优先级依次为空压机分配供电机组；将需要分配的空压机标记为待分配空压机，将待分配空压机依据空压机的优先级进行
排序，对排序最前的待分配空压机进行分配，选取供电系数最大的供电机组为该待分配空压机的供电机组；然后对排序次之的待分配空压机进行分配，以此类推，提高了空压机与供电机组的匹配度，延长了空压机的使用寿命，降低了匹配不合理带来的电力事故，提高资源利用率；
84.分配好供电机组后，按照预设温控规则控制供电机组的实时温度；获取供电机组的实时温度，判断供电机组当前是否处于充放电状态；若否，则将供电机组的实时温度控制在第一预设范围内；若是，则将供电机组的实时温度控制在第二预设范围内，本发明按供电机组是处于静置状态还是充放电状态设置不同的目标温度范围，此时从全天来看，空调换气次数将明显减少，温控系统耗电量降低，供电机组的发电量提高。
85.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
86.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。