一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法及系统与流程

1.本发明涉及静音泵装置技术领域，特别涉及到一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法及系统。


背景技术：

2.供水设备是生活和生产中不可或缺的设备之一，随着环保意识增强和生产技术进步，供水设备已经逐步趋于静音化，传统二次供水设备使用静音泵时，由于静音泵中配置的是水冷电机，水冷电机在小流量或闷转运行情况下容易发热，过度发热容易导致电机损坏，维修成本高，并导致供水系统不稳定。
3.公开号为cn109838388a的专利申请涉及一种多功能水陆两用静音泵，包括上下结构的静音泵，所述静音泵的上部为静音泵泵体，其下部为静音泵电机；底部为定位座；所述定位座上设置有进水口；静音泵泵体的顶部设置有出水口，静音泵泵体靠近出水口位置设置有泵体安装口，定位座上设置有定位安装口，定位安装口与泵体安装口之间连接有水循环降温装置；该发明通过在静音泵外套接水循环降温装置，利用静音泵自身所输送的介质在水循环降温装置的循环流动带走电机工作过程中所产生的热量，进而对电机进行冷却，延长电机的使用寿命。该发明中使用到了温度传感器，当在第一温度传感器检测到的水温值大于预定水温值或第二温度传感器检测到水循环降温装置的温度大于预定温度值时进行报警，这种方式虽然可以保护静音泵，但是当静音泵中水温上升后，静音泵不运行，没有水的流动，热水无法循环，静音泵温度很难再下降下去，导致静音泵可能会收到损伤，并且需要排掉静音泵中的热水，静音泵才能再次运行，浪费了水资源。
4.公开号为cn205557706u的专利公开了一种层叠式静音管中泵给水设备，该层叠式静音管中泵给水设备通过在每个隔声套管中设置一个温度传感器以侦测隔声套管中的水温，通过数据传输线将侦测出的水温传递到控制中心，当隔声套管中的水温超过设备设定值时控制中心会做出报警或停机动作从而保护隔声套管中的潜水电泵电机，另外，该层叠式静音管中泵给水设备中的管中泵组采用层叠式安装，相较于普通卧式安装占用面积小，相较于立式安装设备重心低振动小噪声低，并且，该给水设备中的隔声套管外增加吸声涂层和保护层，使静音管中泵的噪声进一步降低，该层叠式静音管中泵给水设备具有降噪性能好且安全系数高的优点。该专利提供的设备中设置了一个温度传感器以侦测隔声套管中的水温，当隔声套管中的水温超过设备设定值时控制中心会做出报警或停机动作，但这种方式与上一对比文件相同是可以达到可以保护静音泵的目的，但是当静音泵中水温上升后，静音泵不运行，没有水的流动，热水无法循环，静音泵温度很难再下降下去，导致静音泵可能会收到损伤。
5.公开号为cn111365223b的专利涉及一种智能静音泵故障预警系统，包括相互连接的传感器组和静音泵控制中心，所述传感器组包括电流测量模块、电机轴承温度传感器、电机定子温度传感器、内置温度传感器、压力传感器和流量传感器；所述电流测量模块用于检测电机的运行电流；所述电机轴承温度传感器用于检测电机轴承的温度；所述电机定子温
度传感器用于检测电机定子的温度；所述内置温度传感器用于检测变频器的温度；所述压力传感器用于检测静音泵的输入压力；所述流量传感器用于检测静音泵的流量；所述静音泵控制中心将所述传感器组采集到的数据与保存的静音泵数据模型进行对比分析，判断静音泵是否存在故障先兆。该发明能有效避免静音泵故障的扩大，并且防止电机轴承、电机定子和变频器的温度达到阈值从而损伤设备，但是所述电机轴承、电机定子和变频器达到阈值温度所用时间较长，温度变化速率较慢，故在达到阈值温度前该装置已经在高温中长时间作业，存在一定的安全风险，并且增加了能耗。
6.综上，现有技术中，存在静音泵电机在小流量或闷转运行情况下容易发热，过度发热容易导致电机损坏，维修成本高，并导致供水系统不稳定，在现在静音泵做温度防护时使用温度传感器作为检测工具，但是判断是否发热或判断静音泵是否在闷转状态的依据是温度限值，也就是当静音泵闷转时，温度上升到预设限定值后，静音泵发出预警信息至控制终端，然后静音泵停止运行，这种方式虽然可以保护静音泵，但是当静音泵中水温上升后，静音泵不运行，没有水的流动，热水无法循环，静音泵温度很难再下降下去，导致静音泵无法再自行启动，如需静音泵再次启动，需要排掉静音泵中的热水，导致了水资源的浪费。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术中，静音泵电机在小流量或闷转运行情况下容易导致热量堆积，热量过多堆积容易导致电机损坏，以及使用温度限值作为温度保护方法的标准容易忽视在温度上升过程的设备损坏问题，提供了一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法及系统。
8.本发明的构思之一在于，防止静音泵电机进入异常状态，所述异常状态包括小流量运作或闷转状态，从根本上解决了静音泵内部热量堆积影响静音泵正常运行的问题。
9.在现有技术中，对静音泵的温度检测一般是用使用温度限值来作为温度检测标准，具体是因为使用温度限值来作为温度检测标准的程序设计简单，设备反应快速，达到预设温度即可报警或停机，但是静音泵在小流量运转或闷转状态下温度在还未达到限值时，已有热量堆积情况产生，在温度较高的情况下长时间运转仍旧会损伤电机，并且静音泵的维修成本高、难度高。
10.进一步的，本发明的构思还在于，设置温度变化速率代替温度作为静音泵的温度检测标准。
11.具体的，本方法使用温度变化速率作为温度检测标准，使静音泵电机在进入异常状态前降低频率或停止运转，避免影响静音泵运行或损伤电机。
12.进一步的，所述小流量运转为静音泵体内部水流流量较小，散热效果不佳，所述闷转状态为静音泵体内部水流流量几乎为零，内部水流在不流动的情况下无法快速带走电机运转时产生的热量，故电机在小流量运转和闷转状态下，温度上升较快，容易影响静音泵运行或损伤电机，本方法通过检测温度变化速率来判断判断静音泵运转状态，并以温度变化速率作为温度防护检测标准，快速反应静音泵的热量堆积情况，防止电机在小流量运转状态或闷转状态下温度上升过快。
13.更进一步的，本发明的构思还在于，设置温度传感器来作为温度测量工具。
14.其中，所述温度传感器设置在静音泵外表面的一侧，用于实时检测静音泵表面温
度。
15.更进一步的，本发明的构思还在于，温度传感器将采集的温度传输给变频器，变频器对温度数据进行分析，通过温度的变化速率来作为控制接下来静音泵运转的依据。
16.具体的，静音泵配置有变频控制器，变频控制器上设有温度采集接口，温度传感器将采集的温度信息传输至变频器，变频器对温度信息进行分析和计算。
17.更进一步的，本发明的构思还在于，温度变化速率的算法包括：设时间t1时，温度为c1，时间t1
△
t时，温度为c2，则在
△
t时间内，温度上升值
△
c=c2-c1，在
△
t时间内，静音泵闷转报警温度升温速率阈值为c，c为可编辑变量，则;进一步的，当
△
c≤c时，表示静音泵正常运行，当
△
c＞c时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
18.更进一步的，本发明的构思还在于，当温度变化速率过快时，变频器和电机会快速进入休眠状态，防止静音泵电机温度继续上升，如此设置可以提前对静音泵闷转状态进行预警，防止静音泵进入闷转状态，导致累计热量影响后面静音泵的运行或导致设备损坏。
19.更进一步的，本发明的构思还在于，在变频器控制静音泵降低频率或停止运作之前，与变频器电连接的报警装置发出报警信息至控制终端，提醒技术人员对温度上升情况进行排查，避免影响住户用水。
20.综上，本发明提供一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法，所述方法包括：通过温度传感器实时获取静音泵的温度；将所述温度传输至变频器；所述变频器根据所述温度信息计算单位时间内温度变化速率；设定静音泵闷转报警温度升温速率阈值；判断所述温度变化速率是否达到所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值；当温度变化速率小于或等于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，表示静音泵正常运行；或，当温度变化速率大于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
21.一种智能防淹静音泵的闷转防护检测系统，所述系统至少包括：电机、变频器、温度传感器和报警装置，所述温度传感器设置电机安装处，用于获取电机处水流的温度，所述变频器与所述报警装置电连接，所述报警装置用于在变频器感知到温度上升数据超过预设静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，发出报警信息至控制终端。
22.在一些实施方式中，所述方法还包括：设定静音泵最高温度阈值；根据变频器获取的温度信息判断所述温度是否达到静音泵最高温度阈值；当静音泵温度小于或等于静音泵最高温度阈值时，表示静音泵正常运行；或，当静音泵温度大于静音泵最高温度阈值时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
23.在一些实施方式中，所述方法还包括：当温度变化速率大于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值，且静音泵温度大于
静音泵最高温度阈值时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作；或，当温度变化速率大于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值，且静音泵温度小于或等于静音泵最高温度阈值时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作；或，当温度变化速率小于或等于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值，且静音泵温度大于静音泵最高温度阈值时，变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
24.在一些实施方式中，所述方法还包括：当温度变化速率大于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值和/或静音泵温度大于静音泵最高温度阈值时，报警装置发出报警信息至控制终端。
25.在一些实施例中，为了快速判断静音泵状态，
△
t值默认设置为10s，则温度变化速率的计算公式为。
26.相较于现有技术，本发明提供的一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法，本方法在原先静音泵的温度检测的基础上使用温度变化速率来实时判断静音泵的运转状态，防止静音泵进入闷转状态，并且通过温度变化速率可更加快速的反应电机处的热量堆积情况，防止因热量堆积影响静音泵运行，避免静音泵损坏。
附图说明
27.以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
28.图1为本发明实施例提供的一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法的流程图；图2为本发明实施例提供的又一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法的流程图；图3为本发明实施例提供的一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警系统的示意图。
29.具体的，1、电机；2、变频器；3、温度传感器；4、报警装置；5、安装架。
具体实施方式
30.下面结合附图1至3，对本发明作详细的说明。
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.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”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相连，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，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本发明实施例提供一种一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法，具体如图1所示，所述方法包括：步骤s1：通过温度传感器实时获取静音泵的温度。
34.在静音泵筒体电机安装处的外表面设有温度传感器，所述温度传感器实时获取静音泵的表面温度，所述温度用于计算静音泵的温度变化速率。
35.步骤s2：将所述温度传输至变频器。
36.变频器上设有温度采集接口，温度传感器将采集静音泵温度信息传输至变频器，变频器对所述温度信息进行分析和计算。
37.步骤s3：所述变频器根据所述温度信息计算单位时间内温度变化速率。
38.静音泵配置有变频控制器，变频控制器上设有温度采集接口，温度传感器将采集的水流温度数据通过温度采集接口传输至变频器，变频器对温度数据进行分析，计算出温度变化速率，所述温度变化速率的计算公式为，但为了快速判断静音泵状态，
△
t值默认设置为10s；其中，在时间t1时，温度为c1，时间t1
△
t时，温度为c2，则在
△
t时间内，温度上升值
△
c=c2-c1，在
△
t时间内，静音泵闷转报警温度升温速率阈值为c，
△
t在此处为10s。
39.步骤s4：设定静音泵闷转报警温度升温速率阈值。
40.结合静音泵安装地点的空气温度、湿度等实际情况提前设置静音泵闷转报警温度升温速率阈值。
41.步骤s5：判断所述温度变化速率是否达到所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值。
42.当温度变化速率小于或等于静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，进入步骤s6：表示静音泵正常运行，当温度变化速率超过静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，进入步骤s7,变频器控制静音泵降低频率或停止运作；且所述变频器与报警装置电连接，用于在变频器感知到温度变化速率超过预设静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，控制报警装置发出报警信息至控制终端。
43.本发明实施例提供了又一种智能防淹静音泵的闷转防护检测预警方法，具体如图2，所述方法包括：步骤s11：通过温度传感器实时获取静音泵的温度。
44.在静音泵筒体电机安装处的外表面设有温度传感器，所述温度传感器实时获取静音泵的表面温度。
45.步骤s12：将所述温度传输至变频器。
46.变频器上设有温度采集接口，温度传感器将采集静音泵温度信息传输至变频器，变频器对所述温度信息进行分析和计算。
47.步骤s13：所述变频器根据所述温度信息计算单位时间内温度变化速率。
48.静音泵配置有变频控制器，变频控制器上设有温度采集接口，温度传感器将采集的水流温度数据通过温度采集接口传输至变频器，变频器对温度数据进行分析，计算出温度变化速率，所述温度变化速率的计算公式为，但为了快速判断静音泵状态，
△
t值默认设置为10s；
其中，在时间t1时，温度为c1，时间t1
△
t时，温度为c2，则在
△
t时间内，温度上升值
△
c=c2-c1，在
△
t时间内，静音泵闷转报警温度升温速率阈值为c，
△
t在此处为10s。
49.步骤s14：设定静音泵闷转报警温度升温速率阈值和静音泵最高温度阈值。
50.结合静音泵安装地点的空气温度、湿度等实际情况提前设置静音泵闷转报警温度升温速率阈值和静音泵最高温度阈值。
51.步骤s15：判断所述温度变化速率是否达到所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值。
52.当温度变化速率小于或等于静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，进入步骤步骤s16，开始判断静音泵温度是否大于静音泵最高温度阈值，当温度变化速率大于静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，进入步骤s17。
53.步骤s16： 当温度变化速率小于或等于所述静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，根据变频器获取的温度信息判断所述温度是否达到静音泵最高温度阈值。
54.当静音泵温度小于或等于静音泵最高温度阈值时，进入步骤s18表示静音泵正常运行，当静音泵温度大于静音泵最高温度阈值时，回到步骤s17变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
55.步骤s17：变频器控制静音泵降低频率或停止运作。
56.步骤s18：表示静音泵正常运行；在一个实施例中，所述变频器与报警装置电连接，用于在变频器感知到温度变化速率超过预设静音泵闷转报警温度升温速率阈值和/或静音泵温度大于静音泵最高温度阈值时，控制报警装置发出报警信息至控制终端。
57.在一个实施例中，温度传感器设置在静音泵内叶轮处，因在电机小流量运转或闷转状态下，泵体内的水流流量较小，故所述水流无法带走叶轮运作产生的热量，导致热量快速堆积，热量堆积过高时就会损伤静音泵内部设备，所以在热量产生最多的叶轮处设置温度传感器，用于快速感应泵体内部的温度变化。
58.在一个实施例中，在一些气候较为炎热的地方，因外部温度较高可能会导致静音泵的小流量运转也可触发预警，为了快速判断静音泵状态，
△
t值默认设置为10s，则温度变化速率的计算公式为，所述设置用于在短时间内判断静音泵状态，防止异常情况发生。
59.在一个实施例中，在一些气候常年寒冷的地段直接使用静音泵或静音泵采用外部冷凝水循环进行降温，均为通过外部降温的方式降低静音泵内部的温度提升速率，故
△
t值可设置为大于10s或间隔时间对静音泵温度进行检测，如此设置可节省能耗。
60.本发明实施例提供一种一种智能防淹静音泵的闷转防护检测系统，如图3所示，所述系统至少包括：电机1、变频器2、温度传感器3、安装架5和报警装置4；所述电机1设置于静音泵底部，且与所述安装架5固定连接；因所述安装架5与一般静音泵常见的传动轴承相连接，热量堆积情况比较明显，故所述温度传感器3设置安装架5处，用于获取泵体水流的温度；所述变频器2设置在静音泵外表面的一侧，在本实施例中，所述变频器2可根据实时温度数据计算实时温度变化速率，且所述变频器2与所述报警装置4电连接，设置于静音
泵外表面的一侧，用于在变频器2感知到温度上升数据超过预设静音泵闷转报警温度升温速率阈值时，控制报警装置4发出报警信息至控制终端。以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。