本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備及其控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能水泵控制器及智能水泵。
背景技術(shù)：
在中央空調(diào)的冷站中冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)中，以及其他水供應(yīng)系統(tǒng)中，通常使用多臺(tái)水泵共同向末端設(shè)備供水，通過(guò)調(diào)節(jié)不同水泵的啟停狀態(tài)以及運(yùn)行頻率實(shí)現(xiàn)同樣水量供應(yīng)的不同組合，從而滿足系統(tǒng)末端的用水需求。
在水泵的群控問(wèn)題上，現(xiàn)在的解決方案通常為兩種，第一種是由設(shè)備運(yùn)行人員根據(jù)冷機(jī)的運(yùn)行狀況結(jié)合末端的水量需求的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)來(lái)確定開(kāi)啟哪幾臺(tái)水泵以及水泵的工作頻率，這種經(jīng)驗(yàn)估計(jì)往往是不準(zhǔn)確的，不能夠及時(shí)地根據(jù)末端的需求來(lái)進(jìn)行合理的水泵的組合運(yùn)行，且水泵系統(tǒng)的總能耗也往往高于理論上的最優(yōu)解。另外一種常見(jiàn)的方式為將水泵及其附屬設(shè)施的全部信息收集到中央控制站，中央控制站根據(jù)全局的信息計(jì)算出最優(yōu)解來(lái)對(duì)相應(yīng)水泵進(jìn)行控制，需要將所有水泵的運(yùn)行參數(shù)和性能曲線寫入中央控制系統(tǒng)，而水泵的性能曲線是水泵的設(shè)備廠商不愿意公開(kāi)的信息，因此這種控制方式的可操作性及擴(kuò)展性很差，且這種集中式的控制方式同時(shí)還會(huì)帶來(lái)大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，因此擴(kuò)展性和魯棒性均較差。
目前的相關(guān)技術(shù)中，CN105045225A公開(kāi)了一種基于無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)的水泵系統(tǒng)、水泵控制器及控制方法，并公開(kāi)了為水泵系統(tǒng)中的每個(gè)水泵分別設(shè)置一個(gè)水泵控制器，并將所有水泵控制器互聯(lián)以形成無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)，各水泵通過(guò)控制器內(nèi)置的無(wú)中心算法完成自主協(xié)商，確定每臺(tái)水泵是否開(kāi)啟以及工作在何種狀態(tài)，從而高效地完成控制目標(biāo)。然而，該技術(shù)并未公開(kāi)控制器的具體結(jié)構(gòu)和組成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。
為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種智能水泵控制器，該智能水泵控制器將服務(wù)于水泵的附屬設(shè)備的相關(guān)信息都納入水泵自身的控制范疇，使水泵成為成熟的一體化智能機(jī)電設(shè)備，減少冷站實(shí)施過(guò)程中的安裝配置工作，極大地降低了工程實(shí)施的時(shí)間及人力 成本，且控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用新強(qiáng)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)水泵的智能化升級(jí)。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種智能水泵。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方面公開(kāi)了一種智能水泵控制器，其特征在于，包括：無(wú)中心計(jì)算模塊及本地控制模塊，其中，所述無(wú)中心計(jì)算模塊包括計(jì)算單元及通訊接口單元所述計(jì)算單元通過(guò)與其他智能水泵控制器的計(jì)算單元進(jìn)行信息交互，以獲取當(dāng)前智能水泵的運(yùn)行狀態(tài)信息；所述本地控制模塊與所述無(wú)中心計(jì)算模塊通信，以根據(jù)所述運(yùn)行狀態(tài)信息對(duì)當(dāng)前智能水泵進(jìn)行控制，并將收集到的所述當(dāng)前智能水泵及其附屬設(shè)施在運(yùn)行中的多項(xiàng)參數(shù)信息發(fā)送給所述無(wú)中心計(jì)算模塊。
另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述的智能水泵控制器還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
在一些示例中，所述計(jì)算單元具有與其他智能水泵控制器的無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的B類接口，所述計(jì)算單元通過(guò)所述B類接口與其他智能水泵控制器的計(jì)算單元相連。
在一些示例中，所述通訊接口單元具有用于與所述本地控制模塊通訊的A類接口，所述運(yùn)行狀態(tài)信息通過(guò)所述A類接口發(fā)送給所述本地控制模塊。
在一些示例中，所述本地控制模塊包括標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊、本地控制模塊的I/O接口和用于與無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的接口，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊按照標(biāo)準(zhǔn)格式存儲(chǔ)當(dāng)前智能水泵相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)或運(yùn)行信息；所述本地控制模塊的I/O接口與當(dāng)前智能水泵及其附屬設(shè)施的各種傳感器或執(zhí)行器通訊以便收集當(dāng)前智能水泵及其附屬設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種信息參數(shù)并發(fā)送用于控制當(dāng)前智能水泵運(yùn)行狀態(tài)的指令信息；所述用于與無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的接口向所述無(wú)中心計(jì)算模塊發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)的信息及所述I/O接口接收到的當(dāng)前智能水泵及其附屬設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種信息參數(shù)。
在一些示例中，所述標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的各項(xiàng)參數(shù)或運(yùn)行信息包括出廠參數(shù)、性能參數(shù)、設(shè)備模型系數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)定值、報(bào)警信息中的一種或多種。
在一些示例中，所述運(yùn)行狀態(tài)包括：手自動(dòng)狀態(tài)、啟停狀態(tài)、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)、水泵效率、水泵功率、水泵流量、水泵頻率、水泵揚(yáng)程中的一種或多種。
在一些示例中，所述設(shè)定值包括：手自動(dòng)狀態(tài)設(shè)定、啟停狀態(tài)設(shè)定、頻率設(shè)定值、揚(yáng)程設(shè)定值、運(yùn)行頻率上限、運(yùn)行頻率下限中的一種或多種。
根據(jù)本實(shí)用新型的智能水泵控制器，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
1)將服務(wù)于水泵的附屬設(shè)備的相關(guān)信息都納入水泵自身的控制范疇，使水泵成為成熟的一體化的智能機(jī)電設(shè)備，減少供水系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的安裝配置工作，極大地降低了工程實(shí)施的時(shí)間及人力成本；
2)智能水泵控制器內(nèi)置了水泵的標(biāo)準(zhǔn)信息集，能夠?qū)崿F(xiàn)智能水泵的即插即用，免去了建模和配置的過(guò)程；
3)控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用新強(qiáng)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)水泵的智能化升級(jí)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第二方面提出了一種智能水泵，包括本實(shí)用新型第一方面提出的智能水泵控制器。
根據(jù)本實(shí)用新型的智能水泵，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
1)將服務(wù)于水泵的附屬設(shè)備的相關(guān)信息都納入水泵自身的控制范疇，使水泵成為成熟的一體化的智能機(jī)電設(shè)備，減少供水系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的安裝配置工作，極大地降低了工程實(shí)施的時(shí)間及人力成本；
2)智能水泵控制器內(nèi)置了水泵的標(biāo)準(zhǔn)信息集，能夠?qū)崿F(xiàn)智能水泵的即插即用，免去了建模和配置的過(guò)程；
3)控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用新強(qiáng)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)水泵的智能化升級(jí)。
本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的智能水泵控制器的結(jié)構(gòu)及通訊關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ) 在本實(shí)用新型中的具體含義。
以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能水泵控制器及智能水泵。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的智能水泵控制器的結(jié)構(gòu)及通訊關(guān)系示意圖。
如圖1所示，該智能水泵控制器1，其可以內(nèi)置于水泵，也可以作為獨(dú)立的外接設(shè)備，一臺(tái)水泵對(duì)應(yīng)一個(gè)智能水泵控制器。智能水泵控制器1由無(wú)中心計(jì)算模塊10及本地控制模塊20組成。這兩個(gè)模塊所承擔(dān)的功能不同，無(wú)中心計(jì)算模塊10用于與其他的控制器的無(wú)中心計(jì)算模塊互連形成無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)計(jì)算得到優(yōu)化后的水泵群控策略，而本地控制模塊20的作用在于收集水泵相關(guān)信息并提供給無(wú)中心計(jì)算模塊10、以及獲取優(yōu)化后的策略并對(duì)水泵進(jìn)行實(shí)際的控制。
智能水泵控制器1的無(wú)中心計(jì)算模塊10包括計(jì)算單元11及通訊接口單元12。計(jì)算單元11具有用于與其他無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的B類接口111，計(jì)算單元11通過(guò)B類接口111與其他計(jì)算單元互連，并通過(guò)與其他控制器的計(jì)算單元進(jìn)行信息交互來(lái)完成無(wú)中心計(jì)算，獲取當(dāng)前被控水泵優(yōu)化后的運(yùn)行狀態(tài)，包括是否應(yīng)該開(kāi)啟以及具體的工作狀態(tài)等。本實(shí)用新型不涉及具體的計(jì)算算法。
通訊接口單元12具有用于與本地控制模塊20通訊的A類接口121，計(jì)算單元11計(jì)算得到的被控水泵的優(yōu)化后的運(yùn)行狀態(tài)信息，可以通過(guò)A類接口121發(fā)送給本地控制模塊20。
本地控制模塊20的作用在于收集水泵及其附屬設(shè)施在運(yùn)行中的各項(xiàng)參數(shù)信息，并提供給無(wú)中心計(jì)算模塊10，除此以外本地控制模塊20還負(fù)責(zé)將無(wú)中心計(jì)算模塊10計(jì)算得到的信息轉(zhuǎn)化為具體的水泵控制指令并使得水泵工作在預(yù)想的狀態(tài)。具體來(lái)講，本地控制模塊20具有標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊201、本地控制模塊的I/O接口202、用于與無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的接口203。
本地控制模塊的I/O接口202與水泵及其附屬設(shè)施的各種傳感器、執(zhí)行器通訊以便收集水泵及其附屬設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種信息或發(fā)送各種控制指令，如附圖1所示，傳感器包括水泵2的進(jìn)口壓力值、出口壓力值、水流量，這樣控制器不僅能夠收集水泵本身的信息，還能夠收集水泵的附屬信息，同時(shí)獲取內(nèi)外部信息從而實(shí)現(xiàn)水泵控制的智能化。執(zhí)行器包括水管路的入口和出口的閥門、水泵內(nèi)部的控制器、變頻器等?？梢岳斫獾氖歉綀D僅為示意，可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置各種需要的傳感器或執(zhí)行器。
除了上述傳感器獲取的動(dòng)態(tài)信息，還有關(guān)于水泵的固定信息，所有的信息都以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)于標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊201。具體來(lái)講，包括維保信息(生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)年份、保修期、維保電話)、性能參數(shù)(額定揚(yáng)程、額定流量、額定功率、額定效率、開(kāi)機(jī)保護(hù)時(shí)長(zhǎng)、關(guān)機(jī)保護(hù)時(shí)長(zhǎng))、設(shè)備模型系數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)(手自動(dòng)狀態(tài)、啟停狀態(tài)、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)、水泵效率、水泵功率、水泵流量、水泵頻率、水泵揚(yáng)程)、設(shè)定值(手自動(dòng)狀態(tài) 設(shè)定、啟停狀態(tài)設(shè)定、頻率設(shè)定值、揚(yáng)程設(shè)定值、運(yùn)行頻率上限、運(yùn)行頻率下限)、報(bào)警信息(水泵報(bào)警、通訊狀態(tài))等，可以是出廠的設(shè)定值，也可以是運(yùn)行過(guò)程中各種傳感器檢測(cè)值，用戶的設(shè)定值，計(jì)算出的值等等。
無(wú)中心計(jì)算模塊10基于該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)辨識(shí)水泵，且能夠?qū)崿F(xiàn)與其他無(wú)中心計(jì)算模塊的即插即用。
本地控制模塊20通過(guò)用于與無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的接口203向無(wú)中心計(jì)算模塊10發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)信息存儲(chǔ)模塊201內(nèi)存儲(chǔ)的信息，并通過(guò)接口203接收無(wú)中心計(jì)算模塊10計(jì)算得到的優(yōu)化策略。
無(wú)中心計(jì)算模塊10的A類接口121與本地控制模塊20的與無(wú)中心計(jì)算模塊通訊的接口203之間是匹配的，可以采用無(wú)線接口或有線接口，如485總線接口，233總線接口，WIFI接口，藍(lán)牙接口等等。無(wú)中心計(jì)算模塊10的B類接口可以采用網(wǎng)線接口等形式。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能水泵控制器，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
1)將服務(wù)于水泵的附屬設(shè)備的相關(guān)信息都納入水泵自身的控制范疇，使水泵成為成熟的一體化的智能機(jī)電設(shè)備，減少供水系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的安裝配置工作，極大地降低了工程實(shí)施的時(shí)間及人力成本；
2)智能水泵控制器內(nèi)置了水泵的標(biāo)準(zhǔn)信息集，能夠?qū)崿F(xiàn)智能水泵的即插即用，免去了建模和配置的過(guò)程；
3)控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用新強(qiáng)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)水泵的智能化升級(jí)。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例公開(kāi)了一種智能水泵，該智能水泵包括一個(gè)智能水泵控制器。該智能水泵控制器例如為本實(shí)用新型上述實(shí)施例所描述的智能水泵控制器1，其內(nèi)置于水泵或作為獨(dú)立的外接設(shè)備，智能水泵控制器1由無(wú)中心計(jì)算模塊10及本地控制模塊20組成，智能水泵控制器1與水泵及其附屬設(shè)施的各種傳感器通訊以便收集水泵及其附屬設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種信息，從而實(shí)現(xiàn)水泵的智能化控制，智能水泵控制器1還與其他智能水泵的控制器互聯(lián)形成一個(gè)無(wú)中心的網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)水泵之間的智能群控。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能水泵，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
1)將服務(wù)于水泵的附屬設(shè)備的相關(guān)信息都納入水泵自身的控制范疇，使水泵成為成熟的一體化的智能機(jī)電設(shè)備，減少供水系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的安裝配置工作，極大地降低了工程實(shí)施的時(shí)間及人力成本；
2)智能水泵控制器內(nèi)置了水泵的標(biāo)準(zhǔn)信息集，能夠?qū)崿F(xiàn)智能水泵的即插即用，免去了建模和配置的過(guò)程；
3)控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用新強(qiáng)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)水泵的智能化升級(jí)。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、 或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。