[发明专利]一种基于能源互联网云计算的空压机控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于能源互联网云计算的空压机控制系统及方法，包括：能源互联网云计算系统、空压机智能控制系统和物联网控制系统；能源互联网云计算系统，包括聚类计算模块和准则判别模块，采用B/S结构的互联网预测控制系统；空压机智能控制系统，采用带智能控制的变频器型式。本发明的有益效果是：使空压机控制与能源互联网融合在一起，通过能源互联网云计算系统对所需供气流量进行预测，以预测流量为依据计算投入的空压机台数及产气量，并实现空压机供气压力恒定控制，可以降低能耗、减少空压机频繁加卸载、减少设备的磨损、延长设备使用年限。由于采用物联网控制系统，可减少现场接线数量，使得故障量大大降低。

技术领域

本发明涉及空压机控制领域，尤其包括一种基于能源互联网云计算的空压机控制系统及方法，更具体说，它涉及一种具有以互联网云计算技术预测流量最终调整空压机运行状态的控制方式。

背景技术

目前空压机控制基本上都是采用加卸载的方式,所谓加卸载的方式就是指空压机在空载的状态启动后，根据供气压力低于加载值时打开加载电磁阀，空压机开始压缩产气；供气压力高于卸载值时关闭加载电磁阀，空压机停止产气处于空载运行状态，空载时空压机的功耗为额定功耗的50％左右。多台空压机常规均采用加卸载压力阶梯叠加的方式，在供气压力低于加载值时逐步投入空压机，当供气压力高于卸载值时逐步切除空压机。在多台空压机运行的状态下这种常规的方式按照预先设定的梯级压力加卸载运行，没有实际流量预测投入的空压机产气流量不够精准，能耗浪费严重。同时频繁加卸载对设备机械冲击较大；不光引起电源电压波动，也会使压缩气源产生较大的波动。这种运行方式还会加速设备的磨损，降低设备的使用年限。另外是采用恒压变频控制，保证单台空压机出口压力为恒定值，自动调节空压机的输出功率。但是在用气负荷比较多的情况下，负荷所需用气量无法预测，空压机不能做到精准匹配，从而造成较多的能源浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于能源互联网云计算的空压机控制系统及方法。

这种基于能源互联网云计算的空压机控制系统，包括：能源互联网云计算系统、空压机智能控制系统和物联网控制系统；

所述能源互联网云计算系统，包括聚类计算模块和准则判别模块，采用B/S结构的互联网预测控制系统；

所述空压机智能控制系统，采用带智能控制的变频器型式；

所述物联网控制系统，采用就地MODBUS RTU通讯和远程TCP/IP通讯的控制形式。

这种空压机控制系统的设计方法，具体包括如下步骤：

步骤1、通过物联网控制系统采集供气压力、供气温度和供气流量；

步骤2、能源互联网云计算系统通过物联网控制系统采集的供气压力、供气温度和供气流量，进行分析归类、训练测试后，计算出所需的流量，匹配出所需的空压机，下达空压机调度指令；

步骤3、空压机智能控制系统根据能源互联网云计算系统下达的调度指令，相应投入空压机，并将供气压力控制在恒定的状态。

作为优选，所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤2.1、由气罐中压缩空气状态有：

pV＝mRθ (1)

上式中，p为空气的压力，单位为Pa；V为体积，单位为m³；m为气体质量，单位为kg；R为气体常数，对于空气，R＝287J/(kg·K)；θ为空气的绝对温度，单位为K；气罐中空气压缩为等温过程，可微分得：