[发明专利]按需变频抽水设备及其方法

权利要求书

1.一种按需变频抽水设备及其方法，所述按需变频抽水设备，具有一个水位自动监测系统和按需变频系统，所述水位自动监测系统包括水压力传感器和数据采集发送器，按需变频系统包括变频水泵和按需变频控制平台；所述水压力传感器置于观测井内，用于获取观测井内的水位深度值，并由采集发送器将水位深度值数据发送至按需变频控制平台；所述变频水泵放入抽水井内，并通过变频器连接按需变频控制平台，所述按需变频控制平台依据水位自动监测系统提供的数据，通过变频器按需调频变频水泵，

其特征在于：该设备的按需变频抽水方法的具体步骤如下：

第一步：首先，通过变频水泵抽水试验，确定安全最大使用频率F_max，确定调频系数β；

式中：

F_max1：水泵将抽水井井内水位正好降至水泵下放位置时的频率；

F_max2：水泵最大频率；

λ：运行安全系统，可依据抽水井数量即相互影响确定一个大于1的安全系统；

式中：

H_n1：调试时，频率F_n1抽水时对应的观测井稳定水位埋深值；

H_n2：调试时，频率F_n2抽水时对应的观测井稳定水位埋深值；

F_n1：调试时的第一段位频繁；

F_n2：调试时的第二段位频繁；

第二步：根据工况在按需变频控制平台输入标准参数，Hd，Hg，Hr，Hm，dt

Hd：观测井水位埋深低值，单位m；

Hg：观测井水位埋深高值，单位m；

Hr：观测井水位埋深警戒值，单位m；

Hm：观测井水位埋深中值，单位m；

dt：水位采集间隔时间；

第三步：按需变频控制平台设定水泵启动频率，设定不同频率下的相对稳定水位埋深取值，然后，起动水泵并自动调整频率，

所述设定不同频率下的相对稳定水位埋深取值方法包括：

(1)观测井水位埋深超过观测井水位埋深警戒值；

(2)观测井相对稳定水位埋深超过观测井水位埋高值或低于观测井水位埋深低值；

(3)观测井水位埋深突然降至观测井水位埋深低值，对应解决水位突变状况，具体公式如下：

水泵启动频率：

当：H_t＝H_r

水泵频率调整：

当：H_rH_tH_g或H_tH_d

且H_t-H_t-1α

水泵频率调整：

当：H_tH_d，且

则F₂＝F_max

式中：

F₀：启动频率；

F₁：调频前频率；

F₂：调频后频率；

H₀：观测井水位埋深初值，单位m；

H_t：t时刻，观测井水位埋深值，单位m；

H_t-1：t-1时刻，观测井水位埋深值，单位m,其中1为1小时；

H_t-dt：t-d时刻，观测井水位埋深值，单位m；

dt：水位采集间隔时间；

DH_t：水位降深斜率；

α：水位降深差限值；

δ：水位降深斜率限值。