[发明专利]一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统及方法

权利要求书

1.一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统，其特征在于，所述系统包括用于供气的供气模块（1），所述供气模块（1）与用于对其参数进行采集的采集模块（3）相连，所述供气模块（1）通过用气量调节模块（4）与用户端（5）相连，所述供气模块（1）、采集模块（3）和用气量调节模块（4）同时与计算调节模块（2）相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统，其特征在于：所述供气模块（1）包括空压机，所述空压机与储气罐相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统，其特征在于：所述采集模块（3）包括连接在储气罐上的压力传感器和风速传感器，并分别用于采集储气罐的压力和供气过程中的风速。

4.根据权利要求1所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统，其特征在于：所述用气量调节模块（4）采用电动阀。

5.权利要求1-4任意一项所述一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统的调节方法，其特征在于，所述系统通过采集模块（3）实时采集系统相关数据，再通过计算调节模块（2）对数据进行分析，进而反馈控制用气量调节模块（4），通过用气量调节模块（4）动态调节用户端（5）的最大用气量，实现供气系统压力实时可控，同时确保空压机不超负荷运行。

6.根据权利要求5所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统的调节方法，其特征在于：所述用户端（5）的最大用气量单次调节幅度基于实际试验确定。

7.根据权利要求5所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统的调节方法，其特征在于，首先，定义以下数据：

储气罐实时压力值为P，即压力传感器实时采集的储气罐压力值；

储气罐压力变化率为PV，通过采集到的压力值实时计算得出；

空压机启动压力定值为P1；

当前压力P降至空压机启动压力定值P1的差值△P1，△P1=P-P1；

当前压力P降至空压机启动压力定值P1所需时间T1，T1=△P1/PV；

空压机停止压力定值P2；

当前压力P升至空压机停止压力定值P2的差值△P2，△P2=P2-P；

当前压力P升至空压机停止压力定值P2所需时间T2，T2=△P2/PV；

空压机已停运时间T0；

空压机允许最小启动间隔时间T3；

空压机允许最大连续运行时间T4；

风速传感器实时风速为V；

所述调节方法的具体实现过程为：

采集模块（3）实时采集空压机运行情况、供气系统压力变化情况以及供气管路风速，然后执行动态调节流程，流程开始后适当打开供气管路电动阀，通过风速传感器判断用户是否正在用气，若没有用气则结束本次调节流程进入下次流程，若用户正在用气则判断空压机是否正在运行；通过压力传感器实时采集储气罐压力变化率PV，当空压机没有运行时，通过计算调节模块（4）计算P下降至P1所需时间T1，比较T1和T3-T0的大小，若T1小于T3-T0，则调小供气管路电动阀开度，若此时电动阀未全关，则进入下次动态调节流程，若此时电动阀已调整至全关，则等待空压机满足最小启动间隔时间后启动空压机将供气系统压力升至P2，然后进入下次动态调节流程，若T1=T3-T0，则保持当前开度直接进入下次动态调节流程；当空压机正在运行时通过计算调节模块计算升至空压机停止压力定值P2所需时间T2，比较T2和T4的大小，若T2小于T4，先判断供气管路电动阀开度是否为100%，若是则保持100%开度进入下次动态调节流程，若电动阀开度未达到100%，则调大电动阀开度然后进入下次动态调节流程，若T2=T4则保持当前开度进入下次动态调节流程，若T2大于T4则调小电动阀开度，若电动阀尚未全关则进入下次动态调节流程，若电动阀已调整至全关则保持空压机运行将供气系统压力升至P2。

8.根据权利要求7所述的一种基于压缩气系统供气能力调节出气量的系统的调节方法，其特征在于，实时采集空压机运行情况、供气系统压力变化情况以及供气管路风速，将上述数据送至计算调节模块，计算调节模块通过上述数据进行判断并执行以下具体流程：

S0：开始动态调节流程，并进入S1；

S1：判断供气管路电动阀开度，若开度为0则进入S2，若开度不为0则进入S3；

S2：发令适当开启供气管路电动阀，具体开度根据实际试验确定，并进入S3；

S3：判断供气管路当前风速V，若风速为0则进入S4，若风速不为0则进入S6；

S4：得出结论此时用户端未用气，并进入S5；

S5：开启下一次动态调节流程；

S6：得出结论此时用户端正在用气，并进入S7；

S7：判断空压机是否正在运行，若是则进入S8，若否则进入S18；

S8：计算供气系统当前压力P上升至空压机停机压力P2所需时间T2，并进入S9；

S9：判断供气系统当前压力P上升至空压机停机压力P2所需时间T2是否小于空压机允许最大连续运行时间T4，若小于则进入S10，若不小于则进入S13；

S10：判断供气管路电动阀开度是否为100%，若是则进入S11，若否则进入S12；

S11：保持当前开度，并进入S17；

S12：调大供气管路电动阀开度，并进入S17；

S13：判断供气系统当前压力上升P至空压机停机压力P2所需时间T2是否等于空压机允许最大连续运行时间T4，若等于则进入S11，若不等于则进入S14；

S14：调小供气管路电动阀开度，并进入S15；

S15：判断供气管路电动阀开度是否为0，若为0则进入S16，若不为0则进入S17；

S16：保持空压机运行至气罐压力升至P2，并进入S17；

S17：开启下一次动态调节流程；

S18：计算当前压力P降至空压机启动压力定值P1所需时间T1，并进入S19；

S19：判断当前压力P降至空压机启动压力定值P1所需时间T1是否小于空压机允许最小启动间隔时间T3减去空压机已停运时间T0，若小于则进入S20，若不小于则进入S21；

S20：调小供气管路电动阀开度，并进入S24；

S21：判断当前压力P降至空压机启动压力定值P1所需时间T1是否等于空压机允许最小启动间隔时间T3减去空压机已停运时间T0，若等于则进入S22，若不等于则进入S23；

S22：保持当前开度，并进入S27；

S23：调大供气管路电动阀开度，并进入S27；

S24：判断供气管路电动阀开度是否为0，若为0则进入S25，若不为0则进入S27；

S25：计时等待空压机满足允许最小启动间隔时间，具体计时时间等于空压机允许最小启动间隔时间T3减去空压机当前已停运时间T0，并进入S26；

S26：启动空压机将气罐压力升至P2，并进入S27；

S27：开启下一次动态调节流程。