用于通过使用速度参考计算和补偿摩擦损失而提供能量节约的变速多泵应用制造技术

一种设备，其以信号处理器或处理模块为特征，信号处理器或处理模块被配置为：对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统中的一个或多个泵有关的设定点和速度的信息的信号做出响应，泵系统例如包括变速多泵升压器系统；以及至少部分地基于接收的信号确定对设定点的调节，以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持变速多泵升压器系统的基本上恒定的排放压力。信号处理器或处理模块10a提供包含用于控制变速多泵升压器系统中的一个或多个泵的信息的对应的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年1月7日提交的名称为“Additional Energy Saving in the Variable Speed Multi-Pump Application through the Calculating and Compensation the Friction Loss by Using Speed Reference”、申请号为61/924,393(代理号为911-019.013-1//F-B&G-X0011US)的美国临时申请的权利，其通过整体引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于控制泵系统中的泵的操作的技术；更具体地，本专利技术涉及一种用于控制和/或监测例如包括针对本地用水系统的变速多泵升压器应用中的一个或多个泵的方法和设备。
技术介绍
在变速多泵升压器应用中，在其测量和维持恒定排放压力的升压器封装(package)的排放线处使用和连接压力传感器。由于系统中的摩擦损失随流量改变而变化，通常，系统在低流量需求处将具有过度的压力。因此，系统使用比其需要的更多的能量。当流量计可用时，摩擦损失可以通过使用流量值来确定。
技术实现思路
总之，在根据本专利技术的变速多泵应用中，可以使用速度参考来计算系统摩擦损失，例如，代替用于现有技术设计中的流量计。实际上，这种方法或技术提供一种补偿升压器系统摩擦损失而无需附加的流量计的新的并且独特的方式。具体实施例根据一些实施例，本专利技术可以包括或采用以下形式：一种设备，设备以信号处理器或处理模块为特征，信号处理器或处理模块被配置为至少：对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统中的一个或多个泵有关的设定点和速度的信息的信号做出响应，泵系统包括变速多泵升压器系统；以及至少部分地基于接收的信号确定对设定点的调节，以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持泵系统的基本上恒定的排放压力。设备可以包括泵系统控制器或采用泵系统控制器的形式，泵系统控制器具有在其中配置的信号处理器或处理模块，以及具有与本文阐述一致的在其中配置有信号处理器或处理模块的这种泵系统控制器的泵系统，诸如变速多泵升压器系统。本专利技术的实施例还可以包括下列特征中的一个或多个特征：信号处理器或处理模块可以被配置为提供包含用于控制泵系统诸如变速多泵升压器系统中的一个或多个泵的信息的对应的信号。信号处理器或处理模块可以被配置为至少部分地基于针对最小速度的最小设定点与针对最大速度的最大设定点之间的关系使用插值确定对设定点的调节以便找到针对速度的经调节的设定点的值。信号处理器或处理模块可以形成一个或多个逻辑模块的一部分、或比较器、或比例积分微分(PID)控制器。信号处理器或处理模块可以被配置为确定在变速多泵升压器系统中运行的一个或多个泵的数量以及与运行的一个或多个泵有关的定义的控制区域。信号处理器或处理模块可以被配置为至少部分地基于变速多泵升压器系统中运行的一个或多个泵的数量以及与运行的一个或多个泵有关的定义的控制区域来确定调节。通过示例，信号处理器或处理模块可以包括或采用以下形式：至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，并且至少一个存储器和计算机程序代码被配置为通过至少一个处理器使得信号处理器或处理模块至少接收信号并且确定对设定点的调节。信号处理器或处理模块可以通过适当的计算机程序代码而被配置以便执行适当的信号处理算法和/或功能，与本文阐述的一致。可以在不使用流量计的情况下确定对设定点的调节，例如包含基于泵的速度的信息。信号处理器或处理模块还可以被配置为确定泵系统的最大压力损失和每个泵的定义的控制区域；以及基于泵系统的最大压力损失和每个泵的定义的控制区域来确定一个或多个泵的最大损失。信号处理器或处理模块还可以被配置为确定可以被用于定义设定点控制曲线的形状的一个或多个泵的最大损失的值。根据一些实施例，本专利技术可采用以下形式：一种方法，其包括以下步骤：通过信号处理器或处理模块对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统中的一个或多个泵有关的设定点和速度的信息的信号做出响应，泵系统例如包括变速多泵升压器系统；以及通过信号处理器或处理模块至少部分地基于接收的信号来确定对设定点的调节以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持变速多泵升压器系统的基本上恒定的排放压力。本专利技术还可以例如采用以下形式：一种具有计算机可读介质的计算机程序产品，计算机可读介质具有在嵌入在其中的计算机可执行代码以用于执行方法，例如当运行在形成这种泵系统的一部分的信号处理装置上时。通过示例，计算机程序产品可以例如采用以下形式：CD、软盘、记忆棒、记忆卡以及可以在这种计算机可读介质上存储这种计算机可执行代码的当前已知或将来随后被开发的其它类型或种类的存储装置。附图说明附图包括以下附图，附图不必须按比例绘制：图1是根据本专利技术的一些实施例的例如具有被配置为用于执行信号处理功能的信号处理器或处理模块的设备的框图。图2是流速Q(例如，以gpm为单位)对比头压力H(例如，以Ft或psi单位)的曲线图，示出与最小和最大设定点有关的针对三个泵1、2、3的100％速度和最小％速度。图3是具有用于执行根据本专利技术的一些实施例的方法的步骤的三(3)泵系统的流量补偿流程图。图4示出了根据本专利技术的一些实施例的呈泵系统的形式的设备的框图。具体实施方式图1：通过示例，图1示出了根据本专利技术的一些实施例的设备10，设备例如以信号处理器或处理模块10a为特征，信号处理器或处理模块10a被配置为至少：对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统50(图4)中的一个或多个泵12有关的设定点(SP)和速度的信息的信号做出响应，泵系统50例如包括变速多泵升压器系统；以及至少部分地基于接收的信号来确定对设定点的调节，以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持泵系统(例如，诸如变速多泵升压器系统)的基本上恒定的排放压力。信号处理器或处理模块10a可以被配置为提供包含用于控制例如变速多泵升压器系统中的一个或多个泵12的信息的对应的信号。通过示例，设备10可以包括泵系统控制器或采用泵系统控制器的形式，泵系统控制器具有在其中配置的用于控制一个或多个泵12的操作的信号处理器或处理模块10a，以及类似泵系统的元件50(图4)，诸如变速多泵升压器系统，其具有与本文阐述的一致的在其中配置有信号处理器或处理模块10a的这种泵系统控制器。通过另外示例的方式，泵系统可以包括泵系统或采用泵系统的形式，例如，像图4中示出的那样。针对诸如以基本上恒定排放压力操作的变速多泵升压器系统的泵系统来描述本专利技术；然而，本专利技术的范围旨在包括当前已知或将来随后被开发的以基本上恒定排放压力操作的其它类型或种类的泵系统。信号处理器10a可以被配置为结合其它信号处理器电路或组件10b一起操作。图2-3如本领域技术人员将理解的，根据相似定律，将泵中的流量理解为与速度成比例。但是在变速多泵升压器系统中，具有挑战的是使用速度参考来评估系统流量，因为它还取决于在任意给定时间运行的泵的数量。在变速多泵升压器应用中，最优的进入(staging)和离开(staging)方法确定操作中的泵的数量及其整个控制区域，例如，参见图2中示出的图表。基于定义的控制区域和泵的数量，系统可以能够进行设定点调节以补偿系统摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：信号处理器或处理模块，被配置为对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统中的一个或多个泵有关的设定点和速度的信息的信号做出响应，所述泵系统包括变速多泵升压器系统；以及至少部分地基于所接收的信号确定对所述设定点的调节，以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持所述泵系统的基本上恒定的排放压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.07 US 61/924,3931.一种设备，包括：信号处理器或处理模块，被配置为对包含关于与以基本上恒定的排放压力操作的泵系统中的一个或多个泵有关的设定点和速度的信息的信号做出响应，所述泵系统包括变速多泵升压器系统；以及至少部分地基于所接收的信号确定对所述设定点的调节，以补偿系统摩擦损失并且针对流量变化维持所述泵系统的基本上恒定的排放压力。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号处理器或处理模块被配置为提供包含用于控制诸如所述变速多泵升压器系统的所述泵系统中的一个或多个泵的信息的对应的信号。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号处理器或处理模块被配置为至少部分地基于针对最小速度的最小设定点与针对最大速度的最大设定点之间的关系使用插值确定对所述设定点的调节以便找到针对所述速度的经调节的设定点的值。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器或处理模块形成一个或多个逻辑模块的部分、或比较器、或比例积分微分(PID)控制器、或其某种组合。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器或处理模块被配置为确定在所述变速多泵升压器系统中运行的所述一个或多个泵的数量以及与运行的所述一个或多个泵有关的定义的控制区域。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述信号处理器或处理模块被配置为至少部分地基于所述变速多泵升压器系统中运行的所述一个或多个泵的所述数量以及与运行的所述一个或多个泵有关的所述定义的控制区域来确定所述调节。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括在其中配置有所述信号处理器或处理模块的泵系统控制器。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括变速多泵升压器系统，所述变速多泵升压器系统具有在其中配置有所述信号处理器或处理模块的泵系统控制器。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括具有与逻辑模块结合的恒定压力控制模型的泵系统；所述恒定压力控制模型包括与逻辑、或比较器、或PID控制器模块结合的泵模型；并且所述逻辑模块包括插值设定点模块和低通滤波器模块。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述恒定压力控制模型被配置为从具有流管的管或分配网络接收流量以被泵送回管或分配网络，并且还被配置为对来自所述逻辑模块的设定点信号做出响应，以基本上恒定的排放压力泵送流量，并且提供包含关于与所述恒定压力控制模型有关的速度的信息的速度信号。11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述逻辑模块被配置为接收包含关于最小设定点值、最大压力损失、以及最小速度值的信息的用户输入，其中包括最大压力值＝设定点+最大压力损失，并且还被配置为从所述恒定压力控制模型接收所述速度信号，并且将所述设定点信号提供给所述恒定压力控制模型。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述插值设定点模块被配置为对包含有关所述用户输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·B·帕特尔，J·J·顾，
申请(专利权)人：流体处理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US