基于可视化的水泵流量监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术涉及水泵技术领域，具体涉及基于可视化的水泵流量监测系统及监测方法，包括部署层

【技术实现步骤摘要】
基于可视化的水泵流量监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及水泵
，具体涉及基于可视化的水泵流量监测系统及监测方法
。

技术介绍

[0002]水泵是输送液体或使液体增压的机械
。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水
、
油
、
酸碱液
、
乳化液
、
悬乳液和液态金属等
。
[0003]申请号为
201610096510.2
的专利技术专利中，公开了一种水泵流量监测系统，利用无线网络进行监测数据传输，其特征在于，包括若干水泵
、
若干超声波流量计
、ZigBee
模块和上位机，其中：每个所述超声波流量计采集一个所述水泵的流量数据；所述
ZigBee
模块包括若干
ZigBee
模块发射端和一个
ZigBee
模块接收端，每个所述
ZigBee
模块发射端接收对应的一个所述超声波流量计中采集的流量数据，进而通过无线网络传送至所述
ZigBee
模块接收端；所述
ZigBee
模块接收端接收所述流量数据并传送至所述上位机；所述上位机接收流量数据并进行分析处理
。
每个所述
ZigBee
模块发射端均包括第一串口通信模块
、
第一微处理器模块
、
第一无线收发模块
、
第一电源管理模块，其中；所述第一串口通信模块采用
RS232
串口通信技术，用以实现所述
ZigBee
模块发射端与所述超声波流量计的通信连接：所述第一微处理器模块采用
CC2530
芯片，通过所述第一串口通信模块收集所述水泵的流量数据并反馈至所述第一无线收发模块
。
[0004]该申请在于解决：“现有的水泵流量监测方法为人工定时监测及采用有线方式进行在线监测
。
前者无法实现对水泵流量的实时监测
。
后者虽能实现实时监测，但存在成本高，线路很容易老化等缺点，”的问题
。
[0005]然而，目前的水泵流量监测技术，仍然局限于对于水泵传输液体的自身监测，其水泵流量监测精度与监测技术
、
监测所应用的设备精度直接相关，不具备其他数据参照条件来判定水泵的运行状态安全
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了基于可视化的水泵流量监测系统及监测方法，解决了上述
技术介绍
中提出的技术问题
。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，基于可视化的水泵流量监测系统，包括部署层
、
采集层及预警层；
[0009]流量监测设备通过部署层设计部署，部署的流量监测设备实时运行采集水泵内液体流量数据并向采集层反馈，采集层基于接收到的水泵内液体流量数据分析水泵状态参数，预警层进一步接收采集层中分析到的水泵状态参数，基于水泵状态参数实时发出预警信息，供系统端用户接收；
[0010]所述采集层包括接收模块
、
回转模块及分析模块，接收模块用于接收部署层中部
署流量监测设备监测到的水泵内液体流量数据，回转模块用于监测分析模块运行状态，基于分析模块运行状态控制接收模块再次执行水泵内液体流量数据的接收操作，分析模块用于获取接收模块中接收到的水泵内液体流量数据，基于水泵内液体流量数据分析水泵当前运行状态安全系数；
[0011]水泵当前运行状态安全系数求取公式为：
[0012][0013]式中：
Q
front
为流量传感器上一次监测到的水泵传输液体流量；
Q
after
为流量传感器当前阶段监测到的水泵传输液体流量；为扭力传感器上一次监测到的扭力值的求精结果均值；为扭力传感器当前阶段监测到的扭力值的求精结果均值；
[0014]所述流量传感器监测水泵传输液体流量求取原理为：
[0015][0016]式中：
t1为水泵传输液体温度；
Δ
t
为水泵传输液体输出与输出时的温差；
h
c
为水泵的静扬程；
e
为水泵机械损失修正值；
h
为水泵传输液体在输出时的扬程；
p
d0
为水泵功率；
[0017]其中，
Z
值即水泵状态参数，
Z≥0
，且所述
Z
值越小，则表示水泵越不安全，反之，则越安全
。
[0018]更进一步地，所述部署层包括设计模块
、
监测模块及储存模块，设计模块用于设定水泵配置流量监测设备参数，监测模块用于监测水泵内液体流量数据，储存模块用于接收监测模块监测到的水泵内液体流量数据，对水泵内液体流量数据进行储存；
[0019]其中，所述流量监测设备包括：流量传感器
、
挡板
、
扭力弹簧及扭力传感器，设计模块中设定的水泵配置流量监测设备参数即及流量监测设备的数量，监测模块监测到的水泵内液体流量数据通过流量监测设备进行获取，所述挡板铰接于水泵的输出入端内部，且所述挡板铰接位置铰接轴上套设有扭力弹簧，水泵内无水流经过时，挡板通过扭力弹簧得到定位效果，扭力传感器与扭力弹簧连接，实时监测扭力弹簧所受扭力值
。
[0020]更进一步地，所述流量监测设备监测数据包括：流量传感器采集的水泵输出入端传输液体流量
、
扭力弹簧所受扭力值；
[0021]其中，所述设计模块在设定水泵配置流量监测设备参数时，流量传感器设定数量通过系统端用户手动设定，若干组所述挡板于水泵的输出入端内部呈圆板状部署，每一挡板
、
扭力弹簧及扭力传感器设置为一组，且设定的组数服从下述逻辑公式，公式为：
[0022][0023]式中：
n
为组数；
d
内
为水泵上安装目标端内直径
、d
外
为水泵上安装目标端内外径；
L
为水泵上安装目标端连接管道长度；
m
为水泵上安装目标端连接管道的弯折数量；
μ
为水泵与水泵上安装目标端连接管道相互远离的一端内的高程差；
χ
为修正系数，
μ
≥0
，
χ
为
‑1，反之，
χ
为
+1。
[0024]更进一步地，所述扭力传感器在采集到扭力弹簧所受扭力值后，进一步通过下式进行求精处理，求精公式为：
[0025][0026]式中：
K
为求精得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于可视化的水泵流量监测系统，其特征在于，包括部署层
、
采集层及预警层；流量监测设备通过部署层设计部署，部署的流量监测设备实时运行采集水泵内液体流量数据并向采集层反馈，采集层基于接收到的水泵内液体流量数据分析水泵状态参数，预警层进一步接收采集层中分析到的水泵状态参数，基于水泵状态参数实时发出预警信息，供系统端用户接收；所述采集层包括接收模块
、
回转模块及分析模块，接收模块用于接收部署层中部署流量监测设备监测到的水泵内液体流量数据，回转模块用于监测分析模块运行状态，基于分析模块运行状态控制接收模块再次执行水泵内液体流量数据的接收操作，分析模块用于获取接收模块中接收到的水泵内液体流量数据，基于水泵内液体流量数据分析水泵当前运行状态安全系数；水泵当前运行状态安全系数求取公式为：式中：
Q
front
为流量传感器上一次监测到的水泵传输液体流量；
Q
after
为流量传感器当前阶段监测到的水泵传输液体流量；为扭力传感器上一次监测到的扭力值的求精结果均值；为扭力传感器当前阶段监测到的扭力值的求精结果均值；所述流量传感器监测水泵传输液体流量求取原理为：式中：
t1为水泵传输液体温度；
Δ
t
为水泵传输液体输出与输出时的温差；
h
c
为水泵的静扬程；
e
为水泵机械损失修正值；
h
为水泵传输液体在输出时的扬程；
p
d0
为水泵功率；其中，
Z
值即水泵状态参数，
Z≥0
，且所述
Z
值越小，则表示水泵越不安全，反之，则越安全
。2.
根据权利要求1所述的基于可视化的水泵流量监测系统，其特征在于，所述部署层包括设计模块
、
监测模块及储存模块，设计模块用于设定水泵配置流量监测设备参数，监测模块用于监测水泵内液体流量数据，储存模块用于接收监测模块监测到的水泵内液体流量数据，对水泵内液体流量数据进行储存；其中，所述流量监测设备包括：流量传感器
、
挡板
、
扭力弹簧及扭力传感器，设计模块中设定的水泵配置流量监测设备参数即及流量监测设备的数量，监测模块监测到的水泵内液体流量数据通过流量监测设备进行获取，所述挡板铰接于水泵的输出入端内部，且所述挡板铰接位置铰接轴上套设有扭力弹簧，水泵内无水流经过时，挡板通过扭力弹簧得到定位效果，扭力传感器与扭力弹簧连接，实时监测扭力弹簧所受扭力值
。3.
根据权利要求2所述的基于可视化的水泵流量监测系统，其特征在于，所述流量监测设备监测数据包括：流量传感器采集的水泵输出入端传输液体流量
、
扭力弹簧所受扭力值；其中，所述设计模块在设定水泵配置流量监测设备参数时，流量传感器设定数量通过系统端用户手动设定，若干组所述挡板于水泵的输出入端内部呈圆板状部署，每一挡板
、
扭力弹簧及扭力传感器设置为一组，且设定的组数服从下述逻辑公式，公式为：
式中：
n
为组数；
d
内
为水泵上安装目标端内直径
、d
外
为水泵上安装目标端内外径；
L
为水泵上安装目标端连接管道长度；
m
为水泵上安装目标端连接管道的弯折数量；
μ
为水泵与水泵上安装目标端连接管道相互远离的一端内的高程差；
χ
为修正系数，
μ
≥0
，
χ
为
‑1，反之，
χ
为
+1。4.
根据权利要求3所述的基于可视化的水泵流量监测系统，其特征在于，所述扭力传感器在采集到扭力弹簧所受扭力值后，进一步通过下式进行求精处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：马振波，
申请(专利权)人：青岛西格流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：