泵站自動(dòng)化中的多泵聯(lián)動(dòng)控制策略是實(shí)現(xiàn)、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù),其目標(biāo)是通過(guò)協(xié)調(diào)多臺(tái)水泵的啟停、轉(zhuǎn)速及組合方式,滿足流量、壓力等參數(shù)需求,同時(shí)優(yōu)化能耗并延長(zhǎng)設(shè)備壽命。以下是幾種典型控制策略:
1. 輪換控制策略
通過(guò)預(yù)設(shè)順序或時(shí)間間隔輪換主/備泵的運(yùn)行狀態(tài),避泵長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。例如,采用"先啟先停"或"均衡運(yùn)行時(shí)間"原則,結(jié)合設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)。此策略可降低單泵故障風(fēng)險(xiǎn),延長(zhǎng)整體設(shè)備壽命。
2. 壓力/流量反饋控制
基于管網(wǎng)實(shí)時(shí)壓力或流量需求,通過(guò)PID調(diào)節(jié)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行泵的數(shù)量及變頻泵轉(zhuǎn)速。例如設(shè)定壓力閾值分級(jí)控制:當(dāng)壓力低于下逐臺(tái)啟動(dòng)泵,高于上逐臺(tái)停止。結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)可實(shí)現(xiàn)±1%以內(nèi)的壓力波動(dòng)控制。
3. 負(fù)荷均衡分配策略
在并聯(lián)泵組中,根據(jù)各泵特性曲線進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化分配。對(duì)于同型號(hào)泵采用均等負(fù)荷分配,異型泵組則通過(guò)效率尋優(yōu)算法分配流量,使系統(tǒng)整體效率化。實(shí)驗(yàn)表明,合理分配可降低能耗8%-15%。
4. 智能預(yù)測(cè)控制
引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法(如LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))預(yù)測(cè)用水量變化趨勢(shì),提前調(diào)整泵組運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)合模糊控制處理非線性、時(shí)滯性問(wèn)題,在滿足需求前提下減少頻繁啟停。某案例顯示該策略可降低啟停次數(shù)40%。
5. 故障應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制
建立實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),當(dāng)檢測(cè)到某泵故障時(shí)自動(dòng)切換備用泵,并通過(guò)剩余泵的負(fù)荷重分配維持系統(tǒng)穩(wěn)定。需配置冗余通信鏈路和快速響應(yīng)算法,確保切換時(shí)間小于30秒。
發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)智能化與節(jié)能化雙重導(dǎo)向:數(shù)字孿生技術(shù)可實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試與策略優(yōu)化;邊緣計(jì)算設(shè)備支持本地快速?zèng)Q策;同時(shí),新型液壓耦合控制技術(shù)可進(jìn)一步降低機(jī)械損耗。實(shí)際應(yīng)用中需綜合考慮泵站規(guī)模、管性及成本約束,采用分層遞階控制架構(gòu)實(shí)現(xiàn)策略的組合。

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