[发明专利]水泵组多级液位三维均衡负载控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及排水系统技术领域，具体地指一种水泵组多级液位三维均衡负载控制系统及其控制方法。

背景技术

随着国内各大城市地下交通工程建设日渐扩大，排水系统的重要性愈加凸显。地下工程排水系统由多级液位水泵组构成，通过预先设定的多级液位值决定启泵数，由启动的水泵协同完成排水工作。

目前，最常见的水泵组控制系统中各泵的控制水位按高到低依次设定，当积水池液位到达相应设定位时，即启动该液位下相应水泵。然而采取这种方法存在以下问题：首先，水泵工作时间不均衡，低位水泵由于工作时间最长，所以负担较重，磨损折旧较快，后期故障频率高。同时，高位水泵长期赋闲，随动润滑不足，有效使用寿命大大降低。其次，当部分水泵出现故障时液位控制会发生混乱，达不到原定的控制目标，或因反馈回路的故障导致控制失效。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种水泵组多级液位三维均衡负载控制系统及其控制方法，该系统和方法实现多液位泵组系统的均衡负载调度控制，能有效的提高各个水泵的使用寿命。

为实现此目的，本发明所设计的一种水泵组多级液位三维均衡负载控制系统，它包括多个水泵，其特征在于：它还包括水泵调度控制器、用于探测水位的超声波水位计、与所述多个水泵一一对应的多个水泵控制柜，其中，超声波水位计的信号输出端连接水泵调度控制器的信号输入端，水泵调度控制器的每个控制信号输出端分别与对应水泵控制柜的控制信号输入端连接，水泵控制柜的每个控制信号输出端分别与对应水泵的控制信号输入端连接。

一种利用上述水泵组多级液位三维均衡负载控制系统进行水泵组控制的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：在水泵调度控制器中设计第一控制标记位a、第二控制标记位b、第三控制标记位c和第四控制标记位d，上述第一控制标记位a用来控制当积水池出现最低预设水位时工作的水泵，第二控制标记位b用来控制当积水池出现次低预设水位时工作的水泵，第三级水泵控制标记位c用来控制当积水池出现中间预设水位时工作的水泵，第四级水泵控制标记位d用来控制当积水池出现最高预设水位时工作的水泵；

初始状态下第一控制标记位a对应控制第一水泵、第二控制标记位b对应控制第二水泵、第三控制标记位c对应控制第三水泵、第四控制标记位d对应控制第四水泵，上述各个水泵控制标记位与各个水泵的对应控制关系每隔预设时间进行轮转，即在初始状态后的下一个预设时间，第一控制标记位a轮转对应控制第二水泵、第二控制标记位b轮转对应控制第三水泵，第三控制标记位c轮转对应控制第四水泵、第四控制标记位d轮转对应控制第一水泵；再下一个预设时间，第一控制标记位a轮转对应控制第三水泵，第二控制标记位b轮转对应控制第四水泵，第三控制标记位c轮转对应控制第一水泵，第四控制标记位d轮转对应控制第二水泵；紧接着的下一个预设时间，第一控制标记位a轮转对应控制第四水泵，第二控制标记位b轮转对应控制第一水泵，第三控制标记位c轮转对应控制第二水泵，第四控制标记位d轮转对应控制第三水泵；再下一个预设时间的控制标记位与水泵之间的对应关系回到与初始状态一样；

步骤2：当超声波水位计感应到积水池的水位由最低预设水位以下达到最低预设水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第一控制标记位a对应的水泵工作，当超声波水位计感应到积水池的水位由最低预设水位下降致最低截止水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第一控制标记位a对应的水泵停止工作；

步骤3：当超声波水位计感应到积水池的水位由最低预设水位升高至次低预设水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第二控制标记位b对应的水泵工作，当超声波水位计感应到积水池的水位由次低预设水位下降致次低截止水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第二控制标记位b对应的水泵停止工作；

步骤4：当超声波水位计感应到积水池的水位由次低预设水位升高至中间预设水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第三控制标记位c对应的水泵工作，当超声波水位计感应到积水池的水位由中间预设水位下降致中间截止水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第三控制标记位c对应的水泵停止工作；

步骤5：当超声波水位计感应到积水池的水位由中间预设水位升高至最高预设水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第四控制标记位d对应的水泵工作，当超声波水位计感应到积水池的水位由最高预设水位下降致最高截止水位时，水泵调度控制器通过水泵控制柜控制与第四控制标记位d对应的水泵停止工作；