一种低温热泵的高可靠性控制方法及系统与流程

    技术2025-02-06  40


    本发明涉及设备控制,特别涉及一种低温热泵的高可靠性控制方法及系统。


    背景技术:

    1、目前,低温热泵在寒冷地区的应用越来越广泛,但由于低温环境的影响,热泵系统的可靠性面临挑战;

    2、传统的控制方法往往无法有效应对低温条件下的各种问题,现有低温热泵机组长时间在低环境温度下运行的故障率普遍偏高,且主要体现在压缩机的故障,比如压缩机缺油磨损和过负荷等,从而导致低温热泵故障和性能下降;

    3、因此,为了克服上述缺陷,本发明提供了一种低温热泵的高可靠性控制方法及系统。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种低温热泵的高可靠性控制方法及系统,用以通过监测环境参数和低温热泵的停机状态,实现根据环境参数和停机状态对低温热泵进行准确可靠的分级加热启动,从而避免热泵在低温环境下启动的润滑不良造成的压缩机磨损失效,其次,在启动后获取低温热泵的多维度实时参量,并对多维度实时参量自适应调整,确保多维度实时参量能够稳定在预设运行范围,而确保压缩机在运行过程中的安全可靠,最后,对低温热泵进行实时故障诊断,便于在出现故障时及时进行预警响应,在确保了低温热泵安全运行的同时提高了对低温热泵高控制的可靠性,保障了低温热泵的运行效果。

    2、本发明提供了一种低温热泵的高可靠性控制方法,包括:

    3、步骤1:获取环境参数和低温热泵的停机状态,并基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动;

    4、步骤2:基于分级加热启动结果获取低温热泵的多维度实时参量,并根据多维度实时参量的状态改变量将多维度实时参量进行同级别自适应调整至预设运行范围;

    5、步骤3:基于同级别自适应调整结果对低温热泵进行实时故障诊断,并在存在故障时进行预警响应。

    6、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,步骤1中,获取环境参数和低温热泵的停机状态,包括:

    7、基于监测要求确定对环境和低温热泵的监测指标,并基于监测指标对预设传感器进行多维度监测参数适配;

    8、基于监测要求确定对环境参数和停机状态的监测频率,并基于监测频率确定主动触发间隔;

    9、基于主动触发间隔对预设传感器进行触发参数适配,并基于多维度监测参数适配结果和触发参数适配结果控制预设传感器对环境参数和低温热泵的停机状态进行周期监测,得到环境参数序列和低温热泵的停机状态序列。

    10、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,得到环境参数序列和低温热泵的停机状态序列,包括:

    11、构建并行独立存储区域,并对并行独立存储区域进行类别标记;

    12、基于类别标记结果将环境参数序列和低温热泵的停机状态序列进行独立缓存,并基于独立缓存结果分别对环境参数序列和低温热泵的停机状态序列进行周期状态遍历;

    13、将相邻周期状态遍历结果进行同类别数据映射比对,并基于同类别数据映射比对结果分别确定数据状态改变量;

    14、若数据状态改变量小于预设阈值时,保留上位周期对应的时间戳,并对上位周期内的环境参数序列和低温热泵的停机状态序列进行剔除;

    15、否则,对当前周期对应的环境参数序列和低温热泵的停机状态序列进行保留。

    16、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,步骤1中,基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动,包括:

    17、获取得到的环境参数和低温热泵的停机状态,并基于停机状态确定低温热泵中当前润滑油的静置状态;

    18、基于低温热泵的出厂配置参数提取润滑油的身份标识,并基于身份标识从服务器中获取当前润滑油的特性参数;

    19、基于特性参数确定润滑油在不同温度区间的润滑活性,并基于低温热泵的运行要求和润滑油在不同温度区间的润滑活性确定润滑油由静置状态转变为正常状态所需的目标温度;

    20、基于环境参数提取环境温度,并确定环境温度对目标温度的衰减特性,且基于衰减特性对目标温度进行修正,得到最终的加热温度;

    21、基于分级加热策略根据加热温度确定每一级别的加热温度区间以及每一级别的温度保持时长;

    22、基于每一级别的加热温度区间和对应的温度保持时长对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动;

    23、基于分级加热启动结果在压缩机曲轴中随机选取监测点,并基于监测点对每一级别的加热启动进程进行实时监测;

    24、基于实时监测结果得到每一监测点的受热温度,并当存在监测点的受热温度不一致时,确定受热温度差;

    25、基于受热温度差和当前润滑油的特性参数确定对当前级别的加热启动进程的温度保持时长修正参量,并基于温度保持时长修正参量对当前级别的加热启动进程进行动态调整。

    26、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,步骤1中,基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动,包括:

    27、获取对压缩机曲轴的分级加热启动结果,并在低温热泵成功启动后对低温热泵中润滑油的温度进行实时监测;

    28、基于实时监测结果得到润滑油在不同时刻温度取值,并基于预设展示时刻长度在坐标系中对润滑油在不同时刻温度取值进行动态展示;

    29、在坐标系中基于标记直线对润滑油的标准温度区间进行标注,并基于标注结果对动态展示中当前时刻润滑油的温度取值进行离群判断;

    30、基于离群判断结果确定当前时刻润滑油的温度取值高于标准温度区间时,控制散热器启动,并基于启动结果控制散热器进行散热,且基于散热结果将润滑油的温度取值稳定至标准温度区间。

    31、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,步骤2中,基于分级加热启动结果获取低温热泵的多维度实时参量,并根据多维度实时参量的状态改变量将多维度实时参量进行同级别自适应调整至预设运行范围,包括:

    32、基于分级加热启动结果对低温热泵进行多维度实时监测,并基于多维度实时监测结果得到低温热泵的多维度实时参量;

    33、将多维度实时参量中每一维度的相邻实时参量进行差异比较,得到状态改变量,并基于状态改变量得到每一维度实时参量的变化趋势;

    34、同时,基于低温热泵的服务协议确定每一维度对应的预设运行范围,并基于每一维度实时参量的变化趋势和预设运行范围对每一维度实时参量超出预设运行范围的时间节点进行监测,且对每一维度实时参量进行同级别自适应调整适配;

    35、当存在维度实时参量超出对应预设运行范围时,基于监测结果调取差异调整策略对多维度实时参量进行分布式同级别自适应调整,并基于分布式同级别自适应调整结果将多维度实时参量动态稳定至对应的预设运行范围。

    36、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,基于分布式同级别自适应调整结果将多维度实时参量动态稳定至对应的预设运行范围,包括:

    37、获取预设时间段内对多维度实时参量的分布式同级别自适应调整结果,并对多维度实时参量的分布式同级别自适应调整结果进行拆分;

    38、基于拆分结果确定每一维度实时参量在预设时间段内的自适应调整频次以及每一次对应的自适应调整量,同时,构建自适应调整记录表,并将每一维度实时参量的自适应调整频次和对应的自适应调整量在自适应调整记录表中进行记录;

    39、基于管理终端获取评估指标,并基于评估指标构建评估体系;

    40、基于评估体系对记录结果进行综合分析,确定对多维度实时参量的自适应调整效果,并将自适应调整效果生成反馈报告回传至管理终端。

    41、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制方法,步骤3中,基于同级别自适应调整结果对低温热泵进行实时故障诊断,并在存在故障时进行预警响应,包括:

    42、基于同级别自适应调整结果确定自适应调整频次高于预设次数阈值的第一目标维度参量以及维度参量在自适应调整后无法稳定至预设运行范围的第二目标维度参量;

    43、提取第一目标维度参量和第二目标维度参量的终端来源信息,并基于终端来源信息在低温热泵中锁定终端组件;

    44、获取终端组件的实时运行数据,并将实时运行数据输入至故障诊断模型进行故障诊断分析,并在确定终端组件存在异常时,进行预警响应。

    45、本发明提供了一种低温热泵的高可靠性控制系统,包括:

    46、分级加热启动模块,用于获取环境参数和低温热泵的停机状态,并基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动;

    47、参数稳定模块,用于基于分级加热启动结果获取低温热泵的多维度实时参量,并根据多维度实时参量的状态改变量将多维度实时参量进行同级别自适应调整至预设运行范围;

    48、故障检测及预警模块,用于基于同级别自适应调整结果对低温热泵进行实时故障诊断,并在存在故障时进行预警响应。

    49、优选的,一种低温热泵的高可靠性控制系统,分级加热启动模块,包括:

    50、参数适配单元,用于基于监测要求确定对环境和低温热泵的监测指标,并基于监测指标对预设传感器进行多维度监测参数适配;

    51、间隔确定单元,用于基于监测要求确定对环境参数和停机状态的监测频率,并基于监测频率确定主动触发间隔;

    52、监测单元,用于基于主动触发间隔对预设传感器进行触发参数适配,并基于多维度监测参数适配结果和触发参数适配结果控制预设传感器对环境参数和低温热泵的停机状态进行周期监测,得到环境参数序列和低温热泵的停机状态序列。

    53、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

    54、1.通过监测环境参数和低温热泵的停机状态,实现根据环境参数和停机状态对低温热泵进行准确可靠的分级加热启动,从而避免热泵在低温环境下启动的润滑不良造成的压缩机磨损失效,其次,在启动后获取低温热泵的多维度实时参量,并对多维度实时参量自适应调整,确保多维度实时参量能够稳定在预设运行范围,而确保压缩机在运行过程中的安全可靠,最后,对低温热泵进行实时故障诊断,便于在出现故障时及时进行预警响应,在确保了低温热泵安全运行的同时提高了对低温热泵高控制的可靠性,保障了低温热泵的运行效果。

    55、2.通过对监测要求进行解析,实现对预设传感器的多维度监测参数和触发参数进行准确有效的确定,其次,通过得到的多维度监测参数和触发参数分别对预设传感器进行配置,确保了预设传感器能够准确可靠的执行相应的监测任务,最后,通过配置好的预设传感器对环境参数和低温热泵的停机状态进行监测,确保了得到的环境参数和停机状态的准确可靠性,为进行低温热泵的高可靠性控制提供了便利。

    56、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

    57、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


    技术特征:

    1.一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,步骤1中,获取环境参数和低温热泵的停机状态,包括:

    3.根据权利要求2所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,得到环境参数序列和低温热泵的停机状态序列,包括:

    4.根据权利要求1所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,步骤1中,基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动,包括:

    5.根据权利要求1所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,步骤1中,基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动,包括:

    6.根据权利要求1所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,步骤2中,基于分级加热启动结果获取低温热泵的多维度实时参量,并根据多维度实时参量的状态改变量将多维度实时参量进行同级别自适应调整至预设运行范围,包括:

    7.根据权利要求6所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,基于分布式同级别自适应调整结果将多维度实时参量动态稳定至对应的预设运行范围,包括:

    8.根据权利要求1所述的一种低温热泵的高可靠性控制方法,其特征在于,步骤3中,基于同级别自适应调整结果对低温热泵进行实时故障诊断,并在存在故障时进行预警响应,包括:

    9.一种低温热泵的高可靠性控制系统,其特征在于,包括:

    10.根据权利要求9所述的一种低温热泵的高可靠性控制系统,其特征在于,分级加热启动模块,包括:


    技术总结
    本发明提供了一种低温热泵的高可靠性控制方法及系统,包括:获取环境参数和低温热泵的停机状态,并基于分级加热策略根据环境参数和停机状态对低温热泵中的压缩机曲轴进行分级加热启动;基于分级加热启动结果获取低温热泵的多维度实时参量,并根据多维度实时参量的状态改变量将多维度实时参量进行同级别自适应调整至预设运行范围;基于同级别自适应调整结果对低温热泵进行实时故障诊断,并在存在故障时进行预警响应。避免热泵在低温环境下启动的润滑不良造成的压缩机磨损失效,便于在出现故障时及时进行预警响应,在确保了低温热泵安全运行的同时提高了对低温热泵高控制的可靠性,保障了低温热泵的运行效果。

    技术研发人员:李相宏,潘清安,罗李天
    受保护的技术使用者:广东派沃新能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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