一种循环水设备智能化无人值守系统及其方法

技术领域

本发明涉及循环水设备监控技术领域，具体而言，涉及一种循环水设备智能化无人值守系统及其方法。

背景技术

合金循环水系统是一种用于高温工业过程中的循环冷却水系统，其利用合金作为循环介质，通过水冷或冷却剂冷却合金循环水，实现热量传递和温度控制。

循环冷却水系统在日常运行中面临很多问题，例如：停机后水泵箱体液位不满；水泵处的电磁排控阀工作不可靠，得电动作后依然漏气/密封不严实，断电后不能完全打开，水泵箱体空气排出不完全；在水泵启动未正常上升前、停机3分钟内和水泵处于闭压状态时旋转轴缝隙漏水；冷水池、热水池液位不平衡。由于存在以上问题，在循环冷却水系统工作的时候需要密切监控循环冷却水系统的运作状态，保证其运行效果。现有技术对循环冷却水系统还较为机械化和依赖人工，例如硬件上的改造主要只依赖于温度传感器监测系统中各水池的温度来监控循环水系统的工作状态以便进行相应且适当的调整，以及每次启动水泵前操作人员到现场注满水泵箱体水位。

为了更智能、全面、精准监测循环水设备的运行状态，需要对对于循环水设备的监测方式进行优化和改进，以此保证循环水设备更流畅、健康地运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种循环水设备智能化无人值守系统及其方法，其可以实现更智能、全面、精准监测循环水设备的运行状态。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种循环水设备智能化无人值守系统，循环水设备包括热水池、冷水池、多个冷却塔、水泵和高位水塔，所述水泵包括循环冷却泵、热水泵和冷水泵；

循环水设备智能化无人值守系统包括控制器与分别连接到控制器的电动执行补水阀、压力变送器、电动执行排水阀、电磁排空阀、液位计、出口流量计、温度传感器；

多个所述电动执行补水阀分别安装在每个水泵的注水口，用于为水泵的箱体进行补水；

多个所述压力变送器分别安装在每个水泵上并用于检测水泵处液压值，多个所述电动执行排水阀分别安装在每个水泵上且用于为水泵进行排水，多个所述电磁排空阀安装在每个水泵的进水管处且用于排出进水管处的空气；

所述液位计设置有多个，分别安装在冷水池、热水池和高位水塔，用于液位监测；

所述出口流量计设置有多个，分别安装在水泵处，用于监测各个水泵处的流量；

所述温度传感器设置在冷水池，用于水温监测。

优选地，每个所述水泵处的所述电动执行补水阀设置有1个，作为泵体注水电动执行补水阀使用。

优选地，所述冷水泵通过节电器一拖二的方式进行控制。

优选地，所述热水泵通过节电器一拖二的方式进行控制。

优选地，所述高位水塔通过高扬程潜水泵从冷水池供水。

为了解决以上问题，本发明还提供了一种循环水设备智能化无人值守方法，应用于以上任意一项一种循环水设备智能化无人值守系统，，包括：

通过所述控制器远程控制所述电动执行补水阀打开为水泵的箱体补水；

通过所述压力变送器监测每个水泵内的压力值，若压力值超过预设压力阈值，则通过电动执行排水阀进行排水操作；

通过所述电磁排空阀排出每个水泵内的残留气体；

通过所述液位计监测冷水池、热水池和高位水塔的液位，当冷水池、热水池和高位水塔中任意水位低于安全水位时进行相应补水操作；

通过所述出口流量计监测各个水泵处的流量，若热水泵出水流量小于冷水泵出水流量，进行警报并调整保证热水泵出水流量大于等于冷水泵出水流量；

通过所述温度传感器监测冷水池水温，若冷水池水温大于预设温度阈值，启动循环冷却泵，循环冷却泵与对应的冷却塔协同工作为所述冷水池降温。

优选地，在所述水泵开启前为所述水泵的箱体补水，补满水后所述水泵启动。

优选地，所述排水操作还在所述水泵停止后进行。

优选地，在所述水泵停止后通过电磁排空阀排出每个水泵内的残留气体。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明通过控制器实现监控和相应设备装置的控制，实现全面智能化监控，比如可以实现水泵的无人补水操作，自动排放水泵空气，节约人力资源；

本发明对冷水泵和热水泵的控制方式也进行了改进，采用节电器，可以节约电耗约20％，降低循环水设备的运作成本；

本发明在冷水池、热水池和高位水塔的水位平衡上同样可以实现自动化控制，控制及时，可以有效避免溢流浪费资源；

本发明的高位水塔通过高扬程潜水泵用冷水池供水还可以大幅度实现节约用水，保障设备更为环保的运行；

本发明的控制逻辑设计合理，相关设备硬件结构的设置简单且价格低廉，具备很高的性价比，便于推广和实施。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的循环水设备的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种循环水设备智能化无人值守系统的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种循环水设备智能化无人值守系统，循环水设备包括热水池、冷水池、多个冷却塔、水泵和高位水塔，所述水泵包括循环冷却泵、热水泵和冷水泵；

本实施例主要用于循环水设备的监控，循环水设备为常规作业中采用，在热水池、冷水池、多个冷却塔、水泵和高位水塔的共同作用下实现水的循环和降温，一个循环水设备的设置方式可以参阅图1。

特别说明的是，其中热水泵用于热水池，冷水泵用于冷水池，循环水设备可以配合一个冷水塔为冷水池中的水进行循环降温，高位水塔作为深井铸造应急水源。

本实施例的主要技术方案参阅图2，循环水设备智能化无人值守系统包括控制器与分别连接到控制器的电动执行补水阀、压力变送器、电动执行排水阀、电磁排空阀、液位计、出口流量计、温度传感器；

多个所述电动执行补水阀分别安装在每个水泵的注水口，用于为水泵的箱体进行补水；

多个所述压力变送器分别安装在每个水泵出液管上并用于检测水泵处液压值，出口液压达到设定压力控制出口电动补水阀打开，保障供水压力和流量稳定性；多个所述电动执行排水阀分别安装在每个水泵出液管上且用于水泵停机时开阀排水15s-25s后自动关闭，多个所述电磁排空阀安装在每个水泵的进水管处且用于排出泵体及水管内空气、保障设备真空度；

所述液位计设置有多个，分别安装在冷水池、热水池和高位水塔，用于液位监测，液位三级报警，控制冷水池、高位水塔电动执行器自动补水；

所述出口流量计设置有多个，分别安装在水泵处，用于监测各个水泵处的流量；

所述温度传感器设置在冷水池，用于水温监测，控制冷水池两台循环水泵及独立冷却塔依据生产所需水温智能运行。

在本实施例中，电动执行补水阀可以通过启动程序控制打开为水泵的箱体进行补水；

另一方面，水泵启动铸机比例阀控制阀门开度未达到工艺设定流量开度这种情况可以用压力值来表现，因此可以通过压力变送器来检测，配合排水功能可以解决水泵开、停机时存在的跑、冒、滴、漏现象，具体可以通过电动执行排水阀进行排水；

而电磁排空阀可以确保水泵和管道内残留气体排出完全，所以能解决水泵运行中突降压力和突降流量问题；

另外，液位计可以实施在线检测，再结合出口流量计精准且及时得把控各个冷水池、re水池包括高位水塔的液位情况，以便控制液位平衡和让液位状态标准化。

最后，温度传感器可以监测冷水池状态，便于保证冷水池里面的冷水温度达标，也就是冷水池里的冷水的水温度一直处于某个预设的温度阈值以下。

另外，本实施例的控制器可以采用PLC控制器。

实施例2

本实施例基于实施例1的技术方案，对电动执行补水阀的设置做进一步改进。

作为本实施例的优选方案，每个所述水泵处的所述电动执行补水阀设置有1个，作为泵体注水电动执行补水阀使用。

本实施例还可以为每个水泵设置的两个电动执行补水阀可以实现远程自动切换，正常一开一备，以便于故障时自动转换。

实施例3

本实施例基于实施例1的技术方案，对冷水泵和热水泵的控制方式做进一步改进。

在本实施例中，所述冷水泵通过节电器一拖二的方式进行控制。

同样地，所述热水泵通过节电器一拖二的方式进行控制。

冷水泵原本为软启动控制，而热水泵原本为星三角控制，改进后可以大幅度节能，采用节电器er拖一控制相较于原本的控制方式节能程度约为20％。

实施例4

本实施例基于实施例1的技术方案，对高位水塔的供水方式做进一步改进。

作为本实施例的优选方案，所述高位水塔通过高扬程潜水泵从冷水池供水。

在本实施例中，高位水塔自动补水改造为从冷水池通过高扬程潜水泵供水，循环回到热水池，可以解决合金循环水外泄问题

实施例5

本实施例还提供了一种循环水设备智能化无人值守方法，应用于以上任意一项实施例所述的一种循环水设备智能化无人值守系统，包括：

通过所述控制器远程控制所述电动执行补水阀打开为水泵的箱体补水；

通过所述压力变送器监测每个水泵内的压力值，若压力值超过预设压力阈值，则通过电动执行排水阀进行排水操作；

通过所述电磁排空阀排出每个水泵内的残留气体；

通过所述液位计监测冷水池、热水池和高位水塔的液位，当冷水池、热水池和高位水塔中任意水位低于安全水位时进行相应补水操作；

特别说明的是，在这里，补水操作采用常规方法执行即可，例如，当冷水池水位低于冷水池溢流口也就是安泉水位时，系统自动启动一台热水泵，直至冷水池中的水位达到冷水池溢流口高度，然后停止热水泵，实现水位平衡调整。

通过所述出口流量计监测各个水泵处的流量，若热水泵出水流量小于冷水泵出水流量，进行警报并调整保证热水泵出水流量大于等于冷水泵出水流量；

通过所述温度传感器监测冷水池水温，若冷水池水温大于预设温度阈值，启动循环冷却泵，循环冷却泵与对应的冷却塔协同工作为所述冷水池降温。

基于本实施例的控制方式，实现循环水设备的全方面自动化智能监测，保证整个循环水设备的正常、安全运作，不频繁依赖人工的维护和检查，可靠性更强。

实施例6

本实施例基于实施例5的技术方案，对为水泵补水的操作做进一步改进。

在本实施例中，在所述水泵开启前为所述水泵的箱体补水，补满水后所述水泵启动。

以此解决了停机后水泵箱体液位不满，只存水2/3进而水泵启动前需人工将水泵箱体注满水的问题。

在停机进行排水操作的时候，可以预先设置一个电动执行排水阀的开启时间，也就是设置排水持续的时长，例如可以在水泵停止时打开电动执行排水阀，程序延时5分钟后关闭电动执行排水阀，通过整个操作可以有效解决水泵开、停机时存在的跑、冒、滴、漏现象。

实施例7

本实施例基于实施例5的技术方案，对为水泵补水的操作做进一步改进。

作为本实施例的优选方案，实施例5所涉及到的排水操作还在所述水泵停止后进行。

也就是说，首先，若压力值超过预设压力阈值，则通过电动执行排水阀进行排水操作，其次，每次停机也会进行排水操作。

常规方案中需要人工通过水阀排水，在这里通过智能化监控按需排水，操作更为及时和准确。

实施例8

本实施例基于实施例5的技术方案，对为水泵补水的操作做进一步改进。

在本实施例中，在所述水泵停止后通过电磁排空阀排出每个水泵内的残留气体。

这里的排气操作在停机时候进行，解决水泵运行中突降压力和突降流量问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。