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:Qfront为流量传感器上一次监测到的水泵传输液体流量;Qafter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;△t为水泵传输液体输出与输出时的温差;hc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;pd0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,求精公式为:式中:K为求精得到的扭力值;k为传感器实时测得扭力值;n为传感器运行周期集合;ti为第i组运行周期持续时间;λ为传感器感应频率;σ′‑1为扭力弹簧疲劳极限;N为扭力弹簧的疲劳寿命;
其中,
式中:σ′‑1为实际疲劳极限;Kβ为状态系数;Kε为尺寸系数;Kc为温度系数;Kσ为应力集中系数;σ‑1为扭力弹簧材质表给出的疲劳极限。
5.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,所述接收模块于系统中首次运行时,接收储存模块中储存的最新的连续的两组水泵内液体流量数据,并跳转至分析模块运行,所述接收模块除首次运行外,跟随分析模块同步运行,且在分析模块运行阶段,回转模块实时控制接收模块对上一次接收的两组水泵内液体流量数据中,时间靠前的一组水泵内液体流量数据进行删除,并进一步的于储存模块中接收,未删除水泵内液体流量数据相邻的最新的一组水泵内液体流量数据,以新接收水泵内液体流量数据及未删除的水泵内液体流量数据,再次执行向分析模块传输的操作。
6.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,所述采集层中分析模块连续运行三次时,预警层至少运行一次。
7.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,所述预警层包括比对模块及控制面板,比对模块用于设定安全判定阈值及连续接收采集层中分析模块,分析到的水泵运行状态安全系数,应用安全判定阈值与各组水泵运行状态安全系数进行比对,判定各组水泵运行状态安全系数是否均处于安全判定阈值内,判定结果为是,进一步对各组水泵运行状态安全系数进行数值变更趋势识别,控制面板用于获取水泵运行状态安全系数,通过水泵运行状态安全系数,生成水泵运行状态安全系数直方图;
其中,对于各组水泵运行状态安全系数的数值变更趋势识别类型包括:渐变增大、渐变减小及无规则变更。
8.根据权利要求7所述的基于可视化的水泵流量监测系统,其特征在于,所述控制面板中设置有音频模组,音频模组用于发出警报音频,且所述警报音频由系统端用户手动编辑设定,控制面板中设置的音频模组以比对模块判定结果为否,或识别到水泵运行状态安全系数数值变更趋势为渐变增大或渐变减小触发运行。
9.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,所述设计模块通过介质电性连接有监测模块及储存模块,所述储存模块通过介质电性连接有接收模块,所述接收模块通过介质电性连接有回转模块及分析模块,所述分析模块通过介质电性连接有比对模块,所述比对模块通过介质电性连接有控制面板。
10.基于可视化的水泵流量监测方法,所述方法是对如权利要求1‑9中任意一项所述基于可视化的水泵流量监测系统的实施方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在水泵的输出入端设置流量监测设备,通过流量监测设备实时采集水泵传输液体流量数据;
步骤11:流量监测设备的设计部署阶段;
步骤12:水泵传输液体流量数据储存阶段;
步骤2:获取水泵传输液体流量数据,基于水泵传输液体流量数据求取水泵的运行状态安全系数;
步骤21:水泵传输液体流量数据获取逻辑的设定阶段;
步骤3:设定安全判定阈值,接收求取的水泵运行状态安全系数,应用安全判定阈值与安全系数比对,判定水泵是否安全;
步骤31:步骤3判定结果为否,执行控制面板显示及警报阶段;
步骤4:步骤3判定结果为是,水泵运行状态安全系数的变更趋势识别阶段。