[发明专利]用于流体网络系统中的流体流量控制的方法和系统

说明书

提供一种通过多个流体机器来控制流体网络系统中的流体流量的方法。该方法包括下列步骤：a)得到与各流体机器关联的相应当前流体流率；b)得到各流体机器的当前流体机器速度；c)得到流体网络系统中的预期流体流率；d)基于当前流体机器速度和得到预期流体流率所需的流体机器速度的变化来确定各流体机器的新流体机器速度，其中流体机器速度的变化通过使总流体机器功率(其是与流体机器速度的变化相关的函数)最小化来确定，最小化采用对流体流率、流体机器压力和流体机器速度的限制来执行；以及e)按照新流体机器速度来控制多个流体机器的速度，使得获得流体网络系统中的最小总流体机器功率。本文中提供计算机程序产品和控制系统。

技术领域

本公开涉及流体网络系统，以及具体来说涉及这类系统中的流体流量控制。

背景技术

大流体网络系统在一些应用中能够消耗大量能量。这种流体网络系统的示例是地下矿场的通风系统。这种通风系统能够包括多个风扇，其需要被操作，以便保持充分空气质量以获得矿场中的健康工作条件。

按需通风(VOD)控制当今有时用来降低地下矿场中所消耗的能量。简言之，VOD意味着，仅当需要时才以充分量将新鲜空气定向到地下矿场的特定位置，以实现健康工作环境。使用网络模型、即描述地下矿场网络的流体动态特性的模型的尝试已经进行，但是其遭受矿场的基础设施的变化的敏感性，并且要求大工程工作量来调试。

WO2009/027815公开一种矿场通风系统，其建立作为机械和/或人员位置的实时跟踪的函数的动态通风需求，以及其中这种需求经由矿场通风网络在工作区中分布，并且在满足各工作区的需求的同时使通风所需的能量最小化。矿场通风系统基于矿场通风网络的预测动态模拟模型连同所模拟控制设备、例如风扇和气流调节器一起进行操作。

但是，矿场的动态模拟模型的确定是复杂过程，其必须每当修改地址矿场的基础设施时重复进行。

发明内容

本公开的一般目的是使流体网络系统的电力消耗最小化，同时能够提供充分流体流量。

鉴于以上所述，在本公开的第一方面，提供一种通过多个流体机器来控制流体网络系统中的流体流量的方法，其中所述方法包括：

a)得到与各流体机器关联的相应当前流体流率，

b)得到各流体机器的当前流体机器速度，

c)得到流体网络系统中的预期流体流率，

d)基于当前流体机器速度和得到预期流体流率所需的流体机器速度的变化来确定各流体机器的新流体机器速度，其中流体机器速度的变化通过使总流体机器功率(其是与流体机器速度的变化相关的函数)最小化来确定，最小化采用对流体流率、流体机器压力和流体机器速度的限制来执行，以及

e)按照新流体机器速度来控制多个流体机器的速度，使得获得流体网络系统中的最小总流体机器功率。

通过本公开，满足流体网络系统中的当前流体流量要求的流体流率的控制可采用最小总流体机器功率消耗来得到。

一个实施例包括存储各流体机器的新流体机器速度的步骤f)。

一个实施例包括在得到相应当前流体流率之前，通过根据经验对多个流体机器的每个确定流体机器速度的变化与流体机器功率的对应变化之间的关系，来确定总流体机器功率的模型，其中该关系形成模型的一部分，并且模型用于最小化。

通过根据经验对现有流体网络系统中的各流体机器确定流体机器速度的变化与流体流率的对应变化之间的关系，能够得到流体网络系统的简单网络识别。当流体网络系统的基础设施经过了修改、例如扩大时，这个识别过程能够易于重复进行。所确定关系能够用来通过优化来确定将要提供给流体网络系统中的流体机器的总最小电力，同时能够提供流体网络系统中的最小所需流体流量。