CN110874103A - 海水淡化试验平台的控制方法、控制***和控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种海水淡化试验平台的控制方法、控制***和控制装置。该控制方法包括：获取风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息；获取运转信息，确定第一液压泵的输入功率，确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值；根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的输出功率一致，进而实现海水淡化试验平台根据风机特性中的不同工况条件，模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵输出液压油。

Description

海水淡化试验平台的控制方法、控制***和控制装置

技术领域

本申请涉及海水淡化技术领域，具体而言，本申请涉及一种海水淡化试验平台的控制方法、控制***和控制装置。

背景技术

水资源问题是当今全世界最受关注的焦点之一，我国幅员辽阔、水资源丰富，但人均占有量少，只有世界平均水平的八分之一，而随着我国经济快速发展对水资源需求的日益增长，水资源的开发和保护压力越来越大，多种先进的海水淡化及水处理技术和设备也在不断的发展和更新，其中，将风机与海水淡化装置相结合使用成为一种新的研究方向。目前，风机与海水淡化装置主要有如下两种结合应用的方式：

第一种结合应用的方式，以风机输出的电能作为海水淡化***动力能源。目前这种方式较为成熟，然而，为了解决因为风机功率输出变化的问题，需要设置多组具备高压泵、增压泵、能量回收器和反渗透膜的设备，在使用时需要根据风机输出功率的变化确定需要启动的设备数量，以适应风机的特性，这种应用方式会导致投入成本过高，不利于大范围应用和推广，而且，这种应用方式对风力变化的响应速度很慢，能源的有效利用率较低。

第二种应用方式，风机不输出的电能，而是输出机械能驱动海水淡化***的高压柱塞水泵，高压柱塞水泵将高压水输出到反渗透膜组中。这种方式中，风机不需要发电，因此，可以简化风机结构以风机降低成本。然而，单个高压柱塞水泵的最大输出流量有限，因此更适合使用小型风机驱动高压柱塞水泵。对于大型的风机，则需要重新设计一个风机的变速箱，使得风机能够通过变速箱拖动多台高压柱塞水泵。目前这种应用方式存在如下缺点：第一，由于高压柱塞水泵不具备能量回收功能，因此，这种方式的效率和能源利用率效率较低，而如果增加能量回器，又会导致成本增加。第二，这种方式需要设置较长的耐海水腐蚀的水管路，也会导致成本增加。

如上所述，现有的风机与海水淡化装置的结合应用方式存在成本高、效率低或能源的利用率低的缺陷，这就需要进一步研发成本低、效率高且能源利用率高的风机与海水淡化装置结合应用的新方案，在新方案研发的过程中，需要利用试验平台预先模拟风机与海水淡化装置结合应用的新方案，以验证方案的可行性，为了确保模拟过程中数据的真实性和准确性，首先就需要一套有效的控制方法能够准确地控制试验平台模拟风机实际的输出功率，然而，现有技术中缺少能够准确地控制试验平台模拟风机实际的输出功率的控制方法。

发明内容

本申请针对现有技术的缺点，提出一种海水淡化试验平台的控制方法、控制***和控制装置，用以解决现有技术中存在无法准确地模拟风机实际的输出功率的技术问题。

本申请实施例根据第一个方面，提供了一种海水淡化试验平台的控制方法，包括：获取风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息；获取运转信息，确定第一液压泵的输入功率，确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值；根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

本申请实施例根据第二个方面，提供了一种海水淡化试验平台的控制***，包括：总控装置、压力传感器和功率采集装置。压力传感器设置于风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油输出侧，功率采集装置设置于第一液压泵的动力输入侧；总控装置与压力传感器电连接，用于获取压力传感器采集的风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息，获取功率采集装置采集的第一液压泵的输入功率，确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

本申请实施例根据第三个方面，提供了一种海水淡化试验平台的控制装置，包括：第一获取模块，用于获取风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息；第二获取模块，用于获取第一液压泵的输入功率；计算模块，用于确定输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值；执行模块，用于根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

本申请实施例根据第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述本申请实施例根据第一个方面提供的海水淡化试验平台的控制方法的步骤。

本申请实施例根据第五个方面，提供了一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，所述计算机程序被执行时实现上述本申请实施例根据第一个方面提供的海水淡化试验平台的控制方法的步骤。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，根据第一液压泵的液压油压力信息以及第一液压泵当前的输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致，进而实现海水淡化试验平台可以根据风机特性中的不同工况条件，模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵输出液压油。利用本申请实施例提供的控制方法，可以控制海水淡化试验平台逼真地模拟发明人构设的海水淡化***中，在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油，使得海水淡化装置实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法来控制海水淡化试验平台，可以验证海水淡化***的可行性，有助于预先发现该海水淡化***可能存在的缺陷，为该海水淡化***后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制***的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的扩展控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制装置的结构示意图；

图中：

1-控制***；11-总控装置；101-上位机；102-总控器；

12-功率采集装置；103-扭矩传感器；104-第一转速传感器；

105-压力传感器；106-第一流量计：107-第二流量计；

2-风机直驱液压泵模拟***；21-第一驱动装置；201-第一电机；

202-离合器；203-第一液压泵；204-第一变频器；205-第一控制器；

206-第二控制器；

3-海水淡化模拟***；301-海水淡化装置；302-原水箱；

303-第一截止阀；304-第二截止阀；305-减压阀；306-第一水泵；

307-第二电机；308-第二变频器；309-液压阀块；

4-电机驱动液压泵模拟***；401-第三电机；402-第二液压泵；

403-第三变频器；

501-第一获取模块；502-第二获取模块；503-计算模块；

504-执行模块。

附图的各个连接线中，实线表示两个部件之间为机械连接或油路连接，虚线表示两个部件之间为电连接，点划线表示两个部件之间为水路连接。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

为了克服现有的风机与海水淡化装置的结合应用方式存在成本高、效率低或能源的利用率低的缺陷，本申请的发明人构设了一套风机直驱液压泵海水淡化***，该海水淡化***包括风机、液压泵和海水淡化装置，风机不输出的电能，而是输出机械能驱动液压泵，使得液压泵向海水淡化装置输出液压油，海水淡化装置可以采用现有的淡化加压与能量回收一体化装置，该装置以外部输入的液压油作为动力来源，液压油被供入油缸中，油缸驱动海水缸将海水加压后输出给反渗透膜组，从而实现海水淡化。为了验证上述海水淡化***的可行性，发明人设计了一套能够模拟上述***的风机直驱液压泵海水淡化试验平台，由于在发明人构设的海水淡化***中，液压泵是以风机输出的机械能作为动力来源，因此，该海水淡化试验首先应该满足的条件是能够准确地模拟风机的实际输出功率，进而才能保证后续模拟过程的真实性和准确性。

本申请实施例提供的海水淡化的控制方法，其解决的问题之一就是准确地控制试验平台模拟风机实际的输出功率，为了便于更加清楚地理解该控制方法的原理，说明书将首先介绍海水淡化试验平台的具体结构。

实施例一

本申请实施例提供了一种海水淡化试验平台，如图1和图2所示，包括：控制***1、风机直驱液压泵模拟***2和海水淡化模拟***3。

控制***1包括总控装置11，以及与总控装置11电连接的功率采集装置12和压力传感器105。

风机直驱液压泵模拟***2包括传动连接的第一驱动装置21和第一液压泵203，第一驱动装置21和第一液压泵203分别与控制***1电连接，海水淡化模拟***包括海水淡化装置301，第一液压泵203与海水淡化装置301连通，第一驱动装置21驱动第一液压泵203向海水淡化装置301输出液压油。

功率采集装置12设置于第一液压泵203的动力输入侧，压力传感器105设置于第一液压泵203的液压油输出侧。

可选地，本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制***1中的功率采集装置12包括：用于采集第一驱动装置21的输出扭矩的扭矩传感器103，以及用于采集第一驱动装置21的输出转速的第一转速传感器104。扭矩传感器103和第一转速传感器104分别与总控装置11电连接，第一驱动装置21通过扭矩传感器103与第一液压泵203传动连接。以图1为例，扭矩传感器103可以采用转速扭矩传感器103，第一电机201、离合器202、扭矩传感器103和第一液压泵203依次传动连接。

可选地，本申请实施例中，第一驱动装置21包括：第一电机201和离合器202。第一电机201、离合器202、扭矩传感器103和第一液压泵203依次传动连接，第一电机201和离合器202分别与总控装置11电连接。

可选地，本申请实施例中，第一驱动装置21还包括：第一变频器204、第一控制器205和第二控制器206。总控装置11，通过第一变频器204电连接至第一电机201的控制端，通过第一控制器205电连接至离合器202的控制端。总控装置11可以通过第一变频器204控制第一电机201转动，可以通过第一控制器控制离合器对第一电机输出的扭矩进行调整以输出相应的功率，并输出至第一液压泵203，驱动第一液压泵203输出液压油。控制***1通过第二控制器206电连接至第一液压泵203的控制端，控制***1可以通过第二控制器206调整第一液压泵203的液压油流量。

可选地，本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制***1还包括第二转速传感器108，第二转速传感器108用于采集第一电机201的转速信息，控制***1用于根据第二转速传采集第一电机201的转速信息，实时监测和控制第一电机201的转速。

可选地，本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，第一液压泵203包括变排量液压泵，变排量液压泵包括比例电磁铁。控制***1通过第一控制器205改变输入至比例电磁铁的电流值来改变第一液压泵203的排量，从而调整液压油的输出流量。第二液压泵402包括定排量液压泵。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3还包括：原水箱302和第一截止阀303。海水淡化装置301的第一进水口与原水箱302的出水口液路连通。海水淡化装置301的第一出水口通过第一截止阀303与海水淡化装置301的第二进水口液路连通。海水淡化装置301内的一部分高压液体可以依次通过第一出水口和第一截止阀303回流至海水淡化装置301内，实现能量的回收。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3还包括：第二截止阀304和减压阀305。海水淡化装置301的第一出水口，依次通过第二截止阀304和减压阀305与原水箱302的进水口液路连通。海水淡化装置301的第二出水口与原水箱302的进水口液路连通。海水淡化模拟***3中的海水淡化装置301可以不设置反渗透膜组，第一截止阀303、第二截止阀304和减压阀305用于模拟真实的海水淡化装置中反渗透模组的工作情况。

原水箱302中容纳有原水，在试验过程中该原水即可以采用原海水，又可以采用人工配比的模拟海水，还可以是普通的淡水。为了便于清楚介绍和理解海水淡化模拟***3的工作过程，本申请实施例中的原水采用原海水。海水淡化装置301可以采用现有的淡化加压与能量回收一体化装置，该海水淡化装置301包括两个或两个以上工作联合体，工作联合体包括油缸和海水缸，油缸的活塞杆与海水缸的活塞杆连接。风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203将液压油输入油缸中，使得油缸的活塞杆驱动海水缸的活塞杆往复运动。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3中的海水淡化装置301也可以不设置反渗透膜组，也就是说，海水淡化模拟***3不需要真正地淡化海水，仅模拟海水的流向即可。以海水淡化装置301包括两个工作联合体为例，一个工作联合体的海水缸进行回程运动时，原水箱302中的原海水通过第一进水口进入该海水缸，海水缸进程运动将其内部的原海水转化为高压原海水输出至第一出水口。一部分由第一出水口流出的高压原海水，一部分通过第一截止阀303和第二进水口输入至另一个工作联合体的海水缸靠近油缸一侧缸体内，配合油缸的活塞杆共同驱动该海水缸的进程运动，实现能量的回收，该过程模拟真实的海水淡化***中反渗透膜组输出高压浓盐水，高压浓盐水进入海水缸实现能量回收的过程；另一部分由第一出水口流出的高压原海水依次通过第二截止阀304和减压阀305回流至原水箱302，该过程模拟真实的海水淡化***中反渗透膜组输出淡水的过程。第一个海水缸的能量回收过程结束后，该海水缸靠近油缸一侧缸体内的高压原海水转换为低压原海水，该海水缸进行回程运动将低压原海水经第二出水口回流至原水箱302，该过程模拟真实的海水淡化***中高压浓盐水转换为低压浓盐水的过程。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3的海水淡化装置301中也可以包括反渗透膜组，此时可以真实地模拟海水淡化过程。继续以海水淡化装置301包括两个工作联合体为例，一个工作联合体的海水缸进行回程运动时，原水箱302中的原海水通过第一进水口进入该海水缸，海水缸进程运动将其内部的原海水转化为高压原海水输出至反渗透膜组，反渗透膜组输出高压浓盐水和淡水。高压浓盐水经第一截止阀303输入至另一个工作联合体的海水缸靠近油缸一侧缸体内，配合油缸的活塞杆共同驱动该海水缸的进程运动，实现能量的回收；淡水依次通过第二截止阀304和减压阀305回流至原水箱302。第一个海水缸的能量回收过程结束后，该海水缸靠近油缸一侧缸体内的高压浓盐水转换为低压浓盐水，该海水缸进行回程运动将低压浓盐水输出至原水箱302。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3还包括：第一水泵306和第二电机307。海水淡化装置301的第一进水口通过第一水泵306与原水箱302的出水口连通，第二电机307与第一水泵306传动连接，第二电机307与控制***1电连接。控制***1用于控制第二电机307驱动第一水泵306将原水升压后向海水淡化装置301输出。第一水泵306可以将原海水预先加压，方便原海水输入至海水缸中。具体地，海水淡化模拟***3还包括第二变频器308，第二变频器308与控制***1电连接，控制***1通过第二变频器308控制第二电机307驱动第一水泵306将原水升压后向海水淡化装置301输出。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟***3还包括：液压阀块309。第一液压泵203通过液压阀块309与海水淡化装置301的液压油接口连通，液压阀块309可以控制液压油的流向。

申请实施例提供的海水淡化试验平台还包括有电机驱动液压泵模拟***4。电机驱动液压泵模拟***4包括传动连接的第三电机41和第二液压泵402，且第三电机41和第二液压泵402分别与控制***1电连接，第二液压泵402通过液压阀块309与海水淡化模拟***3的海水淡化装置301的液压油接口连通。总控装置11用于控制第三电机41驱动第二液压泵402向海水淡化装置301输出相应的液压油。

可选地，本申请实施例中，电机驱动液压泵模拟***4还包括：第三变频器403。控制***1通过第三变频器403电连接至第三电机41的控制端，控制***1用于根据通过第三变频器403控制第三电机41驱动第二液压泵402向海水淡化装置301输出相应的液压油。

可选地，本申请实施例中，控制***1还包括：用于采集第二液压泵402的液压油流量的第二流量计107。总控装置11与第二流量计107电连接，用于获取第二液压泵402采集的第二液压泵402的液压油流量信息。

实施例二

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种海水淡化试验平台的控制方法，该方法的流程示意图如图3所示，包括：

S1：获取风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油压力信息。

S2：获取运转信息，确定第一液压泵203的输入功率。

可选地，对于风机直驱液压泵模拟***2中与第一液压泵203传动连接的第一驱动装置，获取第一驱动装置的输出扭矩信息和输出转速信息；根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定第一驱动装置的输出功率，作为第一液压泵203的输入功率。

S3：确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值。

S4：根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

可选地，控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，具体包括：向第一液压泵203中的比例电磁铁的输入相应的电流，通过比例电磁铁改变第一液压泵203的排量，以调整液压油的输出流量。

应当说明的是，风机在不同的工况条件下的输出功率是不同的，风机特性包括了不同工况与风机的输出功率之间的对应关系，例如，风机特性可以包括不同的风速与风机的输出功率之间的对应关系。本申请实施例提供的海水淡化平台需要解决的问题之一就是，根据风机特性中的不同工况条件，模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵203输出液压油。

本申请的发明人考虑到，在实际的海水淡化***中，风机的功率即等于液压泵的输出功率，因此，在海水淡化试验平台中，可以根据风机特性中的不同工况条件，通过控制第一液压泵203的输入功率与该风机的工况条件对应的输出功率保持一致，来达到模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵203输出液压油的目的。

进一步地，液压油的输出功率等于第一液压泵203的液压油压力与液压油流量的乘积，而在海水淡化试验平台中，当液压***的工作模式不变时，第一液压泵203的液压油压力是保持不变的，因此液压油的输出功率的变化量仅与第一液压泵203的液压油流量的变化量相关，调整第一液压泵203的液压油流量即可调整第一液压泵203的输出功率。

基于上述原理及事实，在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，根据第一液压泵203的液压油压力信息以及第一液压泵203当前的输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致，进而实现海水淡化试验平台根据风机特性中的不同工况条件，模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵203输出液压油。

利用本申请实施例提供的控制方法，可以控制海水淡化试验平台逼真地模拟发明人构设的海水淡化***中，在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置301输出液压油，使得海水淡化装置301实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法来控制海水淡化试验平台，可以验证海水淡化***的可行性，有助于预先发现该海水淡化***可能存在的缺陷，为该海水淡化***后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

可选地，在本申请实施例的海水淡化试验平台的控制方法的S4之后，还包括：获取第一液压泵203的液压油的输出流量信息，当输出流量信息中的输出流量符合预设的流量值时，控制第一液压泵203保持当前液压油的输出流量。

可选地，在本申请实施例的海水淡化试验平台的控制方法的S4之后，还包括：获取第一液压泵203的液压油的输出流量信息，确定输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值；根据该流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油。

可选地，在本申请实施例中，根据流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油，具体包括：根据流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二电机输出相应的转速，以驱动第二液压泵402输出相应流量的液压油。

下面将以本申请实施例三为例，介绍本申请实施例二提供的控制方法一种具体的实施步骤。

实施例三

本申请实施例三提供了一种海水淡化试验平台的扩展控制方法，该方法的流程示意图如图4所示，包括：

S101：获取风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油压力信息。

可选地，在本申请实施例中，压力传感器105采集的风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油压力信息，总控装置11获取该液压油压力信息。

S102：获取第一驱动装置的输出扭矩信息和输出转速信息，根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定第一驱动装置的输出功率，作为第一液压泵203的输入功率。

在本申请实施例中，扭矩传感器103、转速传感器分别采集的第一驱动装置输出的输出扭矩信息、输出转速信息，总控装置11获取该输出扭矩信息和该输出转速信息，并根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定第一驱动装置的输出功率，作为第一液压泵203的输入功率。

第一驱动装置可以包括第一电机和离合器，第一电机、离合器和第一液压泵203依次传动连接，总控装置11通过第一变频器控制第一电机转动，通过离合器驱动第一液压泵203输出液压油。扭矩传感器103、转速传感器分别采集的第一驱动装置输出的输出扭矩信息、输出转速信息，总控装置11获取该输出扭矩信息和该输出转速信息，并根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定离合器的输出功率，该离合器的输出功率即为第一驱动装置的输出功率，也就是第一液压泵203的输入功率。

S103：确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值。

可选地，在本申请实施例中，总控装置11根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定第一液压泵203的输入功率后，将该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率计算作差，从而确定二者之间的功率差值。

S104：根据液压油压力信息和功率差值，向第一液压泵203中的比例电磁铁的输入相应的电流，通过比例电磁铁改变第一液压泵203的排量，以调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

可选地，在本申请实施例中，第一液压泵203可以采用变排量液压泵，因此可以通过改变第一液压泵203的排量来调整液压油的输出流量。变排量液压泵的排量可以通过其内部的比例电磁铁来调整，具体地，输入至比例电磁铁的电流越大，变排量液压泵的排量就越大，输入至比例电磁铁的电流越小，变排量液压泵的排量就越小。总控装置11可以将上述液压油压力信息和功率差值经过增量PID算法运算后结果转化为0-5V的电压信号，总控装置11的比例放大器可以将0-5V的电压信号，转换为200-1000mA的电流信息，并该电流信号输出至比例电磁铁。因此，总控装置11可以根据液压油压力信息和功率差值经过增量PID算法运算后结果转化为相应数值的电压信号，总控装置11的比例放大器可以将相应数值的电压信号转换为相应数值的电流信息，并该电流信号输出至比例电磁铁，进而改变第一液压泵203的排量，以调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

S105：获取第一液压泵203的液压油的输出流量信息，当输出流量信息中的输出流量符合预设的流量值时，控制第一液压泵203保持当前液压油的输出流量。

可选地，本申请实施例中，第一流量计106采集第一液压泵203的液压油的输出流量信息，总控装置11获取该输出流量信息。总控装置11判断该输出流量是否符合预设的流量值，若符合，则表明第一液压泵203的第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致，此时控制第一液压泵203保持当前液压油的输出流量；若不符合，则表明第一液压泵203的第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率不一致，此时可以继续控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，直至第一液压泵203的第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。也就是说，总控装置11可以根据第一流量计106采集的第一液压泵203的液压油的输出流量信息，实现对第一液压泵203液压油输出流量的闭环控制，提高控制精度和反馈速度。

S106：获取第一液压泵203的液压油的输出流量信息，确定输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，根据该流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油。

为了追求更高的效益，发明人期望海水淡化装置可以始终能够满负荷运行，以维持较高的淡水产量、提高设备利用率并降低生产成本，这就要求液压泵能够持续为海水淡化装置提供较高流量的液压油。然而，发明人设计的海水淡化***中，淡水产量易受风速的影响，当风速较大时，风机输出功率高，液压泵输出的高压液压油流量大，海水淡化装置的淡水产量高；当风速较小时，当风机输出功率小，液压泵输出的高压液压油流量小，海水淡化装置淡水产量低。基于上述原因，发明人在海水淡化***中增加了补充液压泵，该补充液压泵以外部电网中的电能作为动力来源，当风速较低导致由风机驱动的液压泵输出液压油的流量不足时，启动补充液压泵向海水淡化装置301输出液压油，保证海水淡化装置301有期望流量的液压油输入。基于上述海水淡化***的改进措施，申请实施例提供的海水淡化试验平台包括有电机驱动液压泵模拟***4，电机驱动液压泵模拟***4用于模拟上述补充液压泵向海水淡化装置输出液压油的过程。

本申请实施例的S106中，第一流量计106采集第一液压泵203的液压油的输出流量信息，总控装置11采集该输出流量信息，确定该输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，当第一液压泵203的实际液压油流量小于预设液压油流量时，即表明第一液压泵203的液压油流量不足，此时总控装置11可以控制第二液压泵402输出与上述差值等量的液压油，使得第一液压泵203和第二液压泵402的液压油流量的总和等于预设液压油流量。在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，总控装置11根据第一液压泵203的液压油的输出流量信息，确定该输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油，使得第一液压泵203和第二液压泵402逼真地模拟风机驱动液压泵协同电机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油的工作过程，通过分析试验结果验证方案的可行性，有助于预先发现该方案中可能存在的缺陷，为该方案后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

可选地，本申请实施例的S106中，根据流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油，具体包括：总控装置11根据流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二电机输出相应的转速，以驱动第二液压泵402输出相应流量的液压油。第二液压泵402可以采用定排量液压泵，第二液压泵402的液压油输出流量取决于第二液压泵402的转速，因此，总控装置11可以根据第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，控制第三变频器向第三电机41输出相应频率的电源，使得第三电机41以相应的转速驱动第二液压泵402，进而使得第二液压泵402输出相应的液压油。

可选地，本申请实施例的S106之后，总控装置11可以获取第二流量计107采集的第二液压泵402的液压油输出流量，判断该液压油输出流量是否与第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值一致，实现对第二液压泵402液压油输出流量的控制***1控制。

实施例四

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种海水淡化试验平台的控制***，该控制***与本申请实施例一中的控制***1一致。如图1和图2所示，包括：总控装置11、压力传感器105和功率采集装置12。

压力传感器105设置于风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油输出侧，功率采集装置12设置于第一液压泵203的动力输入侧。

总控装置11分别与压力传感器105和功率采集装置12电连接，总控装置11用于获取压力传感器105采集的风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油压力信息，获取功率采集装置12采集的运转信息，确定第一液压泵203的输入功率，确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

可选地，在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制***1中，功率采集装置12包括：扭矩传感器103和转速传感器。

风机直驱液压泵模拟***2中的第一驱动装置通过扭矩传感器103与第一液压泵203传动连接；转速传感器设置于第一驱动装置和第一液压泵203之间的转速采集位置。

以及，总控装置11分别与扭矩传感器103和转速传感器电连接，总控装置11用于获取扭矩传感器103、转速传感器分别采集的第一驱动装置输出的输出扭矩信息、输出转速信息，根据输出扭矩信息和输出转速信息，确定第一驱动装置的输出功率，作为第一液压泵203的输入功率。

可选地，在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制***1还包括：第一流量计106。第一流量计106设置于第一液压泵203的液压油输出侧，用于采集的第一液压泵203的液压油的输出流量信息。

总控装置11与第一流量计106电连接，用于获取第一流量计106采集的第一液压泵203的液压油的输出流量信息，当输出流量信息中的输出流量符合预设的流量值时，控制第一液压泵203保持当前液压油的输出流量。可选地，总控装置11用于确定输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，根据该流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵402输出相应流量的液压油。

可选地，在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制***1还包括：第二流量计107。第二流量计107设置于第二液压泵402的液压油输出侧，用于采集的第二液压泵402的液压油的输出流量信息。总控装置11与第二流量计107电连接，用于获取第二流量计107采集的第二液压泵402的液压油的输出流量信息。

可选地，在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制***1中，总控装置11包括上位机101和总控器102，上位机101与总控器102电连接。总控制用于向该试验平台的相应对象发送执行指令，也用于获取相应信息进行计算和判断，上位机101用于存储总控器102获取的信息以及相关的计算结果，将相关信息以及相关的计算结果以图形或表格等形式可视化地显示给用户，以便用户直观地观测海水淡化试验平台的各项数据和参数的动态。

以图1为例，总控器102与第一变频器204、第一控制器205、扭矩传感器103、第一转速传感器104、第二转速传感器108、压力传感器105、第二控制器206、第一流量计106、第二变频器308、第三变频器403和第二流量计107电连接，用于向上述对象发送执行指令或获取相应的信息。

上位机101可以在同一坐标系下，将的风机特性中对应不同工况的风机输出功率的变化趋势生成变化曲线，将对应不同工况的第一液压泵203的输入功率的变化趋势生成变化曲线，用户可以根据两条变化曲线的拟合度，判断第一液压泵203的输入功率是否达到预期的控制目标和控制精度；同样地，上位机101还可以在同一坐标系下，将对应不同工况的第一液压泵203和第二液压泵402的液压油输出流量的总和的变化趋势生成变化曲线，将对应不同工况的预设液压油输出流量的变化趋势生成变化曲线。本领域的技术人员可以理解，上位机还可以将其他类型的信息的生成为相应的曲线或表格等可视化形式，供用户直观查看，此处不再赘述。

实施例五

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种海水淡化试验平台的控制装置，如图5所示，包括：第一获取模块501、第二获取模块502、计算模块503和执行模块504。

第一获取模块501用于获取风机直驱液压泵模拟***2中的第一液压泵203的液压油压力信息。

第二获取模块502用于获取第一液压泵203的输入功率。

计算模块503用于确定输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值。

执行模块504用于根据液压油压力信息和功率差值，控制第一液压泵203调整液压油的输出流量，使得第一液压泵203的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致。

实施例六

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现本申请实施例二或三提供的海水淡化试验平台的控制方法的步骤。

实施例七

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机，包括：存储有计算机程序的可读介质，计算机程序被执行时实现本申请实施例二或三提供的海水淡化试验平台的控制方法的步骤。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，根据第一液压泵的液压油压力信息以及第一液压泵当前的输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，控制第一液压泵调整液压油的输出流量，使得第一液压泵的输入功率与风机特性中的风机输出功率一致，进而实现海水淡化试验平台根据风机特性中的不同工况条件，模拟输出与该风机的工况条件对应的输出功率来驱动第一液压泵输出液压油。上述过程逼真地模拟了发明人构设的海水淡化***中，在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油，使得海水淡化装置实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法来控制海水淡化试验平台，可以验证海水淡化***的可行性，有助于预先发现该海水淡化***可能存在的缺陷，为该海水淡化***后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

2、在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，总控装置可以根据第一流量计采集的第一液压泵的液压油的输出流量信息，实现对第一液压泵液压油输出流量的闭环控制，提高了控制精度和反馈速度。

3、在本申请实施例提供的海水淡化试验平台的控制方法中，总控装置根据第一液压泵的液压油的输出流量信息，确定该输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵输出相应流量的液压油，使得第一液压泵和第二液压泵逼真地模拟风机驱动液压泵协同电机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油的工作过程，通过分析试验结果验证方案的可行性，有助于预先发现该方案中可能存在的缺陷，为该方案后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种海水淡化试验平台的控制方法，其特征在于，包括：

获取风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息；

获取运转信息，确定所述第一液压泵的输入功率；确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值；

根据所述液压油压力信息和所述功率差值，控制所述第一液压泵调整液压油的输出流量，使得所述第一液压泵的输入功率与所述风机特性中的风机输出功率一致。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取运转信息，确定所述第一液压泵的输入功率，具体包括：

对于风机直驱液压泵模拟***中与所述第一液压泵传动连接的第一驱动装置，获取所述第一驱动装置的输出扭矩信息和输出转速信息；

根据所述输出扭矩信息和所述输出转速信息，确定所述第一驱动装置的输出功率，作为所述第一液压泵的输入功率。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一液压泵调整液压油的输出流量，具体包括：向所述第一液压泵中的比例电磁铁的输入相应的电流，通过所述比例电磁铁改变所述第一液压泵的排量，以调整所述液压油的输出流量。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述液压油压力信息和所述功率差值，控制所述第一液压泵调整液压油的输出流量之后，还包括：

获取所述第一液压泵的液压油的输出流量信息，当所述输出流量信息中的输出流量符合预设的流量值时，控制所述第一液压泵保持当前液压油的输出流量。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述第一液压泵的液压油的输出流量信息，确定所述输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值；

根据所述流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵输出相应流量的液压油。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵输出相应流量的液压油，具体包括：

根据所述流量差值，控制所述电机驱动液压泵模拟***中的第二电机输出相应的转速，以驱动所述第二液压泵输出相应流量的液压油。

7.一种海水淡化试验平台的控制***，其特征在于，包括：总控装置、压力传感器和功率采集装置；

所述压力传感器设置于风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油输出侧，所述功率采集装置设置于所述第一液压泵的动力输入侧；

所述总控装置，分别与所述压力传感器和所述功率采集装置电连接，用于获取所述压力传感器采集的风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息，获取所述功率采集装置采集的运转信息，确定所述第一液压泵的输入功率，确定该输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值，根据所述液压油压力信息和所述功率差值，控制所述第一液压泵调整液压油的输出流量，使得所述第一液压泵的输入功率与所述风机特性中的风机输出功率一致。

8.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述功率采集装置包括：扭矩传感器和转速传感器；

风机直驱液压泵模拟***中的第一驱动装置通过所述扭矩传感器与所述第一液压泵传动连接；所述转速传感器设置于所述第一驱动装置和所述第一液压泵之间的转速采集位置；

所述总控装置，分别与所述扭矩传感器和所述转速传感器电连接，用于获取所述扭矩传感器、所述转速传感器分别采集的所述第一驱动装置输出的输出扭矩信息、输出转速信息；根据所述输出扭矩信息和所述输出转速信息，确定所述第一驱动装置的输出功率，作为所述第一液压泵的输入功率。

9.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，包括：第一流量计；所述第一流量计设置于所述第一液压泵的液压油输出侧；

所述总控装置与所述第一流量计电连接，用于获取所述第一流量计采集的第一液压泵的液压油的输出流量信息，当所述输出流量信息中的输出流量符合预设的流量值时，控制所述第一液压泵保持当前液压油的输出流量；和/或，确定所述输出流量信息中输出流量与预设总流量之间的流量差值，根据所述流量差值，控制电机驱动液压泵模拟***中的第二液压泵输出相应流量的液压油。

10.一种海水淡化试验平台的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取风机直驱液压泵模拟***中的第一液压泵的液压油压力信息；

第二获取模块，用于获取所述第一液压泵的输入功率；

计算模块，用于确定所述输入功率与模拟的风机特性中的对应的风机输出功率之间的功率差值；

执行模块，用于根据所述液压油压力信息和所述功率差值，控制所述第一液压泵调整液压油的输出流量，使得所述第一液压泵的输入功率与所述风机特性中的风机输出功率一致。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现权利要求1-6任一项所述的控制方法的步骤。

12.一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-6任一项所述的控制方法的步骤。

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