本发明涉及电气工程，具体涉及一种管带机的节能控制方法、装置及计算设备、计算机程序产品。
背景技术：
1、管带机以其独有的优势，被越来越广泛地应用于各种散装物料的输送。被输送的物料包围在圆管状输送带内输送，持续不会轻易洒落，符合环保输送的趋势性要求。
2、在运行过程中，管带式输送机的主要耗能部件为电机，为了减少不必要的能耗，需要合理地控制电机运行，以有效实现节能减排。一种典型的节能控制方法，采用煤量监测传感器监测输送机的煤量，以此控制输送机启停。该方案需要额外设置煤量监测传感器，并且煤量不大时容易造成停运，不利于实际生产安排。
3、有鉴于此，亟待针对现有管带机提供节能控制实现方案，以克服上述缺陷。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供一种管带机节能控制方法、装置及计算设备、计算机程序产品，在有效实现电机节能控制的基础上，合理兼顾控制成本及运行可靠性。
2、本发明提供了一种管带机节能控制方法，包括下述步骤：
3、设定所述管带机的输送带的额定速度vmax和最低运行速度vmin；
4、在空载状态和满载状态下，分别将输送带的速度从零加速到额定速度vmax，获得单位速度变化时的空载频率变化值p1和满载频率变化值p2；并在输送带处于均速运行时，分别采集电机输出的空载扭矩n1和满载扭矩n2；
5、采集当前扭矩值n和当前速度值v，根据当前扭矩值n、当前速度值v、空载频率变化值p1、满载频率变化值p2、空载扭矩n1和满载扭矩n2，获得当前频率变化值p；
6、以电机给定频率保持不变，输送带处于匀速运行状态为条件，获取当前匀速度值v0，并处于实时监控当前速度值v的监控状态；以当前速度值v低于匀速度值v0为条件，切换为提速状态，并根据当前频率变化值p调节增加给定频率；以当前速度值v高于匀速度值v0为条件，切换为降速状态，并根据当前频率变化值p调节减少给定频率。
7、可选地，还包括下述步骤：
8、在所述提速状态，以给定频率增加至大于调节前的给定频率值，或者当前速度值v大于等于额定速度vmax为条件，切换为监控状态；
9、在所述降速状态，以给定频率减少至小于调节前的给定频率值，或者当前速度值v小于等于最低运行速度vmin为条件，切换为监控状态。
10、可选地，所述获得单位速度变化时的空载频率变化值p1和满载频率变化值p2，包括：
11、记录空载状态下从零加速至所述额定速度vmax的第一时长t1，以及满载状态下从零加速至所述额定速度vmax的时长为第一时长t2；
12、根据频率变化值pc的计算公式：pc=vmax*s/t，分别计算获得对应单位速度变化s的所述空载频率变化值p1，以及对应单位速度变化s的所述满载频率变化值p2；其中，s为单位速度变化。
13、可选地，根据当前频率变化值p的计算公式：
14、 p=k*(p2-p1)*(n*vmax+v*(n2-n1))/(2*vmax*(n2-n1))，计算获得当前频率变化值p；式中，系数k为可选择系数。
15、可选地，所述根据当前频率变化值p调节增加给定频率，包括：在单位时间内以所述当前频率变化值p的1/m为递增量，增加所述电机的给定频率；所述根据当前频率变化值p调节减少给定频率，包括：在单位时间内以所述当前频率变化值p的1/m为递减量，减少所述电机的给定频率。
16、可选地，所述切换为提速状态，以所述当前速度值v低于所述匀速度值v0，且在预定时间内均低于所述匀速度值v0为条件；所述切换为降速状态，以所述当前速度值v高于所述匀速度值v0，且在预定时间内均高于所述匀速度值v0为条件。
17、可选地，所述当前扭矩值n的采集包括：在单位时间内采集多个扭矩数据，并以所述多个扭矩数据的扭矩平均值作为所述当前扭矩值n。
18、可选地，所述在单位时间内采集多个扭矩数据，并以所述多个扭矩数据的扭矩平均值作为所述当前扭矩值n，包括：
19、在所述单位时间内采集d1个扭矩数据，预存形成扭矩预存数据组；
20、在下一个所述单位时间内以相同时间间隔连续采集d1个扭矩数据，其中，d1< d1；在所述采集d1个扭矩数据的过程中，每采集一个扭矩数据，替换所述扭矩预存数据组中最早采集的扭矩数据；完成所述d1个扭矩数据的采集并替换后形成扭矩更新数据组，去除所述扭矩更新数据组中的最大值和最小值，并以所述扭矩更新数据组中剩余的d1-2个扭矩数据的平均值，作为所述当前扭矩值n。
21、可选地，所述当前速度值v的采集包括：在单位时间内采集多个速度数据，并以所述多个速度数据的速度平均值作为所述当前速度值v。
22、可选地，所述在单位时间内采集多个速度数据，并以所述多个速度数据的速度平均值作为所述当前速度值v，包括：
23、在单位时间内采集d2个速度数据，预存形成速度预存数据组；
24、在下一个单位时间内以相同时间间隔连续采集d2个速度数据，其中，d2< d2；在所述采集d2个速度数据的过程中，每采集一个速度数据，替换该速度预存数据组中最早采集的速度数据；完成d2个速度数据的采集并替换后形成速度更新数据组，去除所述速度更新数据组中的最大值和最小值，并以所述速度更新数据组中剩余的d1-2个速度数据的平均值，作为当前速度值v。
25、本发明还提供一种管带机节能控制装置，包括：
26、速度设定模块，用于设定其输送带的额定速度vmax和最低运行速度vmin；
27、工况初始化模块，用于在空载状态和满载状态下，分别将输送带的速度从零加速到额定速度vmax，获得单位速度变化时的空载频率变化值p1和满载频率变化值p2；并在输送带处于均速运行时，分别采集电机输出的空载扭矩n1和满载扭矩n2；
28、扭矩采集模块，用于采集当前扭矩值n；
29、速度采集模块，用于采集当前速度值v；
30、变频调节计算模块，用于根据当前扭矩值n、当前速度值v、空载频率变化值p1、满载频率变化值p2、空载扭矩n1和满载扭矩n2，获得当前频率变化值p；
31、实时监控模块，用于以电机给定频率保持不变，输送带处于匀速运行状态为条件，获取当前匀速度值v0，并处于实时监控当前速度值v的监控状态；以当前速度值v低于匀速度值v0为条件，切换为提速状态；以当前速度值v高于匀速度值v0为条件，切换为降速状态；
32、变频提速控制模块，用于根据当前频率变化值p调节增加给定频率；
33、变频降速控制模块，用于根据当前频率变化值p调节减少给定频率。
34、本发明又提供一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如前所述管带机的节能控制方法的步骤。
35、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述管带机的节能控制方法的步骤。
36、与现有技术相比，本方案另辟蹊径提供一种管带机的节能控制方法，具体地，在空载状态和满载状态下，分别将输送带的速度从零加速到额定速度vmax，以此获得单位速度变化时的空载频率变化值p1和满载频率变化值p2；同时，根据当前扭矩值n、当前速度值v、空载频率变化值p1、满载频率变化值p2、空载扭矩n1和满载扭矩n2，获得当前频率变化值p；在控制过程中，以电机给定频率保持不变，输送带处于匀速运行状态为条件，获取当前匀速度值v0，并处于实时监控当前速度值v的监控状态；以当前速度值v低于匀速度值v0为条件，切换为提速状态，并根据当前频率变化值p调节增加给定频率；以当前速度值v高于匀速度值v0为条件，切换为降速状态，并根据当前频率变化值p调节减少给定频率。如此设置，实时以管带机电动机的输出扭矩和输送带运行带速为基础，基于相同输出扭矩下，不同运载量时发生不同运行速度的原理，采用动态调频调速的控制方式控制对应当前扭矩最适合的运行带速，从而实现管带机运行的节能控制。在运行过程中，能够有效规避整机停运的可能性，为保证生产正常进行提供了良好的技术保证。另外，应用本方案，无需额外配置煤量监测传感器等器件，可进一步合理控制成本。
1.一种管带机的节能控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，还包括下述步骤：
3.根据权利要求1或2所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述获得单位速度变化时的空载频率变化值p1和满载频率变化值p2，包括：
4.根据权利要求3所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，根据当前频率变化值p的计算公式：
5.根据权利要求4所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述根据当前频率变化值p调节增加给定频率，包括：在单位时间内以所述当前频率变化值p的1/m为递增量，增加所述电机的给定频率；所述根据当前频率变化值p调节减少给定频率，包括：在单位时间内以所述当前频率变化值p的1/m为递减量，减少所述电机的给定频率。
6.根据权利要求1或2所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述切换为提速状态，以所述当前速度值v低于所述匀速度值v0，且在预定时间内均低于所述匀速度值v0为条件；所述切换为降速状态，以所述当前速度值v高于所述匀速度值v0，且在预定时间内均高于所述匀速度值v0为条件。
7.根据权利要求1或2所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述当前扭矩值n的采集包括：在单位时间内采集多个扭矩数据，并以所述多个扭矩数据的扭矩平均值作为所述当前扭矩值n。
8.根据权利要求7所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述在单位时间内采集多个扭矩数据，并以所述多个扭矩数据的扭矩平均值作为所述当前扭矩值n，包括：
9.根据权利要求1或2所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述当前速度值v的采集包括：在单位时间内采集多个速度数据，并以所述多个速度数据的速度平均值作为所述当前速度值v。
10.根据权利要求9所述的管带机的节能控制方法，其特征在于，所述在单位时间内采集多个速度数据，并以所述多个速度数据的速度平均值作为所述当前速度值v，包括：
11.一种管带机节能控制装置，其特征在于，包括：
12.一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1所述管带机的节能控制方法的步骤。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述管带机的节能控制方法的步骤。
