(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111612886.1 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 北京中航油工程建 设有限公司 地址 100012 北京市朝阳区北 苑路32号院 安全大厦 (72)发明人 李旭光　沈嘉琳　沈青　郑磊　 刘晓蕾　张炜　张巧同　姜德文　 吴治安　王国强　张金波　张黎明　 宋天伟　 (74)专利代理 机构 北京中知法苑知识产权代理 有限公司 1 1226 专利代理师 李明　赵吉阳 (51)Int.Cl. G05D 16/20(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 30/18(2020.01) (54)发明名称 机坪供油系统压力控制方法及 装置、 电子设 备、 存储介质 (57)摘要 本公开涉及液体管网瞬态模拟与过程控制 技术领域， 提供了一种机坪供油系统压力控制方 法及装置、 电子设备、 存储介质， 包括： 根据机场 油库与机坪管网结构信息， 建立机坪管网模型， 并对机坪管网模 型进行稳态计算， 得到所述机坪 管网模型的稳态工况信息； 基于稳态工况信息和 加油事件列表， 通过瞬态模拟， 分别获取机坪管 网内任意节点的流量随时间变化情况和压力随 时间变化情况； 根据预设的加油压力范围， 设置 机坪管网的控制器参数， 通过调节离心泵转速和 启停泵操作， 控制机坪管网的加油压力保持在预 设的加油压力范围内。 本公开解决了机坪管网瞬 态水力模拟与加油压力自动控制的问题， 使 得机 坪供油系统的加油压力能够保持稳定 。 权利要求书5页 说明书13页 附图6页 CN 114564052 A 2022.05.31 CN 114564052 A 1.一种机坪供油系统压力控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据机场油库与机坪管网结构信息， 建立机坪管网模型， 并对所述机坪管网模型进行 稳态计算， 得到所述机坪管网模型的稳态工况信息； 基于所述稳态工况信息和加油事件列表， 通过瞬态模拟， 分别获取机坪管网内任意节 点的流量随时间变化情况和压力随时间变化情况； 根据预设的加油压力范围， 设置机坪管网的控制器参数， 通过调节离心泵转速和启停 泵操作， 控制机坪管网的加油压力保持在所述预设的加油压力范围内。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据机场油库与机坪管网结构信息， 建立机坪管网模型， 并对所述机坪管网模型进行稳态计算， 得到所述机坪管网模型 的稳态 工况信息， 包括： 根据机场油库与机坪管网结构信息， 针对机坪供油系统中的水力元件， 建立水力元件 数学模型； 将节点压力 看作未知量， 基于水力元件数学模型和节点流量平衡关系式， 建立方程组， 并对所述方程组进行求 解得到所述节点压力； 根据求解得到的所述节点压力， 分别计算 通过各个水力元件的流 量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据机场油库与机坪管网结构信息， 针对机坪供油系统中的水力元件， 建立水力元件数 学模型， 包括： 根据机场油库 与机坪管网结构信息， 分别建立离心泵模型和阻力元件 模型； 所述离心泵模型表示 为下式(1)和下式(2)： H＝aR+bRQ2                 (1) Pt＝AR+BRQ                 (2) 其中， H为扬程， Pt为功率， Q为流量， aR、 bR均为拟合扬程特性曲线系数， AR、 BR均为拟合功 率特性曲线系数； 在所述离心泵配有变频器时， 所述离心泵模型表示 为下式(3)和下式(4)： 其中， nR为额定转速， n为实际转速， a、 b均为拟合扬程特性曲线系数， 且 b＝bR， A、 B均为拟合功率特性曲线系数， 且 所述阻力元件 模型表示 为下式(5)： 其中， Hi,N+1为第i个管段的第 N+1个网格点的压力， Hi+1,1为第i+1个管段的第1个网格点 的压力， ξ 为阻力系数， g为重力加速度， Ar为管道横截面积。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述将节点压力看作未知量， 基于水力元 件数学模型和节点流量平衡关系式， 建立方程组， 并对所述方程组进行求解得到所述节点权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114564052 A 2压力， 包括： 根据机坪管网基础数据和边界条件， 确定未知参数的初值， 其中， 所述基础数据包括机 坪管网拓扑结构数据、 水力元件特性数据， 所述边界条件包括机坪管网进出口流量/压力， 所述未知参数包括节点压力/节点 流量； 根据下式(6)计算机坪管网中所有管段内流体黏度， 并根据下式(7)计算机坪管网中所 有管段内摩阻系数， 其中， v为流体黏度， T为温度， av、 bv、 β、 m均为常数， f为摩阻系数， d为管 径： lglg(v×106+0.6)＝av+bvlgT             (6) 用节点压力表示管段流量， 将其代入节点流量平衡方程， 得到下式(8)和下式(9)； 其 中， qij为与节点j相连的节点i和节点j之间的管段流量， 流入节点j时取正值， 流出节点j时 取负值； Qj为节点j的流量， 从节点j流入机坪管网时取正值， 从节点j流出机坪管网时取负 值； y为节点数量， mp为管段数量， 为第l个管段 的起点压力， 为第l个管段的终点压力， ΔPl为第l个管 段的压降： ∑qij+Qj＝0,j＝1,2,3, …,y             (8) 获取各节点压力的集合 其中， P1,P2,…,Py分别表示节点1,2, …,y 的压力， 对X进行迭代得到 其中， Xk表示X第k次迭代时的值， Pk,1, Pk,2,…Pk,y分别表示P1,P2,…,Py第k次迭代时的值， 计算得到第k次迭代时第l个管段的流量 为 其中， ρ 为液体密度， L为管段长度， 为第k次迭代时第 l个管段的 起点压力， 为第k次迭代时第l个管段的终点压力， 计算节点流量平衡关系式的值F(Xk) 及雅可比矩阵J(Xk)， 其中， F(Xk)表示为下式(10)， J(Xk)表示为下式(11)， qk,iy表示第k次迭 代时与节点y相连的节点i和节点y之间的管段流量， ∑qk,iy表示第k次迭代时与节点y相连 的所有节点和节点y 之间的管 段流量之和： 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114564052 A 3