能源是支持社会发展的最基本条件。目前，能源储备不足、消耗和浪费过大已成为中国可持续发展的制约因素。因此，节能成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针。 在城市基础设施、工业系统、水利工程等行业中，水泵是大量应用的动力设备，同时也是能耗量较大的设备。所以，提高水泵运行水平，节能降耗，即使只有1％的效率提高，因其应用面广，产生的节能降耗效益也是巨大的，对国民经济的提高有着重要意义。 本课题的研究实现了在非常规计量仪器状态下离心泵装置运行参数(包括流量、扬程、轴功率及效率)的在线检测。非常规计量仪器状态是指不采用常规计量仪器或计量方法，即对流量的检测不采用电磁流量计、涡轮流量计、超声波流量计等常规流量计，对轴功率的检测不采用天平式测功机或转矩式测功仪等常规功率测定方式。该检测系统为指导与促进水泵装置优化运行、提高运行效率、强化技术改造提供了可靠的基础数据，通过该系统最终可实现节能目的。 本文首先采用最小二乘法对离心泵的Q-H、Q-N性能曲线进行高精度的数学拟合，并考虑离心泵运行过程中水泵机组转速的变化，将离心泵Q-H、Q-N曲线的数学表达式分别引入转速变化因素进行处理，最终形成离心泵Q-H、Q-N性能曲线的数学表达式。拟合过程中，Q-H、Q-N性能曲线的数学模型分别采用多项式和幂函数形式。 通过分析离心泵装置进、出口能量变化和水泵装置进水形式，确定出离心泵装置运行扬程计算表达式。联立离心泵装置运行扬程计算表达式与离心泵Q-H性能曲线数学表达式，可求出离心泵装置运行流量及扬程值。在此基础上，将流量及扬程值分别代入离心泵装置Q-N性能曲线数学表达式及效率表达式，可求出离心泵装置运行时的轴功率及效率值。其中，流量值求解是关键，利用二分法原理并采用逐次逼近算法进行求解。 曲线拟合过程中数学模型待定系数的求解、离心泵装置运行参数的求解以及运行参数(包括流量、扬程、轴功率及效率)的在线显示均借助MATLAB软件实现。 通过以上研究，最终形成一套非常规计量仪器状态下离心泵装置运行参数的在线检测系统(FDC-01系统)。将此系统构建在装有流量计、功率仪表等常规计量仪器的离心泵装置上，进行比照试验。通过试验，验证系统的可行性，并进一步改进系统、提高系统检测的精度。