隨著故障診斷技術水平的提高和計算機應用的日益普及,對泵類設備實行計算機監控和故障診斷的有機結合勢在必行。監控和故障診斷系統的應用不僅能夠保證泵可靠地運行,而且使工作效率明顯提高,勞動強度大大減輕,降低運行成本,促進了管理水平的全面提高。

　　一.泵監控的內容及功能

　　計算機是監控系統的中心。它的主要作用是對泵站運行的各種參數(壓力流量、溫度、轉速等)進行采樣,經過輸入通道做必要的信號轉換送人計算機,由計算機對采集到的數據按預定的控制規律加以迅速處理,處理結果經輸出通道完成顯示、記錄、打印,或者按預定的計算機程序確定最優工況和最優運行方式,并向控制機構發出指令,對泵站機組實施調節控制。

　　①自動控制功能

　　開、停機自動控制檢查子系統,按機組啟動程序,依次將所有設備置于預定狀態,并將其在屏幕上顯示.若某些設備置位失敗,系統將顯示故障情況,同時終止啟動過程.當排除故障后,再次進入啟動進程.若一切符合開機條件,在工程師確認后,系統將按啟動順序依次啟動主機.在得到停機指令后,系統將啟動停機程序,使機組和相關設備退出運行狀態.事故停機實時控制當泵發生故障時,系統能夠及時捕獲故障信息,判斷故障的情況.當故障情況嚴重時(重要參數嚴重超常),系統將自動采取措施立即停機,把危害降低到最低程度.機組運行工況自動調節根據當前流量、揚程、水位等情況,系統采用一定的控制程序和算法,通過對有關設備的閉環調節,使水泵在最優工況下運行.泵運行的最優選擇根據需求,能夠自動選擇開機的臺數和選擇泵的開啟或關閉,使泵站的運行處于最優狀況,節約能源,提高經濟效益。

　　②實時數據采集功能 對泵站,需要實時了解其運行參數,掌握其工作狀況。因此,需要對泵站主機、電氣及附屬設備的各種電量、非電量的運行數據和水文數據進行實時采集。報警功能 系統采用可視化監測圖表,各監測模擬量采用形象化的圖形色塊和數顯雙重顯示,各圖表畫面均顯示運行正常或故障內容。在任何情況下,所有被監控的參數發生上越限和下越限時,都進行報警,并記錄報警性質、發生時間、確認時間、消除時間,可隨時打印、查看、分析。

　　③數據管理功能 系統能夠自動生成泵站的各種運行報表和水文、水情報表,供打印和查閱。各運行數據可作為歷史數據存入硬盤。通信聯網功能對于多級泵站,需要全面了解各級泵站的運行情況。因此,各泵站(低級)監控系統應該具有與上級監控系統之間通信的功能,可以實時向上級網絡傳送機組運行數據及水量、流量等水情參數。安全管理功能為了確保監控系統的安全性,系統設置了多個操作級別,并對每個級別的權限作了規定。各級別人員進入系統時須進行登錄,并鍵入口令。

　　二.泵監控的現狀：國內近年來大型泵站中,大都設置了微機數據采集系統,但一般情況下還不能實現對運行過程的計算機控制。目前國內監控系統主要存在以下不足。

　　①監控軟件的功能十分類似,但由于監控對象本身的差異,軟件的監控界面和控制算法要靠重新編程來實現;對于不同硬件,還得通過開發不同的通信模塊來實現與之進行數據交換。這主要表現在：和不同廠家的硬件設備的接口功能差;數據及功能模塊接口功能差。故障報警方式單一。一般報警量只設上下報警方式,而且各個報警量彼此孤立,各有各的限值,不進行任何關聯。如果水泵機組發生故障或電網供電異常,電流、電機頻率、機組溫度由于變化速度的不同會發生相關參數的依次報警,使操作人員手忙腳亂、難以處理。

　　②監控系統硬件的生產技術尚可,但是使用、保養和維護方面有待加強和完善。盡管如此,泵站監控系統的應用對提高設備監測的實時性和可靠性、改善工作環境、提高工作效率、降低運行成本、促進泵站管理水平的全面提高,已起到了積極的作用。國外已將計算機監控用于對泵站運行工況的監測和整個流域所有泵站的集中管理上。其功能包括泵站運行監視、運行故障診斷、多層控制等,其多媒體技術已應用于監控系統中。

　　三.泵類設備監控系統的發展趨勢

　　①20世紀90年代以前的實時監控系統都是傳統的、封閉式的,系統的升級非常困難。近年來,隨著計算機RISC技術、圖形化人機界面技術、網絡技術、操作系統標準化技術的飛速發展,開放系統的概念開始被計算機廠商和用戶接受,系統的升級和擴容問題已得到較好的解決。從技術和可靠性方面考慮,目前完全可以用計算機實時監控系統取代常規的控制系統,這也是泵站技術發展的必然趨勢。

　　②泵控制軟件方面,采用通用組態軟件開發也將成為必然。組態軟件是一種監控系統開發工具,由它開發的監控系統可以適用于一大類被監控對象,用戶只需利用系統軟件提供的工具,通過簡單形象的組態工作,即可構成所需監控軟件的功能。同時如果組態軟件進步和升級,控制軟件也可隨之進步和升級。

　　③監控系統與故障診斷技術的緊密結合。監控系統與故障診斷技術有著不可分割的關系。在泵站監控過程中,如果發現泵站運行的常見故障系統能夠自動調用已存儲的故障模式,判斷故障類型,給出處理措施,及時排除故障,并對該故障記憶,進行自學習,這將減少停機次數,提高生產效率,而且降低了對操作人員的要求,實現真正意義上的泵站監控的全自動化。
 

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