大型泵站设备远程状态监测系统的研究与开发

ＦＥＮＧ Ｘｕｅｆｅｎｇ１ꎬ ＺＨＯＵ Ｊｉａｙａｎ２ꎬ ＺＨＥＮＧ Ｙｕａｎ２
(１. Ｊｉａｎｇｓｕ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ￣ｔｏ￣Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｊｅｃｔꎬ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｕｍｐ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
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如此巨大的数量相比ꎬ目前我国大型泵站的安全管理技 术水平还十分落后ꎬ自动化程度不高ꎬ监测分析滞后ꎬ评 价手段单一ꎬ难以实时掌握泵站安全状态ꎮ 为此ꎬ我国 泵站机组正逐步实现“ 无人值班、少人值守” 的管理模 式ꎬ为了减少停 机 时 间、 降 低 维 修 费 用ꎬ 泵 站 机 组 检 修 模式正在逐步从“ 计划检修” 向“ 状态检修” 过渡ꎮ
中图分类号: ＴＶ５２ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００５￣４７７４(２０１９)０１￣０１１￣０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ
状态监测是“状态检修” 的重要组成部分ꎬ指的是 通过自动化的仪表装置自动采集、显示设备的各种运 行状态信息ꎬ并进行状态参数的越限报警ꎮ 目前ꎬ设备 状态监测的研究已经在国内逐步开展[１] ꎬ其中火电机 组[２￣３] 、风力发电机组[４￣５] 、水电机组[６￣７] 等大型旋转机 械的状态监测研究已取得一定的成果ꎬ与泵站机组具 有诸多相似性的水电机组ꎬ已经广泛采用机组振动、摆 度、绝缘等状态参数的在线监测[８￣１０] ꎮ 从已 开 发 和 应 用的水电机组状态监测系统来看ꎬ普遍具有较好的监 测和分析功能ꎮ 但是ꎬ由于大型泵站机组其自身所具 有的特点ꎬ这些系统并不能完全适用于泵站机组ꎬ目前 对大型泵站机组设备远程状态监测的研究仍然处于探 索阶段[１１￣１２] ꎮ
２. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙꎬ Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｈｏｎｇｚｅ Ｌａｋｅ Ｐｕｍｐ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ａｎｄ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎꎬ ｆｅｒｒｙｉｎｇꎬ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｎｌｉｎｅꎬ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎｔｏ ｗａｖｅｆｏｒｍꎬ ｓｐｅｃｔｒｕｍꎬ ｗａｔｅｒｆａｌｌꎬ ｔｒｅｎｄ ａｎｄ ａｘｉｓ ｔｒａｃｋꎬ ｅｔｃ������ꎬ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ. Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｉｎｔｕｉｔｉｖｅꎬ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎻ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｅꎻｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
【摘 要】 为保障大型泵站设备运行安全ꎬ逐步提高泵站自动化管理水平ꎬ以洪泽湖泵站为例进行了大型泵站 设备远程状态监测系统的研发应用ꎮ 该系统可在线采集泵站机组的振动、摆渡、转速等数据ꎬ并能将信号转换为 波形图、频谱图、瀑布图、趋势图和轴心轨迹图等ꎬ可直观展示机组运行状态ꎮ 结果表明:该系统界面简洁直观ꎬ 实现了大型泵站设备远程状态监测的基本功能ꎬ 实时监测泵站机组运行状态ꎬ为泵站设备安全运行提供可靠 信息ꎮ 【关键词】 泵站设备ꎻ运行状态ꎻ监测系统
大型泵站所具有的潜在安全问题既是一个复杂的 技术问题ꎬ也是一个日益突出的公共安全问题ꎬ受到国 家、社会的广泛关注ꎮ 截至 ２０１４ 年底ꎬ我国已拥有大、
中、小型固定灌排泵站 ５０ 余万座ꎬ其中大型泵站共 ３８３ 座( 江苏 ２５０ 余座) ꎬ装机总功率达 ４４９ 万 ｋＷꎻ承担防 洪排涝的泵站有 ２６９ 座ꎬ装机总功率 ２２２ 万 ｋＷꎮ 但与
ＤＯＩ:１０������１６６１６ / ｊ������ｃｎｋｉ������１１￣４４４６ / ＴＶ������ ２０１９������０１������０２
大型泵站设备远程状态监测系统的 研究与开发
冯雪峰１ 周嘉言２ 郑 源２
(１������ 南水北调江苏水源公司ꎬ江苏省泵站工程技术研究中心ꎬ江苏 南京 ２１００９８ꎻ ２��Байду номын сангаас��� 河海大学能源及电气学院ꎬ江苏 南京 ２１００９８)