魏 舰,郑振磊,陈美英

（山东省胶东调水工程昌邑管理站,山东 昌邑 261300）

对于大型泵站而言，设备运行的效率和良好运行状态是安全生产的前提，加强监测和减少安全隐患具有非常重要的实际意义。通过加强对水泵和机组的监测，及时掌握设备运行状况的变化趋势，从而有效的进行预防性维护。笔者结合自身实际工作，以胶东调水工程王耨泵站水泵机组作为研究对象，通过建立机泵运行状况监测与故障诊断系统，对其应用加以分析。

1 诊断系统的结构及功能

1.1 总体拓扑结构

王耨泵站作为本系统的应用对象，不仅要考虑王耨泵站8台机组的集中监控和综合评价，同时也要考虑到将来后续其他泵站的机泵的监控以及统一数据平台的远程数据传输和管理问题。

本系统由远程控制中心服务器、本地浏览器、信号采集器以及网络交换机组成。

1.2 系统服务器的相关功能

系统服务器兼有数据库服务器、WEB发布服务器和应用程序服务器3大类功能，在网内凡经授权的用户均可进行全功能浏览，与浏览计算机操作系统无关。在服务器被赋予外部固定IP地址的条件下，授权用户可在INTERNET网内进行全功能浏览。集团中心地设有值班故障诊断，可通过网络∕无线网络接入远程系统进行诊断服务。

1.3 状态参数的提取

所有反映机组状态的参数（振动、流量、压力、转速等）均通过ICS3000智能数据采集器进行采集和通过opc提取。所有模拟信号在ICS3000中经过相应的信号预处理后，通过网络传输至系统服务器的数据库中。

2 主要传感器的布设和作用

针对王耨泵站的混流式水泵，本系统每台水泵布设9个振动加速度传感器、1个转速传感器、3个动态电流互感器和5个温度传感器，同时使用交换器用于与工业数据通讯以及与ICS3000采集器形成互联结构。

振动加速度测点主要用于检测电机自由端水平振动和垂直振动、电机输出端水平振动、垂直振动和轴向振动、水泵输入端水平振动和垂直振动、水泵输出端水平与垂直振动。

转速传感器安装在转子外侧，用于采集转子转速，从而判断转子是否存在故障与安全隐患。

每台泵安装3个动态电流测点，用于电机的电气故障评判。

温度传感器用于监测电机自由端温度、电机输出端温度、水泵输入端温度以及环境温度。

3 诊断系统设计及应用

3.1 故障诊断系统设计

系统首先完善故障诊断知识库，完善故障诊断功能，系统将自动故障诊断和手动故障记录结合起来，完善故障履历的管理，详细记录设备运行过程中的各类故障信息。

结合振动、电气量等采用全信息融合的思想综合诊断大型水泵的各类故障，形成一套完整故障诊断规则。通过传感器检测到的信号与设定值的比较，日常运行中的设备报警情况对是否存在故障进行判定。

3.2 相关参数评价

系统采了基于权值系数综合评价逻辑：

（1）振动评价结论（V），随设备技术状况变化而变。四个测点，分别为：V1、V2、V3、V4，选择振动监测评价值参与评估。设定三个等级:V=1，V=2，V=3。

对振动评价，增加权重系数 ，初步定为1。

（2）温度评价结论（T），随工况、环境和设备技术状况变化而变。对于每个温度均有二个测点，分别为：Tp1、Tp2，选最大值参与评估。分区段设定等级:T=1，T=2，T=3。

对温度评价，增加权重系数WT，初步定为0.8。

（3）电气评价结论（C），随设备技术状况变化而变。选择监测评价值参与评估。设定三个等级:C=1，C=2，C=3。对电气评价，增加权重系数WC，初步定为0.8。

（4）功率评价结论（P），随设备技术状况变化。设3个等级：R=1,R=2,R=3。

对电气评价，增加权重系数WP，初步定为0.3。

设备总体评价结果按照总评值V多处的范围进行评定。

3.3 趋势预测

诊断系统可以根据报警历史记录与设备运行状态，对设备存在的安全隐患进行预测。这样可以让工作人员更好的了解设备运行情况以及存在的安全隐患，从而更直接的对设备未来一段时间的运行情况、可能发生的故障进行预测与消除，更好的保证设备的安全运行。

3.4 报警历史记录查询功能应用

为了对出现的异常报警情况进行对比分析，软件上可以根据通道和时间等参数条件进行报警及历史记录查询，以报表方式显示设备选定的测点报警状态的对应时间段内的变化情况。

针对每台机组的上、下两个油箱分别进行管理，通过倒计时的功能，自动地将下次润滑油的补充添加时间直观地显示出来，对于事先设定的润滑油警戒时间也可以直观地显示出来，并将通过醒目的方式加以提示，比如弹出对话框，改变状态栏的颜色等。

3.5 移动页面和短信报警功能应用

为了让各级领导和设备监控人员随时随地的了解各个机组的运行情况，并突破时空的约束限制，移动网页和短信报警采用全新的视觉设计和功能增强，使得设备的监控和管理功能随时随地进行，克服网络服务中断或者短信发送路径中断时造成异常报警出现漏报的情形。另一方面，也方便设备管理人员及时掌握机组运行的状态，包括正常的和正在劣化尚未报警的。

3.6 声音报警和弹出式设备状态提醒功能应用

为了防止监控人员长期紧盯屏幕造成视觉疲劳，对出现的异常不能灵敏发现。软件上采用声音报警和弹出式设备状态提醒，形象化方式告知设备状态的最新变化。可设定其显示时间，如10秒后自动隐藏，待下次状态变化后重新弹出，弹出式窗口带超链接，直接链接到指定机组。

4 结语

机组运行状况监测与故障诊断系统在王耨泵站的运用，起到了很好的效果。值班人员可以更直观的了解各设备的运行情况，摆脱了之前一直盯着电脑，查询故障报警带来的疲劳。各级领导也可以随时随地的了解到设备的运行情况和存在的安全隐患，从而及时的对设备进行检修与维护，避免了事故的发生。同时，档案管理更加方便，可以实时查询机组运行的历史数据，减少了之前手抄笔写带来的繁重工作量，从而有更多的时间来对机组的运行情况进行分析与维护。

系统的趋势预测功能能够让工作人员更好的掌握设备可能存在的安全隐患并能够及时的解决，从而提高了工作与生产效率，保证了泵站各设备安全良好的运行。