水泵机组状态监测与故障诊断系统研究

水泵机组状态监测与故障诊断系统研究

申海伦王洋

（山东省淄博市引黄供水有限公司255000）

摘要：在新形势下，泵站在输水、供水、防洪减灾等方面起到关键性作用，泵站多样化功能发挥离不开水泵机组高效运转，巧用现代化技术手段科学构建系统平台，动态监测水泵机组运行状态的同时实时精准诊断并处理故障问题，确保水泵机组安全、稳定，在实现最小化水泵机组运行成本中提高综合效益。

关键词：水泵机组；状态监测；故障诊断；系统

在内外部多方面因素影响下，水泵机组运行中不可避免会出现故障隐患问题，会对泵站具体化作用发挥造成不同程度影响，要根据水泵机组工作原理、结构特征、功能作用等，有效构建状态监测、故障诊断二者有机融合的系统，在线监控水泵机组运行全过程，在智能化诊断、评价、处理各类故障过程中深化对故障高发点的防控，在动态化检修维护基础上实时更新升级水泵机组，全面提升水泵机组整体性能，便于水泵机组更好地为地区经济发展服务。

一、水泵机组状态监测与故障诊断系统硬件与软件

在设计之前，设计人员需要综合把握泵站水泵机组运行状态、故障问题等，在整合多方面信息数据基础上明确水泵机组状态监测与故障诊断系统整体结构以及系统硬件、软件设计要求、要点，包括系统多样化功能模块，在比较、分析的基础上以现代化信息技术为切入点，以水泵机组实际情况为出发点，明确最佳的设计方案，规范化指导设计各环节，确保作用到水泵机组状态监测、故障诊断中的系统平台高效运行。在设计系统整体结构中，设计人员可以在坚持当下相关设计原则的基础上设计成分层分布全开放类型的结构，确保设计的水泵机组状态监测和故障诊断系统可以和泵站运行中的其他系统相互作用，实时交换水泵机组运行中产生的海量信息数据，甚至可以将水泵机组状态在线监测数据实时传输到对应的故障诊断中心。在系统硬件方面，设计人员要根据具体设计要求与方案，以系统整体结构设计为核心，规范化设计数据采集器、加速度传感器、信号线接线端子，为系统软件稳定运行埋下伏笔。在系统软件方面，GPTS＿MAD在线状态监测软件是作用其中的关键性软件，随时动态化、自动化记录并分析不同型号水泵机组运行中产生的状态信息数据，便于优化故障预测、诊断、防控等环节。同时，设计人员要合理化设计作用到水泵机组状态监测以及故障诊断过程中的数据库，将ODBC动态数据链接技术有效应用到系统软件数据库接口位置，有机衔接构建的数据库，随时自动化采集、分析、整理、存储水泵机组状态监测与故障诊断两大层面海量信息数据，便于泵站随时全方位深入了解水泵机组各方面情况，在深化运行监管、故障诊断过程中对水泵机组进行有效跟踪管理，及时合理处理运行中的隐患问题，定期开展常规、大型等检修维护工作，将故障问题发生率降到最低的同时最大化提升水泵机组各方面性能，促使日常供水、输水等工作顺利开展。在此过程中，设计人员要将标准插件技术等灵活应用其中，便于随时浏览并维护水泵机组状态监测与故障诊断数据库，在更新升级系统硬软与软件的过程中优化数据库，高效开展基于水泵机组的状态监测、故障诊断两大工作，提升水泵机组日常运行中的安全性、稳定性乃至经济性。

二、水泵机组状态监测与故障诊断系统功能模块

1、系统功能模块概述

水泵机组状态监测与故障诊断系统分为三部分，数据采集器、传感器、下位机属于第一部分，主要是实时采集水泵机组运行状态与故障隐患信息数据，对其进行合理化初级处理。传输信息数据、实现网络通信是系统第二部分功能，全方位动态化报告水泵机组运行状态，实时监测、诊断并分析水泵机组运行中出现的故障问题，包括对整个系统结构的协调管理。在整体结构、硬件与软件作用下，水泵机组状态监测和故障诊断系统模块体现在多个方面，比如，状态监测功能模块、故障诊断功能模块，包括多个辅助功能模块，比如，实用计算功能模块、状态报告功能模块，各具多样化特点与优势，在系统平台中相互作用、有机统一，为系统平台高层次运行提供了关键性保障。

2、系统功能模块

2.1状态监测功能模块

前置机、分析机是水泵机组状态监测和故障诊断系统状态监测模块组成要素，前者包含多个高速模拟信号输入通道、开关量输入通道，对状态监测、故障诊断中输入的信号进行必要的硬件滤波，包括电平变换、采集信息数据，在局域网、TCP/CP协议作用下，将采集的信息数据及其分析结果、处理结果同步传输到分析机。分析机在通信接口作用下随时获取来自前置机的各类水泵机组状态监测以及故障诊断信息数据结果，实时对其进行精准显示、分析，包括储存、打印，包括相关的曲线结构图，促使系统状态监测功能模块随时全方位精准监测泵站各类型水泵机组运行状态，及时发现并处理出现的故障隐患问题。

2.2信号分析功能模块

信号分析、征兆提取是信号分析功能模块的关键点。信号分析主要体现在时域、频域以及过程量分析方面，实时显示水泵机组状态监测与故障诊断方面的各类图形，比如，时域波形图、趋势图、功率谱图。征兆提取主要体现在频率征兆以及过程量两大提取方面，两倍和三倍频特点、高频与低频特点等都属于频率征兆提取方面，水泵机组轴心轨迹、振动与转速变化关系等为过程量提取，能够为快速而准确诊断水泵机组故障以及合理化推理提供具有较高参考价值的依据。同时，在系统硬件与软件运行中，信号分析功能模块能够随时自动化分析状态监测功能模块采集的一系列信息数据，明确影响水泵机组安全、稳定运行的关键性因素，包括水泵机组运行中引起振动的根本性原因，对水泵机组运行中故障隐患问题进行合理化分析，在明确具体原因的基础上准确定位水泵机组极易引发故障问题的具体位置，便于泵站针对实际情况，在规范化处理故障隐患的过程中有效开展故障防控工作，将水泵机组故障发生率降到最低。

2.3故障诊断功能模块

系统故障诊断功能模块建立在水泵机组状态监测基础上，在状态监测功能模块作用下，获取重要的信息数据，比如，过程参数、振动信号，科学化提取能够精准折射水泵机组当下运行情况的一系列征兆，在智能化综合应用过程中准确诊断水泵机组零部件故障，包括故障类型、严重程度、具体部位等，为检修维护人员开展在线状态检修工作提供重要依据。同时，泵站可以在计算模型、故障诊断功能模块相互作用下，对运行正常的水泵机组运行动态变化进行合理化预测，便于做好故障防控工作。

三、结语

总而言之，水泵机组高效运行关系到地区泵站效益提升与持续性发展，要综合分析水泵机组日常运行中常出现的故障问题与具体原因，结合泵站多层面功能作用，借助现代信息技术优势，合理设计并升级系统软硬件与功能模块，促使水泵机组状态监测、故障诊断一体化作用下的信息数据更加精准，高效开展运行监管与故障防控工作。以此，将故障发生系数降到最低，最大化提升水泵机组应用价值与效益。

参考文献

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