CH718585B1

CH718585B1 - Intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk.

Info

Publication number: CH718585B1
Application number: CH000478/2022A
Authority: CH
Inventors: Pei Ji; Yuan Shouqi; Wang Wenjie; Gong Xiaobo; Gan Xingcheng; Li Yanjun
Original assignee: Univ Jiangsu
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2023-04-14
Also published as: WO2022193436A1; CN113048072A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk, umfassend ein Pumpenaggregat, Sensoren, eine Datenerfassungskarte und einen Hostcomputer, wobei das Pumpenaggregat mit den Sensoren, der Datenerfassungskarte und dem Hostcomputer verbunden ist, und wobei der Hostcomputer mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden ist. Der Hostcomputer umfasst ein Benutzerschnittstellen-Sicherheitsanmeldemodul, ein Modul für ein Parallelauswahl-Uberwachungspumpenaggregat, ein Modul für eine Zeit-/Frequenzbereichsanalyse von Betriebszustandsparametern des Pumpenaggregats, ein Modul zum Aufzeichnen von gesammelten Echtzeitdaten in eine Datenbank, ein Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und ein Modul zur Frühwarnung bei Störungen, die nacheinander angeschlossen sind, wobei das Modul für das Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat mit dem Pumpenaggregat verbunden ist, und wobei das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank, das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und das Modul zur Frühwarnung bei Störungen mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden sind. Das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter ist konfiguriert, mit einer Chat-API-Schnittstelle zu kommunizieren und intelligent durch einen Chat-Roboter und eine Chat-Anwendung Schwingungsüberwachungsdaten in Echtzeit zu senden. Das Modul zur Frühwarnung ist konfiguriert, Störungen des Pumpenaggregats in Echtzeit anzuzeigen und eine Frühwarnung abzugeben, dies durch Testen und Trainieren unter Verwendung von Lernfunktionen eines neuronalen Netzes entsprechend verschiedener Schwingungsdaten und Schwingungssignalintervalle des Pumpenaggregats. Die Erfindung ermöglicht Administratoren oder Benutzern von Pumpwerken, einen Betriebsmodus des Pumpenaggregats entsprechend tatsächlichen Bedürfnissen zu optimieren, und verbessert eine Betriebseffizienz von Pumpwerken.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft intelligentes Uberwachungssystem, insbesondere ein intelligentes Detektionssystem für Pumpwerk

Hintergrund der Erfindung

[0002] Pumpwerk spielt eine äußerst wichtige Rolle bei Hochwasserschutz, Entwässerung, Bewässerung, stadtischer und landlicher Wasserversorgung, industrieller Wasserversorgung und Schifffahrt. Mit der rasanten Entwicklung der chinesischen Wirtschaft werden immer mehr Pumpwerke in Betrieb genommen, daher werden immer höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Pumpwerken gestellt Zudem ist Aggregat die Kernausrüchtung in einem Pumpwerk, und der Betriebszustand des Aggregats wirkt sich direkt auf die Sicherheit des Pumpwerks aus. Gleichzeitig werden wegen der zunehmenden Kapazität des Pumpenaggregats ebenfalls die Anforderungen an die Überholung, die Wartung, den Betrieb und das Management des Pumpwerks immer mehr.

[0003] In Ausrüstungen des Aggregats treten Schwingungen häufig zufällig auf, und starke Schwingungen beeinträchtigen sogar die Sicherheit und der Stabilität des Pumpwerks. Jedoch wird ein Pumpwerk in der Regel nach dem Eintreffen des Unfalls oder in regelmäßigen Abständen repariert, wobei erstere vielleicht zu Sekundarschaden an dem Pumpenaggregat oder sogar zu katastrophalen Unfällen führt, letztere zu übermaßiger Wartung fuhrt, was die hohen Wartungskosten und die künstliche Wartungsprobleme verursacht, und eine unerwartete Abschaltung auch zu Schäden an das Pumpwerk führt.

[0004] Nun haben Studien gezeigt, dass die Merkmale der Schwingung die meisten Pannen des Pumpenaggregats widerspiegeln können, wobei es viele die Schwingungen des Pumpenaggregats verursachenden Faktoren gibt. Normalerweise hängen die Pannen vom Pumpwerk mit seinem eigenen Betriebszustand zusammen, aber es ist zeitraubend, arbeitsintensiv, ineffizient und ungenau, den Betriebszustand von Pumpwerk mit herkömmlichen manuellen Prüf- und Analysemethoden zu überwachen.

[0005] Aufgrund des hohen Integrationsgrades und der breiten Verbreitung von Pumpwerken fehlt es den neu errichteten Pumpwerken derzeit an erfahrenem Betriebs- und Managementpersonal, und die immer komplexeren Strukturen des Pumpenaggregats führt auch zu gewissen Schwierigkeiten bei der Zustandsüberwachung und Fehlerdiagnose der Aggregate. Daher ist es von primärer Bedeutung für alle Forschungs- und Produktionsunternehmungen, die Zustandsüberwachung und die Fehlerdiagnose von Pumpwerken zu implementieren, die Stabilität und die Zuverlässigkeit beim Betrieb von Pumpwerken zu verbessern und ein computergestütztes Uberwachungssystem für Pumpwerke zu entwickeln.

[0006] Für die Speicherung und Verwaltung von Betriebszustandsparametern von Pumpwerken ist der Datei-Management-Modus weit verbreitet, d.h. es wird ein Prüfbericht mit einem festen Format generiert. Obwohl damit die Betriebszustandsparameter der Pumpwerke in Echtzeit aufgezeichnet werden können, werden die Parameter der Langzeitversuchsdaten nicht effektiv verwaltet, was zu gemischten Daten führt, die Abfrage erschwert, die Sicherheit reduziert und schließlich den Echtzeit-Datenaustausch mit anderen Uberwachungsplattformen hemmt. Gutes Versuchsdatenmanagement liegt somit der Entwicklung eines Betriebsüberwachungssystems für Pumpwerk für Pumpenhersteller zugrunde.

[0007] Datenbank, ein neues Produkt der Big-Data-Ära, kann eine große Menge an Dateninformationen strukturiert speichern, die Konsistenz und Integrität der Dateninformationen effektiv aufrechterhalten, die Datenredundanz reduzieren, schnelle Abfragen ermöglichen, den Benutzern die Suche und den Zugriff erleichtern, insbesondere Stammdaten durch Data-Mining intelligent analysieren und den Nutzern wichtige Dateninformationen zur Verfügung stellen kann.

[0008] Mit dem Aufkommen der künstlichen Intelligenz kann die intelligente Überwachung des Betriebszustands von Pumpwerken nicht nur Administratoren oder Nutzern ermöglichen, den Betriebszustand von Anlagen in Echtzeit zu überwachen, sondern auch eine genaue Diagnose zu erhalten, bevor es zu irreversiblen Pannen oder Abschaltung kommt, um den Wartungszeitpunkt zu bestimmen, die Betriebszuverlässigkeit zu verbessern, die Lebensdauer der Anlagen zu verlängern, sowie entsprechend der tatsächlichen Situation oder den Bedürfnissen die Betriebsweise der Anlagen zu optimieren, die Betriebseffizienz zu verbessern und die Betriebskosten zu senken.

Inhalt der Erfindung

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk vorzuschlagen, um Administratoren oder Benutzern von Pumpwerken zu ermöglichen, einen Betriebsmodus des Pumpenaggregats entsprechend tatsächlichen Bedürfnissen zu optimieren, und um eine Betriebseffizienz von Pumpwerken zu verbessern.

[0010] Die Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Ein intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk, umfasst ein Pumpenaggregat, Sensoren, eine Datenerfassungskarte und einen Hostcomputer,

[0011] wobei das Pumpenaggregat mit den Sensoren, der Datenerfassungskarte und dem Hostcomputer verbunden ist, wobei der Hostcomputer mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden ist;

[0012] der Hostcomputer umfasst ein Benutzerschnittstellen-Sicherheitsanmeldemodul, ein Modul für ein Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat, ein Modul für eine Zeit-/Frequenzbereichsanalyse von Betriebszustandsparametern des Pumpenaggregats, ein Modul zum Aufzeichnen von gesammelten Echtzeitdaten in eine Datenbank, ein Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und ein Modul zur Frühwarnung bei Störungen, die nacheinander angeschlossen sind,

[0013] wobei das Modul für das Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat mit dem Pumpenaggregat verbunden ist, und

[0014] wobei das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, das Modul zum Aufzeichnen der Senden gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank, das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden sind.

[0015] Die Sensoren umfassen einen Beschleunigungssensor, einen Geschwindigkeitsschwingungssensor und einen Verschiebungsschwingungssensor,

[0016] wobei die Sensoren zur Erfassung der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats dienen.

[0017] Bevorzugt gehören wie folgt zu den Betriebsparametern des Pumpenaggregats:

[0018] eine Durchflussmenge, ein Einstellwinkel eines Laufrads, ein Hub, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines Laufradgehäuses in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in Z-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines Leitschaufelgehäuses in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Leitschaufelgehäuses in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Leitschaufelgehäuses in Z-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines oberen Motorrahmens in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in Z-Richtung, eine Schwingungsverschiebung einer Kupplung in X-Richtung, eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in Y-Richtung und eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in Z-Richtung.

[0019] Die Datenerfassungskarte handelt sich bevorzugt um eine NI-USB-6211-Datenerfassungskarte mit einer Abtastfrequenz von 250 ks/s.

[0020] Das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats analysiert, basierend auf von den Sensoren an mehreren Überwachungspunkten erfassten Schwingungssignalen, einen Zeitbereich, um einen Spitze-zu-Spitze Wert zu erhalten, und einen Frequenzbereich, um Hauptfrequenzeigenschaften zu erhalten.

[0021] Bevorzugt zeichnet das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank die von den Sensoren an den Überwachungspunkten gesammelten Schwingungssignale in Echtzeit in die Datenbank auf und erzeugt Messberichte verschiedener Dateitypen.

[0022] Das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats ist konfiguriert, mit einer Unternehmens-WeChat-API-Schnittstelle von LabVIEW zu kommunizieren, und intelligent durch einen Unternehmens-WeChat-Gruppenroboter und eine Unternehmens-WeChat-Anwendung Schwingungsüberwachungsdaten in Echtzeit zu senden

[0023] Das Modul zur Frühwarnung erhält bei den Störungen verschiedenen Störungen des Pumpenaggregats entsprechende Schwingungsdaten und durch Testen und Trainieren unter Verwendung von Lernfunktion eines neuronalen Netzes Schwingungssignalintervalle, entsprechend den verschiedenen Störungen des Pumpenaggregats, zeigt die Störungen des Pumpenaggregats in Echtzeit an und gibt eine Frühwarnung

Vorteile der Erfindung

[0024] (1) Die meisten Störungen des Pumpenaggregats können mittels der Schwingungssignale erkannt werden, aber es ist schwierig für Techniker, um einen Kern der Störungen durch einfache Beurteilung zu finden, deshalb richtet die Erfindung Schwingungsüberwachungspunkte des Pumpenaggregats ein, um die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats in Echtzeit überwachen. Fehlerursachen zu analysieren, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, die Störungen des Pumpenaggregats in die Datenbank weiter zu speichern, und schließlich einen durch die Störungen verursachten Verlust zu minimieren;

[0025] (2) Da die üblichen Labortestberichte die Parameter der Langzeitversuchsdaten nicht effektiv verwalten, was zur gemischten Daten führt, die Abfrage erschwert, die Sicherheit reduziert und schließlich den Echtzeit-Datenaustausch mit anderen Überwachungsplattformen hemmt, wird die Erfindung die SQL-Anweisung durch LabVIEW programmiert und ausgeführt, zeichnet die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats in Echtzeit in der Datenbank auf, und stellt das dreidimensionale Anzeigediagramm des Pumpenaggregats Administratoren oder Benutzern zur Verfugung. Datenbank kann nicht nur eine große Menge an Dateninformationen über die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats strukturiert speichern, was den Benutzern die Suche und den Zugriff erleichtert, sondern auch erhalten die Konsistenz und Integrität der Dateninformationen effektiv aufrecht sowie reduzieren die Datenredundanz;

[0026] (3) Angesichts der Einwirkung der Schwingungseigenschaften auf den Betriebsausfall des Pumpenaggregats sammelt die Erfindung das Schwingungs-Zeitbereichsdiagramm an den Überwachungspunkten in Echtzeit, erhält dann das Schwingungsfrequenzspektrum durch FFT-Transformation, extrahiert ferner den Spitze-zu-Spitze Wert im Zeitbereichsdiagramm und die Hauptfrequenz im Frequenzbereichsdiagramm, schließlich erzeugt Messberichte in verschiedenen Dateitypen wie Excel-, TXT-, Word-, Bild- und HTML sowie stellt Administratoren oder Benutzern zur Analyse zur Verfügung;

[0027] (4) In Hinblick darauf, dass Administratoren oder Benutzer den Betriebszustand des Pumpenaggregats nicht immer überwachen können, und dass WeChat derzeit der wichtigste Weg der Informationsübertragung ist, wobei Benutzer die Informationen und Daten durch WeChat jederzeit und überall bekommen können, verzichtet die Erfindung auf herkömmliche Kommunikationsmethoden wie SMS und E-Mails, ruft durch die LabVIEW-Programmierung die Python-Sprache auf und ruft dann durch die Python-Sprache die API-Schnittstelle des Unternehmens-WeChat auf, um den Betriebszustand des Pumpenaggregats in Echtzeit an Administratoren oder Benutzer mittels des Unternehmens-WeChat übermitteln zu können.

Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Weitere zweckmäßige und / oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen zur Vorrichtung und zum Verfahren ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Systemstruktur und Fig. 2 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0029] Die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen klar und vollständig beschrieben. Ausgehend von der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind alle anderen Ausführungsformen, die von gewöhnlichen Technikern auf dem Gebiet ohne schöpferische Arbeit erhalten werden, im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

[0030] Um die oben genannten Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlicher und verständlicher zu machen, wird die vorliegende Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung näher erläutert.

[0031] Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, umfasst ein erfindungsgemäßes intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk: ein Pumpenaggregat, Sensoren, eine Datenerfassungskarte und einen Hostcomputer, wobei das Pumpenaggregat mit den Sensoren, der Datenerfassungskarte und dem Hostcomputer verbunden ist, wobei der Hostcomputer mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden ist; der Hostcomputer umfasst ein Benutzerschnittstellen-Sicherheitsanmeldemodul, ein Modul für ein Parallelauswahl-Uberwachungspumpenaggregat, ein Modul für eine Zeit-/Frequenzbereichsanalyse von Betriebszustandsparametern des Pumpenaggregats, ein Modul zum Aufzeichnen von gesammelten Echtzeitdaten in eine Datenbank, ein Modul zum Schieben der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und ein Modul zur Frühwarnung bei Störungen, die nacheinander angeschlossen sind, wobei das Modul für das Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat mit dem Pumpenaggregat verbunden ist, und wobei das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank, das Modul zum Schieben der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden sind.

[0032] Beim Zugriff auf das intelligente Detektionssystem für ein Pumpwerk müssen sich Administratoren oder Benutzer authentifizieren sowie Kontonummern und Passwörter korrekt eingeben. Ein Unterprogramm für eine Sicherheitsanmeldung an eine Benutzeroberflache kann eine Sicherheit des Systems gewährleisten. Bevor der Benutzer auf ein Frontpanel-VI von LabVIEW zugreift, muss er sich authentifizieren sowie die Kontonummern und Passwörter korrekt eingeben. Daruber hinaus werden Funktionen zur Registrierung neuer Benutzer und zur Anderung von den Passwörtern aus Humanisierung entwickelt.

[0033] Nachdem sich die Administratoren oder Benutzer erfolgreich beim System eingeloggt ist, können sie eine Nummer eines zu überwachenden Pumpenaggregats durch das Frontpanel-VI auswählen, und weiter eine oder mehrere Pumpenaggregate durch das Modul für das Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat überwachen.

[0034] Nach Entscheiden des zu überwachenden Pumpenaggregats, müssen erforderliche Parameter der Erfassungskarte und der Sensoren konfiguriert werden.

[0035] Die Sensoren umfassen einen Beschleunigungssensor, einen Geschwindigkeitsschwingungssensor und einen Verschiebungsschwingungssensor, und Schwingungszeitbereichscharakteristiken der Uberwachungspunkte des Pumpenaggregats können nach Bedarf ermittelt werden

[0036] Die Uberwachungspunkte in dieser Ausführungsform umfassen ein Laufradgehäuse, ein Leitschaufegehäuse, einen oberen Motorrahmen und eine Kupplung des Pumpwerks, die Sensorparameter umfassen Einstellung von Obergrenzen von Schwingungsgeschwindigkeiten des Laufradgehäuses, des Leitschaufelgehäuses, des oberen Motorrahmens und der Kupplung in einer X-, einer Y- und einer Z-Richtung, und die Sensoren erkennen die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, insbesondere eine Durchflussmenge, einen Einstellwinkel eines Laufrads, einen Hub, die Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in der X-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in der Y-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in der Z-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des Letschaufelgehäuses in der X-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des Letschaufelgehäuses in der Y-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des Letschaufelgehäuses in der Z-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in der X-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in der Y-Richtung, die Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in der Z-Richtung, eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in einer X-Richtung, eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in einer Y-Richtung, eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in einer Z-Richtung usw.

[0037] Die Datenerfassungskarte handelt sich um eine NI-USB-6211-Datenerfassungskarte mit einer Abtastfrequenz bis zu 250 ks/s, wobei die Datenerfassungskarte 16 Eingabekanäle von Analogsignalen bietet.

[0038] Die Parameter der Erfassungskarte umfassen hauptsächlich Auswahl eines physikalischen Kanals sowie Einstellung einer Abtastrate, einer Abtastanzahl und einer Intervallzeit. In dieser Ausführungsform beträgt die Abtastrate der Erfassungskarte 1000, die Abtastzahl 4000 und die Intervallzeit 1800 s, die Obergrenzen der Schwingungsgeschwindigkeiten des Laufrads, des Leitschaufelgehäuse und des oberen Motorrahmens in der X-, der Y- und der Z-Richtung betragen 100,000, und die Obergrenzen der Schwingungsgeschwindigkeiten der Kupplung in der X- und der Y-Richtung betragen 100,000.

[0039] Die Erfindung zeigt dreidimensional das überwachte Pumpenaggregat, überwacht die Durchflussmenge, den Hub, eine Drehzahl usw. unter Betriebsbedingungen in Echtzeit, und schließlich zeigt die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats auf dem Frontpanel-VI in Echtzeit an, z. B. " Pumpenaggregat Nr. 8 läuft normal um 14:41:44 Uhr am 27. November 2020".

[0040] Das Modul von Hostcomputer für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, basierend auf an mehreren Überwachungspunkten durch die Sensoren erfassten Schwingungssignalen, analysiert einen Zeitbereich, um einen Spitze-zu-Spitze Wert zu erhalten, und einen Frequenzbereich, um Hauptfrequenzeigenschaften zu erhalten.

[0041] Erfindungsgemäß wird ein Schwingungs-Zeitbereichsdiagramm jedes Uberwachungspunktes auf dem Frontpanel-VI in Echtzeit angezeigt, und dann wird ein Frequenzbereichsdiagramm der Schwingungssignale durch FFT-Transformation erhalten, um ein dreidimensionales Frequenzbereichs-Wasserfalldiagramm zu erzeugen, Spitzenwerte im Frequenzbereichsdiagramm jedes Uberwachungspunktes werden extrahiert, und Hauptfrequenzen werden geordnet, um eine Hauptfrequenz-Ordnungstabelle zu erhalten.

[0042] Das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank zeichnet die von Sensoren an den Überwachungspunkten gesammelten Schwingungssignale in Echtzeit in die Datenbank auf und erzeugt Messberichte verschiedener Dateitypen wie Excel-, TXT-, Word-, Bild- und HTML, Administratoren oder Benutzer können historische Daten abfragen, ändern, filtern und löschen. Wenn das Pumpenaggregat in Betrieb ist, wandelt das ADC-Modul der Erfassungskarte den Analog der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats in Digital um und überträgt dann über eine USB-Schnittstelle an das Frontpanel von LabVIEW des Hostcomputers zur Anzeige in Echtzeit, konfiguriert Navicat, eine Datenbankverwaltungssoftware, die für den Betrieb des Pumpwerks erforderliche Datenbank durch Parametrierung und erzeugt einen Messbericht durch die Datenbank, stellt der Computer erfolgreich eine Verbindung zur Navicat-Datenbank her, indem der eine ODBC-Datenquelle konfiguriert, ruft das Backpanel von LabVIEW das LabSQL-Toolkit auf und führt SQL-Anweisungen aus, damit die gesammelten Daten in Echtzeit in die Datenbank aufgezeichnet werden können und die gesammelten historischen Daten abgefragt und geändert werden können.

[0043] Das Modul zum Schieben der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats verzichtet auf herkömmliche Kommunikationsmethoden wie SMS und E-Mail und ruft eine Unternehmens-WeChat-API-Schnittstelle von Python über LabVIEW zur Kommunikation auf. Ein Unternehmens-WeChat-Gruppenroboter und eine Unternehmens-WeChat-Anwendung werden verwendet, um Schwingungsüberwachungsdaten in Echtzeit intelligent zu senden.

[0044] Erfindungsgemäß werden die Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats anhand der Schwingungssignale beurteilt, und zu häufigen Störungen des Pumpenaggregats gehören unausgewuchtete Rotoren, verbogene oder verformte Wellen, lose oder beschädigte Einzelteile, lose Sockel und dergleichen. Das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen stellt für meisten derzeitigen Uberwachungssysteme nur die Störungen des Pumpenaggregats fest, aber nicht erkennen Ursachen der Störung genau. Erfindungsgemäß erhält das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen durch verschiedenen Störungen des Pumpenaggregats entsprechende Schwingungsdaten und durch Testen und Trainieren unter Verwendung von Lernfunktion eines neuronalen Netzes verschiedenen Störungen des Pumpenaggregats entsprechende Schwingungssignalintervalle. Wenn das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats von dem Hostcomputer erkennt, dass die Schwingungssignale des Pumpenaggregats vom durch den Beschleunigungssensor erhaltenen Schwingungsintervall beim stabilen Betrieb des Pumpenaggregats abweicht, ordnet das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen automatisch die aktuellen Schwingungssignale dem Schwingungsintervall, zu dem die Störungen gehört, um die Störungen des Pumpenaggregats in Echtzeit anzuzeigen und einen dringenden Alarm zum Hinweis der Administratoren oder der Benutzer auszusenden.

Claims

1. Intelligentes Detektionssystem für ein Pumpwerk umfassend: ein Pumpenaggregat, Sensoren, eine Datenerfassungskarte und einen Hostcomputer, wobei das Pumpenaggregat mit den Sensoren, der Datenerfassungskarte und dem Hostcomputer verbunden ist, wobei der Hostcomputer mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden ist; der Hostcomputer umfasst ein Benutzerschnittstellen-Sicherheitsanmeldemodul, ein Modul für ein Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat, ein Modul für eine Zeit-/Frequenzbereichsanalyse von Betriebszustandsparametern des Pumpenaggregats, ein Modul zum Aufzeichnen von gesammelten Echtzeitdaten in eine Datenbank, ein Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und ein Modul zur Frühwarnung bei Störungen, die nacheinander angeschlossen sind, wobei das Modul für das Parallelauswahl-Überwachungspumpenaggregat mit dem Pumpenaggregat verbunden ist, und wobei das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats, das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank, das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats und das Modul zur Frühwarnung bei den Störungen mit den Sensoren und der Datenerfassungskarte verbunden sind; das Modul zum Senden der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats ist konfiguriert, mit einer Chat-API-Schnittstelle zu kommunizieren und intelligent durch einen Chat-Roboter und eine Chat-Anwendung Schwingungsüberwachungsdaten in Echtzeit zu senden, wobei das Modul zur Frühwarnung bei Störungen durch Fehler konfiguriert ist, Störungen des Pumpenaggregats in Echtzeit anzuzeigen und eine Frühwarnung abzugeben, dies durch Testen und Trainieren unter Verwendung von Lernfunktion eines neuronalen Netzes entsprechend verschiedener Schwingungsdaten und Schwingungssignalintervalle des Pumpenaggregats, die Sensoren umfassen einen Beschleunigungssensor, einen Geschwindigkeitsschwingungssensor und einen Verschiebungsschwingungssensor, wobei die Sensoren zur Erfassung der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats dienen, wobei das Modul für die Zeit-/Frequenzbereichsanalyse der Betriebszustandsparameter des Pumpenaggregats konfiguriert ist, ein Zeitbereich bzw. ein Frequenzbereich basierend auf Schwingungssignalen, gesammelt von den Sensoren an räumlichen Überwachungspunkten, zu analysieren, um einen Spitze-zu-Spitze Wert bzw. Hauptfrequenzeigenschaften zu erhalten.

2. Intelligentes Detektionssystem für das Pumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Betriebszustandsparametern des Pumpenaggregats gehören: eine Durchflussmenge, ein Einstellwinkel eines Laufrads, ein Hub, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines Laufradgehäuses in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Laufradgehäuses in Z-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines Letschaufelgehäuses in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Letschaufelgehäuses in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des Letschaufelgehäuses in Z-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit eines oberen Motorrahmens in X-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in Y-Richtung, eine Schwingungsgeschwindigkeit des oberen Motorrahmens in Z-Richtung, eine Schwingungsverschiebung einer Kupplung in X-Richtung, eine Schwingungsverschiebung der Kupplung in Y-Richtung und eine Schwingungsverschiebung der Kupplung inZ-Richtung.

3. Intelligentes Detektionssystem für das Pumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Datenerfassungskarte um eine NI-USB-6211-Datenerfassungskarte mit eine Abtastfrequenz von 250 ks/s handelt, wobei die Datenerfassungskarte Eingabekanäle von Analogsignalen bietet.

4. Intelligentes Detektionssystem für das Pumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul zum Aufzeichnen der gesammelten Echtzeitdaten in die Datenbank die von den Sensoren an den räumlichen Überwachungspunkten gesammelten Schwingungssignale in die Datenbank in Echtzeit aufzeichnet und Messberichte verschiedener Dateitypen erzeugt.