CN104102198B - 一种px能量回收装置故障监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PX能量回收装置故障监测系统及方法。所述系统包括N个PX能量回收装置及一个PX能量回收装置故障检测装置。所述PX能量回收装置故障检测装置包括N个取样接口、分别接通所述N个取样接口的N个电磁阀、控制器、流量传感器及导电度表。所述PX能量回收装置故障检测装置用于依照设定的PX能量回收装置故障检测程序对所述N个PX能量回收装置输出的N路样水依次进行流量检测，并对该N路样水中流量正常的第M路样水进行导电度检测，根据所得的第M路样水的导电度并结合预存的原海水导电度及膜法海水淡化系统回收率确定输出第M路样水的第M个PX能量回收装置的运行状态，并根据所确定的第M个PX能量回收装置运行状态执行相应操作。

Description

一种PX能量回收装置故障监测系统及方法

技术领域

本发明涉及能量回收装置故障检测技术领域，更具体地说，涉及一种PX能量回收装置故障监测系统及方法。

背景技术

PX(Pressure Exchange)能量回收装置属于结构精密的设备，PX能量回收装置在长时间运行或停运之后未使用淡水进行冲洗的条件下，其内构件可能出现结垢、污泥淤积，导致转子转速变慢，甚至出现停转故障。PX能量回收装置转子转速变慢或停转所造成的后果是：1)PX能量回收装置失去能量回收功能；2)PX能量回收装置转子停转导致原海水被直接排放，浓盐水则循环至膜组件入口，使膜法海水淡化系统出力降低，产品水含盐量上升，反渗透膜表面结垢；3)系统中多个PX能量回收装置转子变慢或停转，将导致膜法海水淡化系统无法运行。

目前，PX能量回收装置故障监测设备尚未推出市场，在膜法海水淡化系统的运行及维护过程中，操作人员仅可凭经验对PX能量回收装置的运行状态进行初步判断。在大型膜法海水淡化工程中，系统中包含多个PX能量回收装置，操作人员仅靠经验难以察觉众多PX能量回收装置中运行状态异常的个别PX能量回收装置。因此，为确保膜法海水淡化系统的长期安全稳定运行，开发一款可对PX能量回收装置进行在线监测的PX能量回收装置故障监测系统已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种PX能量回收装置故障监测方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PX能量回收装置故障监测系统，包括N个PX能量回收装置、以及一个PX能量回收装置故障检测装置；所述PX能量回收装置故障检测装置包括：

用于对经过N个取样接口、N个电磁阀及连接管道流入的N路样水依次进行流量检测的流量传感器；

用于对该N路样水中流量正常的第M路样水进行导电度检测的导电度表；

用于读取其预存的原海水导电度及膜法海水淡化系统回收率，结合第M路样水的导电度确定输出第M路样水的第M个PX能量回收装置的运行状态，并根据所确定的第M个PX能量回收装置的运行状态执行相应操作的控制器；

其中，所述N个取样接口、所述N个电磁阀、所述流量传感器以及所述导电度表依次相连，N为正整数，M为变量，M>0且M≦N。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测系统中，所述控制器还预存有包含N个电磁阀编号及对应的N个PX能量回收装置编号的设备编号索引表。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测系统中，所述PX能量回收装置故障检测装置还包括：

用于在所述流量传感器检测到流量异常的样水，或者所述控制器得到某个PX能量回收装置异常运行的结果时，接收所述控制器的报警指令，执行报警操作的报警器；

用于显示该异常运行的PX能量回收装置的编号信息的显示器。

本发明还构造一种基于所述PX能量回收装置故障检测系统的PX能量回收装置故障监测方法，包括如下步骤：

S1)依照设定的PX能量故障检测程序从N个PX能量回收装置的浓排水管取样，将从该N个PX能量回收装置依次输出的N路样水经相应的取样接口、电磁阀及连接管道依次引流至流量传感器，由流量传感器对该N路样水依次进行流量检测；

S2)如通过流量传感器判断该N路样水中的第M路样水的流量正常，则对第M路样水进行导电度检测，根据第M路样水导电度，结合预存的原海水导电度及膜法海水淡化系统回收率确定输出第M路样水的第M个PX能量回收装置的运行状态，并根据所确定的第M个PX能量回收装置运行状态执行相应操作；其中，N为正整数，M为变量，M>0且M≦N。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，在所述步骤S1之前还包括：

S01)将原海水导电度、以及膜法海水淡化系统回收率预存于PX能量回收装置故障检测装置的步骤；

S02)构建包含N个电磁阀编号及对应的N个PX能量回收装置编号的设备编号索引表，并将该设备编号索引表预存于PX能量回收装置故障检测装置的步骤。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，所述步骤S1中所述依照设定的PX能量故障检测程序将该N个PX能量回收装置输出的N路样水经相应的取样接口、电磁阀及连接管道依次引流至流量传感器的步骤包括：打开第M个电磁阀，将由第M个PX能量回收装置输出的第M路样水经第M个取样接口及第M个电磁阀引流至流量传感器。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，在所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括如下步骤：

S12)如通过流量传感器判断该N路样水中的任意一路样水的流量异常，则控制报警器发出第一种报警信号。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，所述步骤S2还包括：如判断第M路样水的流量检测操作及第M路样水的导电度检测操作均执行完毕，则通过排水管道将第M路样水引流至排放沟进行排放，执行第M个电磁阀关闭操作及第(M+1)个电磁阀开启操作，返回上一步骤S1。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，所述步骤S2还包括：如判断M+1>N，则使M＝1，以控制PX能量回收装置故障检测装置开始新的故障检测循环。

在本发明上述PX能量回收装置故障监测方法中，所述步骤S2还包括：如判断第M个PX能量回收装置的运行状态存在异常，则查找第M路样水流经的第M个电磁阀的编号，在设备编号索引表中查找第M个电磁阀编号所对应的第M个PX能量回收装置的编号，并在显示器上显示第M个PX能量回收装置的编号信息，同时控制报警器发出第二种报警信号。

由于本发明PX能量回收装置故障监测系统采用了依次对多个待测PX能量回收装置的样水导电度进行检测，并参考其预存的原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率对每一个待测PX能量回收装置的运行状态进行判断，将运行状态存在异常的PX能量回收装置的编号信息输出到显示屏上进行显示，并执行报警操作的技术方案，所以克服了现有技术中膜法海水淡化系统维护人员仅凭经验对PX能量回收装置的运行状态进行初步判断，PX能量回收装置故障判断结果缺乏科学依据，导致膜法海水淡化系统的长期安全运行无法得到保障的问题，达到了多个PX能量回收装置的运行状态的实时在线监测、异常的PX能量回收装置的编号显示及故障报警，以便于膜法海水淡化系统维护人员及时检修故障的PX能量回收装置，提高膜法海水淡化系统的运行稳定性及安全性的有益效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的PX能量回收装置故障监测系统的结构示意图；

图2是图1所示的PX能量回收装置故障监测系统的结构原理图；

图3是本发明较佳实施例提供的PX能量回收装置故障监测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决现有技术中膜法海水淡化系统维护人员仅凭经验对PX(PressureExchange)能量回收装置100的运行状态进行初步判断，导致膜法海水淡化系统的长期安全运行无法得到保障的缺陷，本发明的主要创新点在于：

1)开发出一款可对多个PX能量回收装置100进行实时在线监测的PX能量回收装置故障监测系统，该PX能量回收装置故障监测系统可依次对多个待测PX能量回收装置100的样水导电度进行检测，并参考预存的原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率对每一个待测PX能量回收装置100的运行状态进行判断，将运行状态存在异常的PX能量回收装置100的编号信息输出到显示屏上进行显示，并执行报警操作。

本发明用于对多个PX能量回收装置100进行实时在线监测的PX能量回收装置故障监测系统解决了现有技术中膜法海水淡化系统维护人员仅凭经验对PX能量回收装置100的运行状态进行初步判断，PX能量回收装置故障判断结果缺乏科学依据，导致膜法海水淡化系统的长期安全运行无法得到保障的技术问题，实现了多个PX能量回收装置100的运行状态的实时在线监测、异常的PX能量回收装置100的编号显示及故障报警，以便于膜法海水淡化系统维护人员及时检修故障的PX能量回收装置100，提高膜法海水淡化系统的运行稳定性及安全性的目的。

如图1和图2所示，本发明PX能量回收装置故障监测系统包括N个PX能量回收装置100、及一个PX能量回收装置故障检测装置200。该PX能量回收装置故障检测装置200包括一个控制器204、以及依次连接的N个取样接口207、N个电磁阀201、一个流量传感器202、以及一个导电度表203。该导电度表203经排水管道连通排水沟。该N个PX能量回收装置100通过各自的浓盐水排水管上的取样管，分别连接该N个取样接口207。该PX能量回收装置故障检测装置200还包括连接到该控制器204的显示器206及报警器205。其中，N为正整数。

该控制器204预存有原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率、以及包含N个电磁阀编号及对应的N个PX能量回收装置编号的设备编号索引表。该控制器204用于依照设定的PX能量回收装置100故障检测程序对该N个电磁阀201的开关依次进行控制，以将源于N个PX能量回收装置100的N路样水经相应的取样接口207、电磁阀201依次引流至流量传感器202。

该流量传感器202用于接收该控制器204的样水流量检测指令，对来自N个PX能量回收装置100的N路样水依次进行流量检测，并将样水流量检测结果输入到该控制器204。

该控制器204还用于根据样水流量检测结果判断上述N路样水中的第M路样水的流量异常时，在预存的设备编号索引表中查找第M路样水所对应的第M个PX能量回收装置100的编号信息，并将第M个PX能量回收装置100的编号信息发送到显示器206上进行显示，同时控制报警器205执行报警操作。

该控制器204还用于根据样水流量检测结果判断上述N路样水中的第M路样水的流量正常时，控制导电度表203对第M路样水的导电度进行检测，以及读取该导电度表203所检测到的第M路样水的导电度。

该控制器204还用于读取其预存的原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率，并结合第M路样水的导电度对输出第M路样水的第M个PX能量回收装置100的运行状态进行诊断。

该控制器204还用于判断第M个PX能量回收装置100的运行状态正常时，执行第(M+1)个PX能量回收装置100故障检测工作，直至所有PX能量回收装置100故障检测工作均执行完毕，然后开始下一个检测循环。该控制器204还用于判断第M个PX能量回收装置100的运行状态存在异常时，在设备编号索引表中查找第M路PX能量回收装置100的编号信息，将第M路PX能量回收装置100的编号信息发送到显示器206上进行显示，同时控制报警器205执行报警操作。

下面将以本发明的较佳实施方式为例，对本发明PX能量回收装置故障监测方法进行说明：

如图3所示，在步骤S101中，用户将原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率、以及包含N个电磁阀编号及N个PX能量回收装置编号的设备编号索引表预存于PX能量回收装置故障检测装置200的控制器204中，以便于后续的PX能量回收装置100故障检测工作。

在步骤S102中，控制器204开始PX能量回收装置故障检测，依照设定的PX能量回收装置100故障检测程序控制第M个电磁阀201开启，将源于第M个PX能量回收装置100的第M路样水经第M个取样接口207及第M个电磁阀201引流至流量传感器202，由流量传感器202对第M路样水进行流量检测，并将检测到的第M路样水流量输入到控制器204。其中，M为变量，M>0且M≦N。

在步骤S103中，如该控制器204判断第M路样水流量异常，在设备编号索引表中查找第M个PX能量回收装置100的编号信息，并将第M个PX能量回收装置100的编号信息发送到显示器206上进行显示，同时控制报警器205发出预设的第一种报警信号，以对膜法海水淡化系统维护人员进行及时提醒；如该控制器204判断第M路样水的流量正常，则执行下一步骤S104。

在步骤S104中，导电度表203对第M路样水的导电度进行检测，控制器204读取由导电度表203检测到的第M路样水的导电度。完成样水导电度检测流程的第M路样水经排水管道引流至排放沟。

在步骤S105中，控制器204根据预存的原海水导电度、膜法海水淡化系统回收率并结合其从导电度表203读取的第M路样水的导电度对第M个PX能量回收装置100的当前运行状态进行分析及判断。

在步骤S106中，如控制器204判断第M个PX能量回收装置100运行正常，则执行步骤S107；如控制器204判断第M个PX能量回收装置100运行异常，则执行步骤S109。

在步骤S109中，控制器204查找设备编号索引表中与第M个电磁阀编号对应的第M个PX能量回收装置100的编号信息，并将该第M个PX能量回收装置100的编号信息发送到显示器206上进行显示，同时控制报警器205发出预设的第二种报警信号。

在步骤S107中，控制器204判断PX能量回收装置故障检测装置200是否已完成所有PX能量回收装置100的故障检测工作。如控制器204判断PX能量回收装置故障检测装置200未完成所有PX能量回收装置100故障检测工作，则执行步骤S108，将步骤S108执行完毕之后返回步骤S102；如控制器204判断PX能量回收装置故障检测装置200已完成所有PX能量回收装置100故障检测工作，则执行步骤S110。

在步骤S108中，控制器204执行第M个电磁阀关闭指令以及执行第(M+1)个电磁阀启动指令，跳到步骤S102。如M+1>N，则跳到步骤S110。

在步骤S102中，控制器204依照设定的PX能量回收装置100故障检测程序控制第(M+1)个电磁阀201开启，将源于第(M+1)个PX能量回收装置100的第(M+1)路样水经第(M+1)个取样接口207及第(M+1)个电磁阀201引流至流量传感器202，由流量传感器202对第(M+1)路样水进行流量检测，并将检测到的第(M+1)路样水流量输入到控制器204。

在步骤S110中，控制器使M＝1，然后跳转到步骤S102开始一个新的检测循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PX能量回收装置故障监测系统，其特征在于，包括N个PX能量回收装置(100)、以及一个PX能量回收装置故障检测装置(200)；所述PX能量回收装置故障检测装置(200)包括：

用于对经过N个取样接口(207)、N个电磁阀(201)及连接管道流入的N路样水依次进行流量检测的流量传感器(202)；

用于对该N路样水中流量正常的第M路样水进行导电度检测的导电度表；

用于读取其预存的原海水导电度及膜法海水淡化系统回收率，结合第M路样水的导电度确定输出第M路样水的第M个PX能量回收装置(100)的运行状态，并根据所确定的第M个PX能量回收装置(100)的运行状态执行相应操作的控制器(204)；

其中，所述N个取样接口(207)、所述N个电磁阀(201)、所述流量传感器(202)以及导电度表(203)依次相连，N为正整数，M为变量，M>0且M≦N。

2.根据权利要求1所述的PX能量回收装置故障监测系统，其特征在于，所述控制器(204)还预存有设备编号索引表,所述设备编号索引表包含N个电磁阀编号及对应的N个PX能量回收装置编号。

3.根据权利要求2所述的PX能量回收装置故障监测系统，其特征在于，所述PX能量回收装置故障检测装置(200)还包括：

用于在所述流量传感器(202)检测到流量异常的样水，或者所述控制器(204)得到某个PX能量回收装置异常运行的结果时，接收所述控制器(204)的报警指令，执行报警操作的报警器(205)；

用于显示该异常运行的PX能量回收装置的编号信息的显示器(206)。

4.一种使用如权利要求1-3任一项所述的PX能量回收装置故障监测系统的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)依照设定的PX能量故障检测程序从N个PX能量回收装置(100)的浓排水管取样，将从该N个PX能量回收装置(100)依次输出的N路样水经相应的取样接口(207)、电磁阀(201)及连接管道依次引流至流量传感器(202)，由流量传感器(202)对该N路样水依次进行流量检测；

S2)如通过流量传感器(202)判断该N路样水中的第M路样水的流量正常，则对第M路样水进行导电度检测，根据第M路样水导电度，结合预存的原海水导电度及膜法海水淡化系统回收率确定输出第M路样水的第M个PX能量回收装置(100)的运行状态，并根据所确定的第M个PX能量回收装置运行状态执行相应操作；其中，N为正整数，M为变量，M>0且M≦N。

5.根据权利要求4所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

S01)将原海水导电度、以及膜法海水淡化系统回收率预存于PX能量回收装置故障检测装置(200)的步骤；

S02)构建包含N个电磁阀编号及对应的N个PX能量回收装置编号的设备编号索引表，并将该设备编号索引表预存于PX能量回收装置故障检测装置(200)的步骤。

6.根据权利要求5所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，所述步骤S1中所述依照设定的PX能量故障检测程序将该N个PX能量回收装置(100)输出的N路样水经相应的取样接口(207)、电磁阀(201)及连接管道依次引流至流量传感器(202)的步骤包括：打开第M个电磁阀(201)，将由第M个PX能量回收装置(100)输出的第M路样水经第M个取样接口(207)及第M个电磁阀(201)引流至流量传感器(202)。

7.根据权利要求6所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，在所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括如下步骤：

S12)如通过流量传感器(202)判断该N路样水中的任意一路样水的流量异常，则控制报警器(205)发出第一种报警信号。

8.根据权利要求7所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：如判断第M路样水的流量检测操作及第M路样水的导电度检测操作均执行完毕，则通过排水管道将第M路样水引流至排放沟进行排放，执行第M个电磁阀关闭操作及第(M+1)个电磁阀开启操作，返回上一步骤S1。

9.根据权利要求8所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：如判断M+1>N，则使M＝1，以控制PX能量回收装置故障检测装置(200)开始新的故障检测循环。

10.根据权利要求8所述的PX能量回收装置故障监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：如判断第M个PX能量回收装置(100)的运行状态存在异常，则查找第M路样水流经的第M个电磁阀(201)的编号，在设备编号索引表中查找第M个电磁阀编号所对应的第M个PX能量回收装置的编号，并在显示器(206)上显示第M个PX能量回收装置(100)的编号信息，同时控制报警器(205)发出第二种报警信号。