CN106640690A - 一种排水泵实时远程监测系统及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种排水泵实时远程监测系统及其监测方法。所述排水泵实时远程监测系统，包括依次连接的传感器、保护器、组网模块和数据传输终端，所述保护器和组网模块通过安装在保护器上的通信接口连接，所述组网模块和数据传输终端通过网络连接；所述传感器用于采集排水泵运行过程中的实时数据参数；所述保护器用于在排水泵发生异常时，进行报警或切断排水泵的运行；所述组网模块用于将来自多个排水泵的传感器传输的实时信号进行组网；所述数据传输终端用于接收来自组网模块的传输信号。与现有技术相比，本发明所提供的排水泵实时远程监测系统及其监测方法可以有效的节省管理人员和维修人员的处理时间，将故障的发生控制在萌芽阶段。

Description

一种排水泵实时远程监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及排水泵运行监测技术，具体涉及一种排水泵实时远程监测系统及其监测方法。
背景技术
现今各排水泵站中水泵的运行安全主要依赖水泵保护器的检测及保护，水泵保护器通过采集水泵中各传感器的数据，在数据发生异常时，水泵保护器进行相应的动作，切断水泵的运行。
这种保护形式虽然能够在水泵发生故障的第一时间进行停泵处理，但是管理人员和维修人员都无法第一时间了解水泵的运行异常情况(比如水泵在某一时间段中轴承温度或者线圈温度升高，但是水泵却正常运行，但实际水泵已经出现异常；又比如水泵在管理人员未在场的情况下发生异常线圈超温、轴承超温或者油室泄漏等)。当故障产生若没有及时进行处理，那么随着故障的持续，对水泵的损害也会越来越严重。比如当水泵定子线圈发生温度异常，但由于管理人员无法实时查看水泵保护器显示屏，无法获取实时信息，待传感器采集到异常信号停泵后，可能水泵定子线圈已经损毁严重(如图1所示)。与此相反，水泵在运行时叶轮碰到异物堵塞，但只持续一小段时间异物就被叶轮打散，为了正常运转，那么电机功率势必加大，产生的热量也比正常值要高，若传感器灵敏度过高，保护器出现误报警，造成停泵，这样就影响了排水泵站的正常运行。与此同时，通过现有保护形式，管理人员和维修人员也无法得知水泵实际的故障点，需要将水泵运回车间后或者检查线路后获取故障点，这样不仅延长了维修周期，也给泵站运行带来了不便。
因此，对排水泵实时远程监测系统及其监测方法的研究已成为急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供排水泵实时远程监测系统及其监测方法，其能够使泵站管理人员和维修人员通过网络及时远程查看排水泵的运行信息，及时判断水泵的故障原因，为泵站无人化值守提供技术保障。
为达到上述目的，本发明提供了一种排水泵实时远程监测系统，包括依次连接的传感器、保护器、组网模块和数据传输终端，所述保护器和组网模块通过安装在保护器上的通信接口连接，所述组网模块和数据传输终端通过网络连接；
所述传感器用于采集排水泵运行过程中的实时数据参数；
所述保护器用于在排水泵发生异常时，进行报警或切断排水泵的运行；
所述组网模块用于将来自多个排水泵的传感器传输的实时信号进行组网；
所述数据传输终端用于接收来自组网模块的传输信号。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测系统，其中，所述通信接口为RS485接口。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测系统，其中，所述网络连接方式包括有线连接和无线连接。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测系统，其中，所述数据传输终端包括台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测系统，其中，所述保护器上还可以安装短信通讯模块。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测系统，其中，所述短信通讯模块为GSM模块。
本发明还提供了一种排水泵实时远程监测方法，根据系统采集到的前一段周期设备的正常运行数值，设置三级预警；当排水泵实际运行数据超过第一阈值并经过第一预设时间，发出一级预警信号，提示水泵发生异常；当排水泵实际运行数据超过第二阈值并经过第二预设时间，发出二级预警信号，切断排水泵运行回路，停止排水泵运行；当排水泵实际运行数据超过第三阈值，发出三级预警信号，立即切断排水泵运行回路，停止排水泵运行；根据排水泵铭牌和实际运行曲线设置运行参数正常范围的最大值和最小值，当实时数据超出正常范围，立即停止排水泵运行并报警。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测方法，其中，所述第一阈值为前一段周期设备的正常运行数值的3％的正负偏差值；第二阈值为前一段周期设备的正常运行数值的5％的正负偏差值；第三阈值为前一段周期设备的正常运行数值的8％的正负偏差值。
进一步的，所述的排水泵实时远程监测方法，其中，所述第一预设时间为60秒，第二预设时间为180秒。
与现有技术相比，本发明所提供的排水泵实时远程监测系统及其监测方法可以有效的节省管理人员的时间以及维修人员的处理时间，将故障的发生控制在萌芽阶段，减少故障的损耗；另外在维修人员也可以根据报警趋势判断故障发生点，判断水泵是否可以在现场进行直接维修，还是需要机械设备进场将水泵吊运至车间进行维修。管理人员无需24小时值守在现场，为泵站无人化值守提供了技术保障。
附图说明
图1是现有泵站的现场监测方法示意图。
图2是本发明的排水泵实时远程监测系统的示意图。
图3是本发明所使用包含通用型水泵保护器构成的排水泵实时远程监测系统示意图。
图4是本发明所使用包含传感器的排水泵的示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
图2是本发明的排水泵实时远程监测系统的示意图。该系统包括依次连接的传感器、保护器、组网模块和数据传输终端，所述保护器和组网模块通过安装在保护器上的RS485接口连接，所述组网模块和数据传输终端通过有线网络(网线或光纤)或无线发射连接。
图3是本发明所使用包含通用型水泵保护器构成的排水泵实时远程监测系统示意图。水泵保护器包含RS485通讯端口11(端口连接组网模块)；总故障输出继电器控制回路12(故障时切断水泵回路)；四路开关量信号采集13：电机腔、油室、上接线室进水，余下一路开关量信号采集备用；八路输出信号14：电机腔、油室、上轴承温度、下轴承温度输出信号，余下四路输出信号备用，可连接GSM模块；四路模拟量信号采集15：上轴承、下轴承、1号线圈温度和2号线圈温度；四路扩展模拟信号16：可采集电流、电压信号、可采集水泵电压、电流。
图4是本发明所使用包含传感器的排水泵的示意图。排水泵上设置有电机室水泄露传感器21(浮球水位开关-接触点开闭)、上轴承温度传感器22(PT100-电阻值变化)、下轴承温度传感器23(PT100-电阻值变化)、油室水泄露传感器24(电极-电阻值变化)、水泵电动机定子线圈绕组部分25(定子绕组通过电动转换带动水泵泵轴水平转动)、水泵内部电缆和信号线整合接线端口部分26(将水泵内部信号线和电缆线整合至水泵顶部端口)、水泵转动轴承部分27(轴承将水泵中转动轴进行固定，使水泵能够水平转动，不出现偏差)。
表1和表2分别是使用本发明所提供的排水泵实时远程监测系统后，泵站管理人员和售后维修人员所查看的界面。泵站管理人员可以通过网络连接至WEB网页查看泵站中各水泵的基本信息(水泵的功率、型号、生产厂家)、水泵的基本运行信号(三项电流)、水泵各部分采集信号(轴承温度、线圈温度、泵体泄漏情况)等信号；而维修人员不仅能够在获取以上信息的基础上，还能够获取水泵在发生故障前后水泵各部分数据的运行曲线，及时判断水泵的故障原因，根据现场情况调整报警信号，维持或者停止水泵的运行，做到故障远程分析的效果。
表1泵站管理人员查看界面
序号 监测点 状态 序号 监测点 状态
1 总故障输出 无故障/故障 2 电机腔浸水故障 无故障/故障
3 油室浸水故障 无故障/故障 4 轴承超温故障 无故障/故障
5 线圈超温故障 无故障/故障 6 累计运行超时 无故障/故障
表2售后维修人员查看界面
本发明还提供了一种排水泵实时远程监测方法，利用采集到的前一段时间周期内各个设备的正常运行数值，设置3％正负偏差的值作为一级预警的阈值，5％正负偏差的值作为二级预警的阈值，8％正负偏差的值作为三级预警的阈值，同时通过设备实际铭牌数据与经验分析设置各指标参数正常范围的最大与最小值，当检测的数据偏离该范围时立即停机报警。一级预警主要提示水泵的异常情况：如预设轴承温度80摄氏度(预设温度可调整)，当实际温度超过预设温度并超过预设时间60秒(预设时间可调整)，将输出提示超温预警，提示水泵发生异常。又如线圈预设90摄氏度，当实际温度超过预设温度并超过预设时间60秒，将输出提示超温预警。二级预警则是保护器开始动作，保护水泵：当实际温度超过预设温度并超过预设时间180秒，输出超温预警的同时，总故障输出将切断水泵运行回路，停止水泵运行。三级预警：如水泵轴承温度、线圈温度大大超过预设温度，系统将立即切断水泵运行回路，停止水泵运行。
综上所述，本发明所提供的排水泵实时远程监测系统及其监测方法可以有效的节省管理人员的时间以及维修人员的处理时间，将故障的发生控制在萌芽阶段，减少故障的损耗，另外在维修人员也可以根据报警趋势判断故障发生点，水泵是否可以在现场进行直接维修，还是需要机械设备进场将水泵吊运至车间进行维修。管理人员无需24小时值守在现场，为泵站无人化值守提供了技术保障。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种排水泵实时远程监测系统，包括传感器和保护器，其特征在于，还包括依次连接的组网模块和数据传输终端，所述保护器和组网模块通过安装在保护器上的通信接口连接，所述组网模块和数据传输终端通过网络连接；
所述传感器用于采集排水泵运行过程中的实时数据参数；
所述保护器用于在排水泵发生异常时，进行报警或切断排水泵的运行；
所述组网模块用于将来自多个排水泵的传感器传输的实时信号进行组网；
所述数据传输终端用于接收来自组网模块的传输信号。
2.根据权利要求1所述的排水泵实时远程监测系统，其特征在于，所述通信接口为RS485接口。
3.根据权利要求1所述的排水泵实时远程监测系统，其特征在于，所述网络连接方式包括有线连接和无线连接。
4.根据权利要求1所述的排水泵实时远程监测系统，其特征在于，所述数据传输终端包括台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机。
5.根据权利要求1所述的排水泵实时远程监测系统，其特征在于，所述保护器上还设置有短信通讯模块。
6.根据权利要求5所述的排水泵实时远程监测系统，其特征在于，所述短信通讯模块为GSM模块。
7.一种排水泵实时远程监测方法，其特征在于，根据权利要求1-6中任意一项所述的排水泵实时远程监测系统采集到的前一段周期设备的正常运行数值，设置三级预警；当排水泵实际运行数据超过第一阈值并经过第一预设时间，发出一级预警信号，提示水泵发生异常；当排水泵实际运行数据超过第二阈值并经过第二预设时间，发出二级预警信号，切断排水泵运行回路，停止排水泵运行；当排水泵实际运行数据超过第三阈值，发出三级预警信号，立即切断排水泵运行回路，停止排水泵运行；根据排水泵铭牌和实际运行曲线设置运行参数正常范围的最大值和最小值，当实时数据超出正常范围，立即停止排水泵运行并报警。
8.根据权利要求7所述的排水泵实时远程监测方法，其特征在于，所述第一阈值为前一段周期设备的正常运行数值的3％的正负偏差值；第二阈值为前一段周期设备的正常运行数值的5％的正负偏差值；第三阈值为前一段周期设备的正常运行数值的8％的正负偏差值。
9.根据权利要求7所述的排水泵实时远程监测方法，其特征在于，所述第一预设时间为60秒，第二预设时间为180秒。
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