CN109731270A - 消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，具体步骤如下：采集指定统计周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录，剔除定检期间的开关量记录和重复出现的开关量记录后；接着计算消防水泵的运行时间；计算统计周期内消防水系统消防水泵的启动次数、总运行时间、平均运行时间，与前一统计周期的数值进行比较，若启动次数同比增幅大于阈值δ ₀，或平均运行时间同比增幅大于阈值δ ₁，则对消防水泵进行检查维修；若总运行时间同比增幅大于阈值δ ₃，则对消防水系统的蓄水装置及其管路进行检查维修。本发明从指定统计周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录中快速辨识消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷提供技术支持。

Description

消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法。

背景技术

消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷较为隐蔽。过去往往在消防水泵故障停运、消防水系统严重漏水导致水位不满足运行条件等缺陷暴露的情况下才能被发现。如此给安全生产带来严重影响，甚至造成设备损坏，设备非计划停运的后果。

本发明从指定统计周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录中通过快速获取启动次数、总运行时间、平均运行时间，通过与前一统计周期比较，即可辨识消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷，进而进行检查维修，达到状态检修的目标。

然而，记录消防水系统消防水泵的开关量记录数据较为庞大，过去缺乏从开关量记录中快速判断消防水系统异常运行情况的技术方法，导致无法从开关量记录中萃取反映设备异常运行状态的关键信息，致使相应的状态检修举步维艰。

本发明结合工程经验，全面考虑记录消防水系统消防水泵开关量记录的特性，对相关分析方法进行标准化，并交给计算机完成，使得消防水系统运行效率及漏水缺陷的状态检修方法实现自动检测和控制。本发明为消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷、缺陷跟踪、提前消缺工作提供技术支持。

发明内容

本发明提供消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，从指定统计周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录中快速辨识消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷、缺陷跟踪、提前消缺工作提供技术支持。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其包括以下步骤：

步骤1、采集指定监测周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录V₀，剔除开关量记录V₀中定检期间的开关量记录和重复出现的开关量记录后，获得开关量记录V₁；

步骤2、计算开关量记录V₁中消防水泵的运行时间T；

步骤3、计算运行时间T中的消防水泵的启动次数Q₁、总运行时间T₁、平均运行时间t₁；

步骤4、与前一监测周期的消防水泵的启动次数Q₀、总运行时间T₀、平均运行时间t₀进行比较，若启动次数Q₁同比增幅大于阈值δ₁，或总运行时间T₁同比增幅大于阈值δ₂，或平均运行时间t₁同比增幅大于阈值δ₃，或平均运行时间t₁大于阈值δ₀，则对消防水系统的消防水泵、蓄水装置及其管路进行检查维修。

进一步的，所述步骤1中的消防水系统消防水泵是指正常情况处于运行状态时，能随时启动消防水泵做功且通过送出开关量，记录下此时时刻和此时消防水泵的“on”状态，也能随时停下消防水泵且通过送出开关量，记录下此时时刻和此时消防水泵的“off”状态。

进一步的，所述开关量包含两种状态记录，分别是代表投入状态的“1”状态记录和代表退出状态的“0”状态记录；所述开关量记录至少包含三个记录内容，分别是精确至毫秒的时间记录、状态记录、设备描述。

进一步的，所述监测周期是周。

进一步的，所述步骤1中开关量记录V₁由以下过程获得：

步骤11、按时间记录由先到后的顺序，对开关量记录V₀进行排序，获得开关量记录V₀₁；

步骤12、取开关量记录V₀₁中时间记录不重复的开关量记录，组成开关量记录V₀₂；

步骤13、从开关量记录V₀₂中剔除消防系统定检期间的开关量记录后获得开关量记录V₁。

进一步的，所述步骤2中消防水泵的运行时间T由以下过程获得：

步骤21、从开关量记录V₁中找出“on”状态记录V_1on和“off”状态记录V_1off，并获取记录V_1on的条数n_1on和记录V_1off的条数n_1off；

步骤22、将1至n_1on作为记录V_1on的序号，将1至n_1off作为记录V_1off的序号；

步骤23、将序号相同的记录V_1off和记录V_1on中的时间记录两两作差后获得的差值即为消防水泵的运行时间T。

进一步的，所述步骤3中消防水泵的启动次数Q₁、总运行时间T₁、平均运行时间t₁由以下过程获得：

步骤31、计算获得运行时间T的条数，即为启动次数Q₁；

步骤32、计算获得运行时间T各记录的数值总和，即为总运行时间T₁；

步骤33、计算获得总运行时间T₁与启动次数Q₁的比值，即为平均运行时间t₁。

进一步的，所述步骤4中阈值δ₁是40％、阈值δ₂是30％、阈值δ₃是40％，所述阈值δ₀由计算周期为年的消防水泵平均运行时间与1.5的乘积获得。

进一步的，所述步骤4中对消防水系统的消防水泵、蓄水装置及其管路进行检查维修包括以下步骤：

步骤41、消防水泵电机检查维修，包括：

步骤411、检查电机外观是否有裂痕、散热叶片是否有断裂破损；

步骤412、检查电机轴承运作是否正常，是否有额外阻力，运作时是否有异常声音；

步骤413、检查外壳接地电阻是否有小于1Ω；

步骤414、检查电机线圈绝缘电阻是否大于0.5MΩ，三相线圈的直流电阻偏差是否在±4％范围内，电机启动电流是否为运行电流的5-7倍，运行时三相运行电流偏差是否在±4％内，超出此范围的水泵电机则判断为故障，故障的原因有电机轴承损坏、线圈匝间短路、定子硅钢片断片、转子鼠笼条断条、负载堵转、电源缺相；

步骤415、若出现步骤411～414的情况，则对消防水泵电机进行整体更换；

步骤42、消防系统蓄水装置和管路检查维修，包括：

步骤421、检查消防系统蓄水装置外观是否正常，是否无漏水/跑水现象，水位是否正常；

步骤422、检查消防系统蓄水装置水泵启停控制浮子功能是否正常，水泵启停控制传感器电阻测量是否正常，传感器传动试验是否正常；

步骤423、检查消防系统管路是否正常，是否有焊缝砂眼漏水现象，管路接头是否密封良好；

若出现步骤421～423需检修的情况，则对相应部件进行更换；

步骤43、消防系统阀门检查维修，包括：

步骤431、检查消防系统过滤器排污阀是否在关闭状态，是否有跑水现象，检查消防系统阀门状态是否正常，是否无误开或漏关现象，消防水是否有漏水现象；检查消防水系统常闭阀门是否有串水现象，采用靠近阀门耳听的方法，正常情况下听不到水流声，若有水流声则判断有串水现象，则调整传感器位置节点或手动关闭阀门再次判断，若还有水流声则怀疑阀门本体故障，需隔离后更换阀门整体；若调整传感器位置节点或手动关闭阀门后水流声消失，则测量传感器位置节点是否正确，若传感器故障，则更换传感器，若传感器正常，则进行传动试验，若传动后水流声未消失，更换操作机构。

与现有技术相比，本发明填补了工程界的空白，具有以下优点和技术效果：

(1)本发明提供了对消防水系统消防水泵开关量记录的标准化分析方法，实现对消防水系统异常运行工况的快速辨识，使得消防水系统运行效率及漏水缺陷的状态检修方法实现自动检测和控制；

(2)本发明提供了对消防水系统的消防水泵、蓄水装置及其管路进行检查维修的标准方法，实现对消防水系统运行效率及漏水缺陷状态的快速甄别；

(3)本发明还可根据消防水泵的总体运行情况，快速判断消防水系统的消防水泵、蓄水装置、相关管路、阀门是否存在缺陷，可在缺陷暴露前实现消缺。

附图说明

图1为本实例中消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。

以下对广州蓄能水电厂2017年01月04日00:00至01月11日00:00消防水系统消防水泵的开关量记录进行实例分析。两台消防水泵互为主备用。在消防水池水位下降到达启动浮子时，一台消防水泵启动；待水位上升至停泵浮子后，消防水泵停下。统计周期为年的消防水泵平均运行时间为180min。阈值δ₀＝1.5×180＝270min。

如表1和表2所示，开关量记录包含精确至毫秒的时间记录、状态记录、电气设备描述。其中，电气设备描述1中“00JPT002JC_C”的字母组合表示消防水#2水泵系统，电气设备描述2中“PUMP 2CONTACTOR”的字母组合表示#2水泵开关信号。

结合图1流程，消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法包括以下步骤：

步骤1、采集历史时段2017年01月04日00:00至01月11日00:00消防水系统消防水泵的开关量记录V₀，对开关量记录V₀按时间记录先后顺序排序并剔除开关量记录V₀中定检期间的开关量记录和重复出现的开关量记录后，获得开关量记录V₁，如表1所示；

表1消防水系统消防水泵的开关量记录V₁

步骤2、计算开关量记录V₁中消防水泵的运行时间T，如表2所示。

表2消防水泵的运行时间T

步骤3、计算运行时间T中的消防水泵的启动次数Q₁、总运行时间T₁、平均运行时间t₁，如表3所示；

表3启动次数/总运行时间/平均运行时间

统计内容	本次统计情况
		启动次数Q<sub>1</sub>/次	21
总运行时间T<sub>1</sub>/min	6169
		平均运行时间t<sub>1</sub>/min	294

步骤4、与前一统计周期2016年12月28日00:00至2017年01月04日00:00消防水系统消防水泵的启动次数Q₀、总运行时间T₀、平均运行时间t₀进行比较，如表4所示：

计算启动次数Q同比增幅＝(Q₁-Q₀)/Q₀＝0.105263158，小于阈值δ₁＝0.4；

计算总运行时间T₁同比增幅＝(T₁-T₀)/T₀＝1.398522551，大于阈值δ₂＝0.3，达到消防水泵维修标准；

计算平均运行时间t₁同比增幅＝(t₁-t₀)/t₀＝1.170091831，大于阈值δ₃＝0.4，达到消防水系统的蓄水装置及其管路检查维修标准；

计算平均运行时间t₁＝294min，大于阈值δ₀＝270min，达到消防水系统的蓄水装置及其管路检查维修标准。

表4与前一周期同比增幅

统计内容	本次统计情况	前一统计周期	同比增幅	阈值
					启动次数/次	21	19	0.105263158	δ<sub>1</sub>＝0.4
总运行时间/min	6169	2572	1.398522551	δ<sub>2</sub>＝0.3
					平均运行时间/min	294	135	1.170091831	δ<sub>3</sub>＝0.4

设备检查维修：

1)消防水泵电机检查维修正常；

2)消防系统蓄水装置和管路检查维修正常；

3)消防系统阀门检查维修时发现如下：

根据以上消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法发现从2017年01月04日开始，广州蓄能水电厂的A厂消防水泵平均运行时间和总运行时间相比之前都有突变的现象。在2017年01月中旬对A厂消防水系统的常闭阀门检查维修，发现A厂消防水供水用户SFC系统供水电动阀020VE未完全关闭到位导致管路大量串水，故障后果是消防水池的用水量增加，导致消防水泵启动运行时间过长。

故障原因分析：

可能原因1：SFC供水电动阀020VE的传感器位置节点存在漂移，导致阀门没有关闭到位；

可能原因2：SFC供水电动阀020VE的阀体故障，存在泄漏；

原因排除情况

原因1是/否排除：否。通过调节阀门的传感器位置节点，阀门关闭到位，管路没有过水的声音。

原因2是/否排除：是。通过调节阀门的传感器位置节点，阀门关闭到位，管路没有过水的声音，故可排除阀体故障的可能性。

根据现场故障原因分析排查，确认故障最终原因：SFC供水电动阀020VE的传感器位置节点存在漂移，导致阀门没有关闭到位。

故障处理过程：

现地调节SFC供水电动阀020VE的传感器位置节点，进行电动分合，阀门可关闭到位，管路没有过水的声音。

综上所述，本发明通过快速获取消防水系统消防水泵统计周期内的启动次数、总运行时间，平均运行时间，为运维人员辨识消防水泵运行效率下降、消防水系统漏水等隐性缺陷、缺陷跟踪、提前消缺工作提供技术支持。

Claims (9)

1.消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采集指定监测周期内指定消防水系统消防水泵的开关量记录V₀，剔除开关量记录V₀中定检期间的开关量记录和重复出现的开关量记录后，获得开关量记录V₁；

步骤2、计算开关量记录V₁中消防水泵的运行时间T；

步骤3、计算运行时间T中的消防水泵的启动次数Q₁、总运行时间T₁、平均运行时间t₁；

步骤4、与前一监测周期的消防水泵的启动次数Q₀、总运行时间T₀、平均运行时间t₀进行比较，若启动次数Q₁同比增幅大于阈值δ₁，或总运行时间T₁同比增幅大于阈值δ₂，或平均运行时间t₁同比增幅大于阈值δ₃，或平均运行时间t₁大于阈值δ₀，则对消防水系统的消防水泵、蓄水装置及其管路进行检查维修。

2.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于：所述步骤1中的消防水系统消防水泵是指正常情况处于运行状态时，能随时启动消防水泵做功且通过送出开关量，记录下此时时刻和此时消防水泵的“on”状态，也能随时停下消防水泵且通过送出开关量，记录下此时时刻和此时消防水泵的“off”状态。

3.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于：所述开关量包含两种状态记录，分别是代表投入状态的“1”状态记录和代表退出状态的“0”状态记录；所述开关量记录至少包含三个记录内容，分别是精确至毫秒的时间记录、状态记录、设备描述。

4.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于：所述监测周期是周。

5.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于，所述步骤1中开关量记录V₁由以下过程获得：

步骤11、按时间记录由先到后的顺序，对开关量记录V₀进行排序，获得开关量记录V₀₁；

步骤12、取开关量记录V₀₁中时间记录不重复的开关量记录，组成开关量记录V₀₂；

步骤13、从开关量记录V₀₂中剔除消防系统定检期间的开关量记录后获得开关量记录V₁。

6.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于，所述步骤2中消防水泵的运行时间T由以下过程获得：

步骤21、从开关量记录V₁中找出“on”状态记录V_1on和“off”状态记录V_1off，并获取记录V_1on的条数n_1on和记录V_1off的条数n_1off；

步骤22、将1至n_1on作为记录V_1on的序号，将1至n_1off作为记录V_1off的序号；

步骤23、将序号相同的记录V_1off和记录V_1on中的时间记录两两作差后获得的差值即为消防水泵的运行时间T。

7.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于，所述步骤3中消防水泵的启动次数Q₁、总运行时间T₁、平均运行时间t₁由以下过程获得：

步骤31、计算获得运行时间T的条数，即为启动次数Q₁；

步骤32、计算获得运行时间T各记录的数值总和，即为总运行时间T₁；

步骤33、计算获得总运行时间T₁与启动次数Q₁的比值，即为平均运行时间t₁。

8.根据权利要求1～7任一项所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于：所述步骤4中阈值δ₁是40％、阈值δ₂是30％、阈值δ₃是40％，所述阈值δ₀由计算周期为年的消防水泵平均运行时间与1.5的乘积获得。

9.根据权利要求1所述的消防水系统运行效率及漏水缺陷状态检修方法，其特征在于：所述步骤4中对消防水系统的消防水泵、蓄水装置及其管路进行检查维修包括以下步骤：

步骤41、消防水泵电机检查维修，包括：

步骤411、检查电机外观是否有裂痕、散热叶片是否有断裂破损；

步骤412、检查电机轴承运作是否正常，是否有额外阻力，运作时是否有异常声音；

步骤413、检查外壳接地电阻是否有小于1Ω；

步骤414、检查电机线圈绝缘电阻是否大于0.5MΩ，三相线圈的直流电阻偏差是否在±4％范围内，电机启动电流是否为运行电流的5-7倍，运行时三相运行电流偏差是否在±4％内，超出此范围的水泵电机则判断为故障，故障的原因有电机轴承损坏、线圈匝间短路、定子硅钢片断片、转子鼠笼条断条、负载堵转、电源缺相；

步骤415、若出现步骤411～414的情况，则对消防水泵电机进行整体更换；

步骤42、消防系统蓄水装置和管路检查维修，包括：

步骤421、检查消防系统蓄水装置外观是否正常，是否无漏水/跑水现象，水位是否正常；

步骤422、检查消防系统蓄水装置水泵启停控制浮子功能是否正常，水泵启停控制传感器电阻测量是否正常，传感器传动试验是否正常；

步骤423、检查消防系统管路是否正常，是否有焊缝砂眼漏水现象，管路接头是否密封良好；

若出现步骤421～423需检修的情况，则对相应部件进行更换；

步骤43、消防系统阀门检查维修，包括：

步骤431、检查消防系统过滤器排污阀是否在关闭状态，是否有跑水现象，检查消防系统阀门状态是否正常，是否无误开或漏关现象，消防水是否有漏水现象；检查消防水系统常闭阀门是否有串水现象，采用靠近阀门耳听的方法，正常情况下听不到水流声，若有水流声则判断有串水现象，则调整传感器位置节点或手动关闭阀门再次判断，若还有水流声则怀疑阀门本体故障，需隔离后更换阀门整体；若调整传感器位置节点或手动关闭阀门后水流声消失，则测量传感器位置节点是否正确，若传感器故障，则更换传感器，若传感器正常，则进行传动试验，若传动后水流声未消失，更换操作机构。