CN111691498A - 一种大型输调水机组预防性控制方法及装置 - Google Patents

一种大型输调水机组预防性控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型输调水机组预防性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采集水泵电机的温度、振动大小和润滑油量数据，以及进水池的液位数据，将采集的数据发送到机组控制柜，机组控制柜向水泵电机、泵控阀、检修阀以及监控仪表发送控制信号；步骤二：机组控制柜分别控制水泵电机、泵控阀、检修阀和监控仪表的运行；步骤三：机组控制柜检测机组外部突变信号和机组内部信号故障；步骤四：根据检测结果采取相应的措施进行预防性控制。本发明解决了机组生产运行过程中因外部工艺突变或自身故障导致的突然性停机造成破环的问题，在生产过程中对机组采取提前预防性措施，及时自动检测和采取保护措施。

Description

一种大型输调水机组预防性控制方法及装置
技术领域
本发明涉及输调水提水泵站机组的控制领域，尤其是一种大型输调水机组预防性控制方法及装置。
背景技术
在云南，由于水资源多分步在高山峡谷中，要利用大管径的管道对水资源进行提升，而这样的工程管线长、扬程高、水压大、提水泵站联动技术要求高、水量分配点多面广、整体运行风险控制难度突出，输水系统由于流量巨大，而运行控制的难点则在于对提水泵站机组的有效控制，在实际生产运行中当外部因素以及机组自身发生故障时，通常是事故的突然发生导致流速极具变化，更严重的是导致电机反转并损坏，因此必须确保在生产过程中对机组采取提前预防性措施。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种大型输调水机组预防性控制方法，通过对机组的各个设备进行有效的监视和控制，实时监测生产数据运行情况，根据监视机组运行状态以及生产数据变化等进行联动，当发生外部生产工艺、机组自身故障等情况下，自动采取相应的保护措施，避免机组在生产运行过程中因外部工艺突变或自身故障导致的突然性停机带来的破坏。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种大型输调水机组预防性控制方法，包括以下步骤：
步骤一：采集机组水泵电机的温度、振动大小和润滑油量数据，以及进水池的液位数据，将采集的数据发送到机组控制柜，机组控制柜还接收水泵电机、泵控阀、检修阀以及监控仪表发送的信号；
步骤二：机组控制柜分别控制水泵电机、泵控阀、检修阀和监控仪表的运行；
步骤三：机组控制柜检测判断机组外部突变信号和机组内部信号故障；
步骤四：根据检测判断结果采取相应的措施进行预防性控制。
以上方法，通过预先对机组的状态进行监控，并预先设定针对不同情况的处理办法；采集机组的运行数据和监控数据，自动判断故障的发生，当发生故障，自动按照预设的处理方法进行处理，实现机组的预防性控制，防止事故进一步扩大。
进一步的，所述步骤二中，机组控制柜控制泵控阀的方法：进行分段关泵控阀，在第一段关闭10％，用时4秒，第二段关闭90％，用时12秒。
以上方法，通过分段关泵控阀，能够更加安全的控制泵控阀，阀满足生产停机要求。
进一步的，所述步骤三中，机组外部突变信号包括电机失电；机组内部信号故障包括电机温度过高、润滑缺失或振动过大。
以上方法，电机失电、电机温度过高、润滑缺失或振动过大都是机组发生异常经常出现的问题，根据这些情况能够准确判断机组的故障。
进一步的，所述步骤四中，根据检测结果采取相应的措施进行预防性控制的具体步骤：预防性循环检测机组的控制信号，若检测到相关事故信号，发出停机令，将水泵电机断路器分闸；若水泵电机断路器分闸失败，触发报警；若水泵电机断路器分闸成功，关闭泵控阀；若泵控阀关闭失败，触发报警；若泵控阀关闭成功，关闭检修阀；若检修阀关闭失败，触发报警；若检修阀关闭成功，退出预防性循环检测。
以上方法，在对机组进行检测中需要循环进行检测，当检测到异常，逐步进行判断和控制，直到控制成功；保证异常的及时发现，并自动快速进行正确处理，无需操作员实时监控运行状态和手工操作。
本发明一种大型输调水机组预防性控制装置，包括提水泵站机组和机组控制柜，机组控制柜监视和控制提水泵站机组；所述提水泵站机组包括水泵、泵控阀、检修阀和监控仪表；所述水泵一端管道连接进水池，另一端管道上依次连接泵控阀和检修阀；在另一端管道上还设置有监控仪表；机组控制柜分别连接监控仪表，以及水泵、泵控阀和检修阀。
以上结构，机组控制柜中接入机组各个设备的检测和控制信号，通过机组控制柜中的控制器来控制机组的正常运行，以及故障检测和停机控制，保护机组的安全；实现机组的自动监视和控制。
进一步的，所述泵控阀、检修阀和监控仪表安装在机组控制柜中。
以上结构，阀门和监控仪表安装在机组控制柜中，能够保证设备放置的有序，以及减少外部环境的影响。
进一步的，所述机组控制柜的电源采用双电源，其中有一路来自UPS。
以上结构，双电源和UPS的设置，能够保证正常供电，当发生紧急停电时，有备用电源，保证机组的安全运行。
进一步的，所述泵控阀采用重锤式。
以上结构，泵控阀采用重锤式，以便于在整个机组失电的极端情况下仍然可以采用重锤按照原定控制方法进行动作，确保预防性措施的完整性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、经采用预防性措施，可有效的减轻操作员强度；在相关监测信号产生后可以及时通过预防性措施按步骤正常对机组进行停机，无需操作员实时监控运行状态和手工操作；自动检测和控制。
2、对故障发现和反应速度快，保证机组的安全生产；解决了操作员手动操作带来的时间差，确保电机反转在可控范围内，防止事故进一步扩大。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明一种大型输调水机组预防性控制装置的结构示意图。
图2是实施例中大型输调水机组预防性控制方法的流程图。
图中标记：1为进水池，2为水泵，3为泵控阀，4为检修阀，5为监控仪表，6为机组控制柜。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，本发明公开了一种大型输调水机组预防性控制装置，包括提水泵站机组和机组控制柜，机组控制柜监视和控制提水泵站机组；所述提水泵站机组包括水泵、泵控阀、检修阀和监控仪表；所述水泵一端管道接入到进水池中，另一端管道上依次连接泵控阀和检修阀，在另一端管道上还设置有监控仪表；机组控制柜分别连接监控仪表，以及水泵、泵控阀和检修阀，用来控制水泵、泵控阀和检修阀的工作，同时连接监控仪表和数据采集装置，采集机组运行状态以及生产数据；数据采集装置包括检测水泵电机温度的温度传感器；检测电机振动大小的振动传感器；也可以采用电机智能检测仪，测量电机的温度和振动；电机的润滑情况可以通过检测润滑油箱的液位或者通过检测电机轴的温度，当润滑缺失，摩擦力增加，电机轴温度迅速上升，所有通过检测电机轴温度，可以检测电机的润滑情况。
在一个实施例中，将泵控阀、检修阀和监控仪表全部安装在机组控制柜中，能够减少机组所受的外部影响，并且安放机组占用的空间小，机组连接机组控制柜中的控制器，通过控制器控制机组的运行；在另一个实施例中，水泵、泵控阀、检修阀和监控仪表安装在机组控制柜外。
在实施例中，机组控制柜的电源采用双电源，其中有一路来自UPS，确保供电稳定。泵控阀采用重锤式，以便于在整个机组失电的极端情况下仍然可以采用重锤按照原定控制方法进行动作，确保预防性措施的完整性。
如图2所示，本发明公开一种大型输调水机组预防性控制方法，包括以下步骤：
步骤一：把整个机组相关的监视与控制信号接入机组控制柜；采集水泵电机的温度、振动大小和润滑油量数据，以及进水池的液位数据，将采集的数据发送到机组控制柜，机组控制柜还接收水泵电机、泵控阀、检修阀以及监控仪表发送的信号，并向水泵电机、泵控阀、检修阀以及监控仪表发送控制信号；
步骤二：机组控制柜分别控制水泵电机、泵控阀、检修阀和监控仪表的运行；对机组每个设备进行试验，保证机组控制柜能较好的实现对每个设备的监视和控制；
步骤三：经过机组单体设备调试达到生产控制要求，进行机组预防性措施的试验；机组控制柜检测判断机组外部突变信号(比如：电机失电)和机组内部信号故障(比如：电机温度过高、润滑缺失、振动过大)；
步骤四：根据检测判断结果采取相应的措施进行预防性控制。
在对泵控阀进行机组控制柜控制时，进行分段关泵控阀满足生产停机要求，在第一段关闭10％，用时4秒，第二段关闭90％，用时12秒。
当检测到机组外部突变信号或机组内部信号故障等事故信号；根据检测结果采取相应的措施进行预防性控制的具体步骤：预防性循环检测机组的控制信号和生产数据，若监测到相关事故信号，发出停机令，将水泵电机断路器分闸；若水泵电机断路器分闸失败，触发报警；若水泵电机断路器分闸成功，关闭泵控阀；若泵控阀关闭失败，触发报警；若泵控阀关闭成功，关闭检修阀；若检修阀关闭失败，触发报警；若检修阀关闭成功，退出预防性循环检测。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种大型输调水机组预防性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：采集机组水泵电机的温度、振动大小和润滑油量数据，以及进水池的液位数据，将采集的数据发送到机组控制柜，机组控制柜还接收水泵电机、泵控阀、检修阀以及监控仪表发送的信号；
步骤二：机组控制柜分别控制水泵电机、泵控阀、检修阀和监控仪表的运行；
步骤三：机组控制柜检测判断机组外部突变信号和机组内部信号故障；
步骤四：根据检测判断结果采取相应的措施进行预防性控制。
2.根据权利要求1所述的大型输调水机组预防性控制方法，其特征在于，所述步骤二中，机组控制柜控制泵控阀的方法：进行分段关泵控阀，在第一段关闭10％，用时4秒，第二段关闭90％，用时12秒。
3.根据权利要求1所述的大型输调水机组预防性控制方法，其特征在于，所述步骤三中，机组外部突变信号包括电机失电；机组内部信号故障包括电机温度过高、润滑缺失或振动过大。
4.根据权利要求1所述的大型输调水机组预防性控制方法，其特征在于，所述步骤四中，根据检测结果采取相应的措施进行预防性控制的具体步骤：预防性循环检测机组的控制信号，若检测到相关事故信号，发出停机令，将水泵电机断路器分闸；若水泵电机断路器分闸失败，触发报警；若水泵电机断路器分闸成功，关闭泵控阀；若泵控阀关闭失败，触发报警；若泵控阀关闭成功，关闭检修阀；若检修阀关闭失败，触发报警；若检修阀关闭成功，退出预防性循环检测。
5.一种大型输调水机组预防性控制装置，其特征在于，包括提水泵站机组和机组控制柜，机组控制柜监视和控制提水泵站机组；所述提水泵站机组包括水泵、泵控阀、检修阀和监控仪表；所述水泵一端管道连接进水池，另一端管道上依次连接泵控阀和检修阀；在另一端管道上还设置有监控仪表；机组控制柜分别连接监控仪表，以及水泵、泵控阀和检修阀。
6.根据权利要求5所述的大型输调水机组预防性控制装置，其特征在于，所述泵控阀、检修阀和监控仪表安装在机组控制柜中。
7.根据权利要求6所述的大型输调水机组预防性控制装置，其特征在于，所述机组控制柜的电源采用双电源，其中有一路来自UPS。
8.根据权利要求5或6所述的大型输调水机组预防性控制装置，其特征在于，所述泵控阀采用重锤式。
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