CN111720343A - 一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统 - Google Patents

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李忠芳
燕浩
张春雨
李强
肖新
李孝良
乔印虎
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Anhui University of Science and Technology
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Anhui University of Science and Technology
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    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

本发明公开了在线监测技术领域的：一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，所述的系统与被测浆液循环泵连接，所述的在线监测与评估系统包括依次连接的监控装置、监控服务器、监控主机和远程终端，所述的监控装置与被测浆液循环泵连接；通过多个传感器组对脱硫塔浆液循环泵的运行状态进行多信号采集，通过对这些信号的分析，判别其工作是否正常，通过无线在线监测，能够简便、安全和快速的进行部署，能够对浆液循环泵机组进行安全、长周期、高效运行提供有力保障。

Description

一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统
技术领域
本发明涉及在线监测技术领域，具体为一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统。
背景技术
硫对环境的污染比较大，硫氧化物和硫化氢对大气的污染，硫酸盐、硫化氢对水体的污染，是目前环境保护工作的重点。火电厂的生产流程中会燃烧大量的煤，而煤中常常含有一定量的硫元素，这些硫元素经过燃烧之后会释放出大量SO2，如果不加以治理，就会对环境造成巨大危害，因此目前电力行业普遍要使用到脱硫设备。
石灰石/石膏湿法脱硫的是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。
浆液循环泵可将吸收塔内吸收剂浆液通过反复与烟气接触的方式达到脱硫的效果。浆液循环泵故障是一个常见问题，传统浆液循环泵监测费时费力，依赖现场运行人员运行与操作经验，而对循环泵的在线监测都是采取有线监测，需要大量的电缆铺设、接线、走桥架等施工部署工作，大大提高了应用在线监测系统的门槛，而且采用有线监测，使得铺设的电缆容易损坏，而导致在线监测不稳定，不能够对浆液循环泵机组进行安全、长周期、高效运行提供有力保障。
基于此，本发明设计了一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，所述的系统与被测浆液循环泵连接，所述的在线监测与评估系统包括依次连接的监控装置、监控服务器、监控主机和远程终端，所述的监控装置与被测浆液循环泵连接；
所述的监控装置实时采集被测浆液循环泵的运行状态信息，并将其发送给监控服务器，所述的监控服务器对接收的信息进行预处理后，发送给监控主机，所述的监控主机对接收的信息存储后进行分析，并与数据库中的标准值进行比较，判断其差值是否超过设定阈值，若为是，进行本地报警同时将报警信息和运行状态信息发送给远程终端，否则，直接将运行状态信息实时发送给远程终端。
优选的，所述的监控装置包括安装于每个监控区域的多个无线传感器组和一个无线中继器，多个无线传感器组通过ZigBee网络与无线中继器无线连接。
优选的，所述的无线传感器组包括微控制器、多个传感器、人机交互电路、射频电路和电源电路，所述的多个传感器、人机交互电路、射频电路分别微控制器连接，所述微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器，所述的多个传感器包括但不仅限于：振动传感器、位移传感器、温度传感器、流量传感器和二氧化硫传感器。
优选的，所述的微控制器周期性地采集多个传感器数据，并通过射频电路将数 据发送出去，所述的微控制器采用定时唤醒工作方式，微控制器唤醒后，采集设定的信号发送触发传感器的数据，如 设定的信号发送触发传感器的数据正常，微控制器继续休眠；如果设定的信号发送触发传感器的数据超出正常范围，微控制器则采集全部数据，通过射频电路将本机的ID号连同全部数据信息发送出去，再进入休眠状态，等待下一次唤醒。
优选的，所述无线中继器包括微控制器、射频电路、网络模块和电源电路，所述微控制器控制射频电路持续接收监控区域范围内的多个无线传感器信号，当收到无线传感器传来的浆液循环泵运行状态数据后，微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器。
优选的，所述射频电路选用2.4GHz频段或433MHz频段的ISM频段信号，发射端功率不大于100mW，传输距离大于1公里。
优选的，所述的监控主机包括数据处理模块、以及分别与数据处理模块连接的标准数据库模块、报警模块、数据存储模块、故障诊断模块和移动通信模块，所述的移动通信模块与远程终端连接。
优选的，所述的数据处理模块对接收的信息进行分析包括：
将信息与标准数据库模块中的标准数据进行比较，判断其是否存在故障；
对接收的历史信息进行趋势分析，判断可能发生故障的概率并预测其剩余使用寿命。
优选的，所述移动通信模块为4G通信卡或者5G通信卡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过多个传感器组对脱硫塔浆液循环泵的运行状态进行多信号采集，通过对这些信号的分析，判别其工作是否正常，如果不正常，经过分 析与判断，指出发生了什么故障，便于设备的管理与维修，或者在故障未发生之前，提出可能发生故障的预警，预测其剩余使用寿命，便于设备管理人员尽早采取措施， 避免发生故障或重大事故，方便技术人员能够随时随地查看循环泵的告警状态，而且通过无线在线监测，能够简便、安全和快速的进行部署，能够对浆液循环泵机组进行安全、长周期、高效运行提供有力保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统框架图；
图2为本发明系统结构示意图；
图3为本发明无线传感器组结构框图；
图4为本发明无线中继器结构框图；
图5为本发明监控主机结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，所述的系统与被测浆液循环泵连接，所述的在线监测与评估系统包括依次连接的监控装置、监控服务器、监控主机和远程终端，所述的监控装置与被测浆液循环泵连接；
所述的监控装置实时采集被测浆液循环泵的运行状态信息，并将其发送给监控服务器，所述的监控服务器对接收的信息进行预处理后，发送给监控主机，所述的监控主机对接收的信息存储后进行分析，并与数据库中的标准值进行比较，判断其差值是否超过设定阈值，若为是，进行本地报警同时将报警信息和运行状态信息发送给远程终端，否则，直接将运行状态信息实时发送给远程终端。
其中，所述的监控装置包括安装于每个监控区域的多个无线传感器组和一个无线中继器，多个无线传感器组通过ZigBee网络与无线中继器无线连接。
其中，所述的无线传感器组包括微控制器、多个传感器、人机交互电路、射频电路和电源电路，所述的多个传感器、人机交互电路、射频电路分别微控制器连接，所述微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器，所述的多个传感器包括但不仅限于：振动传感器、位移传感器、温度传感器、流量传感器和二氧化硫传感器。
其中，所述的微控制器周期性地采集多个传感器数据，并通过射频电路将数 据发送出去，所述的微控制器采用定时唤醒工作方式，微控制器唤醒后，采集设定的信号发送触发传感器的数据，如 设定的信号发送触发传感器的数据正常，微控制器继续休眠；如果设定的信号发送触发传感器的数据超出正常范围，微控制器则采集全部数据，通过射频电路将本机的ID号连同全部数据信息发送出去，再进入休眠状态，等待下一次唤醒。
其中，所述无线中继器包括微控制器、射频电路、网络模块和电源电路，所述微控制器控制射频电路持续接收监控区域范围内的多个无线传感器信号，当收到无线传感器传来的浆液循环泵运行状态数据后，微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器。
其中，所述射频电路选用2.4GHz频段或433MHz频段的ISM频段信号，发射端功率不大于100mW，传输距离大于1公里。
其中，所述的监控主机包括数据处理模块、以及分别与数据处理模块连接的标准数据库模块、报警模块、数据存储模块、故障诊断模块和移动通信模块，所述的移动通信模块与远程终端连接。
其中，所述的数据处理模块对接收的信息进行分析包括：
将信息与标准数据库模块中的标准数据进行比较，判断其是否存在故障；
对接收的历史信息进行趋势分析，判断可能发生故障的概率并预测其剩余使用寿命。
其中，所述移动通信模块为4G通信卡或者5G通信卡。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，所述的系统与被测浆液循环泵连接，其特征在于：所述的在线监测与评估系统包括依次连接的监控装置、监控服务器、监控主机和远程终端，所述的监控装置与被测浆液循环泵连接；
所述的监控装置实时采集被测浆液循环泵的运行状态信息，并将其发送给监控服务器，所述的监控服务器对接收的信息进行预处理后，发送给监控主机，所述的监控主机对接收的信息存储后进行分析，并与数据库中的标准值进行比较，判断其差值是否超过设定阈值，若为是，进行本地报警同时将报警信息和运行状态信息发送给远程终端，否则，直接将运行状态信息实时发送给远程终端。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述的监控装置包括安装于每个监控区域的多个无线传感器组和一个无线中继器，多个无线传感器组通过ZigBee网络与无线中继器无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述的无线传感器组包括微控制器、多个传感器、人机交互电路、射频电路和电源电路，所述的多个传感器、人机交互电路、射频电路分别微控制器连接，所述微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器，所述的多个传感器包括但不仅限于：振动传感器、位移传感器、温度传感器、流量传感器和二氧化硫传感器。
4.根据权利要求2所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述的微控制器周期性地采集多个传感器数据，并通过射频电路将数 据发送出去，所述的微控制器采用定时唤醒工作方式，微控制器唤醒后，采集设定的信号发送触发传感器的数据，如 设定的信号发送触发传感器的数据正常，微控制器继续休眠；如果设定的信号发送触发传感器的数据超出正常范围，微控制器则采集全部数据，通过射频电路将本机的ID号连同全部数据信息发送出去，再进入休眠状态，等待下一次唤醒。
5.根据权利要求2所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述无线中继器包括微控制器、射频电路、网络模块和电源电路，所述微控制器控制射频电路持续接收监控区域范围内的多个无线传感器信号，当收到无线传感器 传来的浆液循环泵运行状态数据后，微控制器通过网络模块将数据转发到监控服务器。
6.根据权利要求2所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述射频电路选用2.4GHz频段或433MHz频段的ISM频段信号，发射端功率不大于100mW，传输距离大于1公里。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述的监控主机包括数据处理模块、以及分别与数据处理模块连接的标准数据库模块、报警模块、数据存储模块、故障诊断模块和移动通信模块，所述的移动通信模块与远程终端连接。
8.根据权利要求1所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述的数据处理模块对接收的信息进行分析包括：
将信息与标准数据库模块中的标准数据进行比较，判断其是否存在故障；
对接收的历史信息进行趋势分析，判断可能发生故障的概率并预测其剩余使用寿命。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫塔浆液循环泵运行状态在线监测与评估系统，其特征在于：所述移动通信模块为4G通信卡或者5G通信卡。
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