CN115582228B - 一种用于卧螺离心机的运行控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于卧螺离心机的运行控制系统,涉及离心机技术领域,包括监测传感器组、频率调整模块以及调整分析模块;监测传感器组用于监测与其对应的卧螺离心机的工作状态信息,并将监测数据发送至设备监测模块;设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析,判断卧螺离心机运行是否正常;频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别,避免卧螺离心机振动剧烈,导致设备损耗较大;调整分析模块用于对数据库内存储的带有时间戳的频率调整信息进行调整系数分析,以及时提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换,提高卧螺离心机的安全性能和运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及离心机技术领域,具体是一种用于卧螺离心机的运行控制系统。
背景技术
卧螺离心机是一种利用离心力,使混合在一起的不相溶的,不同比重的液、液、固三相或者液、固两相进行连续分离的一种机械;由于它具有连续操作、处理量大、单位产量耗电量较少、适应性强等特点而得到了迅速发展。但卧螺离心机在处理油沉积时间短、含固率低的污泥时,系统运行参数基本接近离心机极限参数(最大转速3800转/分、最小速差5转/分),这导致运行过程中设备振动剧烈;
这种情况下对设备损耗较大,且运行能耗高;同时由于工作人员不能一直对其进行全方位的监测,当发生因为轴承损坏而出现温度升高、异常振动的故障时,如果工作人员不能及时对其进行维修,会导致设备的使用寿命和安全性能降低,成本增加;基于以上不足,本发明提出一种用于卧螺离心机的运行控制系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种用于卧螺离心机的运行控制系统。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出一种用于卧螺离心机的运行控制系统,包括监测传感器组、设备监测模块、频率调整模块、频率监测模块以及调整分析模块;
每个卧螺离心机中均设置有对应的监测传感器组,用于监测与其对应的卧螺离心机的工作状态信息,并将监测数据发送至设备监测模块;
所述设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析,判断卧螺离心机运行是否正常;若运行不正常,生成振动异常信号;所述频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别;
所述频率监测模块用于对卧螺离心机进行频率调整监测,当监测到频率调整模块调低卧螺离心机的工作频率时,记录频率调整信息并将频率调整信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储;
所述调整分析模块与数据库相连接,用于对数据库内存储的带有时间戳的频率调整信息进行调整系数分析,若调整系数TZ大于调整阈值,则生成预警信号,以提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换。
进一步地,所述设备监测模块的具体分析步骤为:
获取预处理后的数据,将对应的物料压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息依次标记为Y1、W1、N1以及Z1;
利用公式WB=[(Z1-Z0)×b1+Y1×b2+W1×b3+N1×b4]/Z0计算得到振动偏离值WB,其中b1、b2、b3、b4均为系数因子,Z0为预设振动阈值;
获取卧螺离心机当前的工作频率为Pt;根据工作频率Pt确定对应的振动偏离阈值为Wt;若WB大于Wt,则判定此时卧螺离心机振动剧烈,运行不正常,生成振动异常信号。
进一步地,数据库存储有工作频率范围与振动偏离阈值的映射关系表,每一个工作频率范围代表一个频率级别。
进一步地,频率调整信息包括调整时刻以及调整频率差;调整频率差表示为调整前工作频率与调整后工作频率的差值。
进一步地,所述调整分析模块的具体分析步骤为:
在卧螺离心机的一个完整工作周期内,统计卧螺离心机的频率调整次数为C1,将对应的调整频率差标记为Gi;
统计Gi大于预设差值阈值的次数为P1;当Gi大于预设差值阈值时,获取Gi与预设差值阈值的差值并求和得到超越值ZT;利用公式CY=P1×g1+ZT×g2计算得到超越偏值CY,其中g1、g2为系数因子;利用公式TZ=C1×g3+CY×g4计算得到调整系数TZ,其中g3、g4为系数因子。
进一步地,所述监测传感器组包括压力传感器、温度传感器、液位传感器以及振动传感器,其中压力传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的压力信息;温度传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的温度信息;液位传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的液位信息;振动传感器用于实时监测卧螺离心机的振动信息。
进一步地,其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据。
进一步地,所述调整分析模块用于将预警信号传输至控制器,所述控制器接收到预警信号后控制报警模块发出警报。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析;结合对应的物料压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息,利用公式WB=[(Z1-Z0)×b1+Y1×b2+W1×b3+N1×b4]/Z0计算得到振动偏离值WB,获取卧螺离心机当前的工作频率为Pt;根据工作频率Pt确定对应的振动偏离阈值为Wt,若WB大于Wt,则判定此时卧螺离心机运行不正常,生成振动异常信号;频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别,避免卧螺离心机振动剧烈,导致设备损耗较大;
2、本发明中频率监测模块用于对卧螺离心机进行频率调整监测,当监测到频率调整模块调低卧螺离心机的工作频率时,记录频率调整信息;所述调整分析模块用于根据频率调整信息进行调整系数分析;在卧螺离心机的一个完整工作周期内,统计卧螺离心机的频率调整次数为C1,将每次调整的调整频率差标记为Gi;将调整频率差Gi与预设差值阈值相比较;经过相关处理计算得到调整系数TZ,若TZ大于调整阈值,则生成预警信号;以提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换,提高卧螺离心机的安全性能,提高运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明一种用于卧螺离心机的运行控制系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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做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。
如图1所示,一种用于卧螺离心机的运行控制系统,包括监测传感器组、设备监测模块、数据库、控制器、频率调整模块、频率监测模块、调整分析模块以及报警模块;
在本实施例中,每个卧螺离心机中均设置有对应的监测传感器组,并且监测传感器组与设备监测模块之间通过物联网节点进行分布式的连接;
其中监测传感器组包括压力传感器、温度传感器、液位传感器以及振动传感器,用于监测与其对应的卧螺离心机的工作状态信息,并将监测数据发送至设备监测模块;其中压力传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的压力信息;温度传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的温度信息;液位传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的液位信息;振动传感器用于实时监测卧螺离心机的振动信息;工作状态信息包括卧螺离心机内物料的压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息;
设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析,判断卧螺离心机运行是否正常;其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据;具体分析步骤为:
获取预处理后的数据,将对应的物料压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息依次标记为Y1、W1、N1以及Z1;
利用公式WB=[(Z1-Z0)×b1+Y1×b2+W1×b3+N1×b4]/Z0计算得到振动偏离值WB,其中b1、b2、b3、b4均为系数因子,Z0为预设振动阈值;
获取卧螺离心机当前的工作频率为Pt;根据工作频率Pt确定对应的振动偏离阈值为Wt,具体为:
数据库存储有工作频率范围与振动偏离阈值的映射关系表;每一个工作频率范围代表一个频率级别;工作频率越大,则频率级别越高;
首先根据工作频率Pt确定与其对应的工作频率范围,再根据工作频率范围确定对应的振动偏离阈值并标记为Wt,其中工作频率越高,则振动偏离阈值越大;
将振动偏离值WB与对应的振动偏离阈值Wt相比较,若WB大于Wt,则判定此时卧螺离心机振动剧烈,运行不正常,生成振动异常信号;
设备监测模块用于将振动异常信号经控制器传输至频率调整模块;频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别;
频率监测模块与频率调整模块相连接,用于对卧螺离心机进行频率调整监测,当监测到频率调整模块调低卧螺离心机的工作频率时,记录频率调整信息并将频率调整信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储;其中频率调整信息包括调整时刻以及调整频率差;调整频率差表示为调整前工作频率与调整后工作频率的差值;
调整分析模块与数据库相连接,用于对数据库内存储的带有时间戳的频率调整信息进行调整系数分析,具体分析步骤为:
在卧螺离心机的一个完整工作周期内,统计卧螺离心机的频率调整次数为C1,将每次调整的调整频率差标记为Gi;
将调整频率差Gi与预设差值阈值相比较;统计Gi大于预设差值阈值的次数为P1;当Gi大于预设差值阈值时,获取Gi与预设差值阈值的差值并求和得到超越值ZT;利用公式CY=P1×g1+ZT×g2计算得到超越偏值CY,其中g1、g2为系数因子;
将频率调整次数、超越偏值进行归一化处理并取其数值,利用公式TZ=C1×g3+CY×g4计算得到调整系数TZ,其中g3、g4为系数因子;
将调整系数TZ与调整阈值相比较,若TZ大于调整阈值,则生成预警信号;调整分析模块用于将预警信号传输至控制器,控制器接收到预警信号后控制报警模块发出警报,以提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换,避免卧螺离心机振动剧烈,导致设备损耗较大和安全性能降低,提高运行效率。
上述公式均是去除量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式,公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理:
一种用于卧螺离心机的运行控制系统,在工作时,每个卧螺离心机中均设置有对应的监测传感器组,用于监测与其对应的卧螺离心机的工作状态信息,并将监测数据发送至设备监测模块;设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析;结合对应的物料压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息,利用公式WB=[(Z1-Z0)×b1+Y1×b2+W1×b3+N1×b4]/Z0计算得到振动偏离值WB,获取卧螺离心机当前的工作频率为Pt;根据工作频率Pt确定对应的振动偏离阈值为Wt,若WB大于Wt,则判定此时卧螺离心机振动剧烈,运行不正常,生成振动异常信号;频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别,避免卧螺离心机振动剧烈,导致设备损耗较大;
频率监测模块用于对卧螺离心机进行频率调整监测,当监测到频率调整模块调低卧螺离心机的工作频率时,记录频率调整信息;调整分析模块用于根据频率调整信息进行调整系数分析;在卧螺离心机的一个完整工作周期内,统计卧螺离心机的频率调整次数为C1,将每次调整的调整频率差标记为Gi;将调整频率差Gi与预设差值阈值相比较;经过相关处理计算得到调整系数TZ,若TZ大于调整阈值,则生成预警信号;以提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换,提高卧螺离心机的安全性能,提高运行效率。
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 (7)
1.一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,包括监测传感器组、设备监测模块、频率调整模块、频率监测模块以及调整分析模块;
每个卧螺离心机中均设置有对应的监测传感器组,用于监测与其对应的卧螺离心机的工作状态信息,并将监测数据发送至设备监测模块;所述工作状态信息包括卧螺离心机内的气压信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息;
所述设备监测模块用于对接收到的监测数据进行预处理,并对预处理后的数据进行振动偏离分析,判断卧螺离心机运行是否正常;若运行不正常,生成振动异常信号;所述频率调整模块用于接收到振动异常信号后将卧螺离心机的工作频率调至低一级频率级别;
所述频率监测模块用于对卧螺离心机进行频率调整监测,当监测到频率调整模块调低卧螺离心机的工作频率时,记录频率调整信息并将频率调整信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储;
所述调整分析模块与数据库相连接,用于对数据库内存储的带有时间戳的频率调整信息进行调整系数分析,若调整系数TZ大于调整阈值,则生成预警信号,以提醒工作人员对卧螺离心机进行维修或更换;
所述设备监测模块的具体分析步骤为:
获取预处理后的数据,将对应的物料压力信息、温度信息、液位信息以及卧螺离心机的振动信息依次标记为Y1、W1、N1以及Z1;
利用公式WB=[(Z1-Z0)×b1+Y1×b2+W1×b3+N1×b4]/Z0计算得到振动偏离值WB,其中b1、b2、b3、b4均为系数因子,Z0为预设振动阈值;
获取卧螺离心机当前的工作频率为Pt;根据工作频率Pt确定对应的振动偏离阈值为Wt;若WB大于Wt,则判定此时卧螺离心机振动剧烈,运行不正常,生成振动异常信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,数据库存储有工作频率范围与振动偏离阈值的映射关系表,每一个工作频率范围代表一个频率级别。
3.根据权利要求1所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,频率调整信息包括调整时刻以及调整频率差;调整频率差表示为调整前工作频率与调整后工作频率的差值。
4.根据权利要求3所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,所述调整分析模块的具体分析步骤为:
在卧螺离心机的一个完整工作周期内,统计卧螺离心机的频率调整次数为C1,将对应的调整频率差标记为Gi;统计Gi大于预设差值阈值的次数为P1;
当Gi大于预设差值阈值时,获取Gi与预设差值阈值的差值并求和得到超越值ZT;利用公式CY=P1×g1+ZT×g2计算得到超越偏值CY,其中g1、g2为系数因子;利用公式TZ=C1×g3+CY×g4计算得到调整系数TZ,其中g3、g4为系数因子。
5.根据权利要求1所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,所述监测传感器组包括压力传感器、温度传感器、液位传感器以及振动传感器,其中压力传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的压力信息;温度传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的温度信息;液位传感器用于实时监测卧螺离心机内物料的液位信息;振动传感器用于实时监测卧螺离心机的振动信息。
6.根据权利要求1所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据。
7.根据权利要求1所述的一种用于卧螺离心机的运行控制系统,其特征在于,所述调整分析模块用于将预警信号传输至控制器,所述控制器接收到预警信号后控制报警模块发出警报。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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