LU503203B1 - Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem - Google Patents
Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem Download PDFInfo
- Publication number
- LU503203B1 LU503203B1 LU503203A LU503203A LU503203B1 LU 503203 B1 LU503203 B1 LU 503203B1 LU 503203 A LU503203 A LU 503203A LU 503203 A LU503203 A LU 503203A LU 503203 B1 LU503203 B1 LU 503203B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- pump unit
- operating
- wastewater
- time
- ton
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims description 240
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims description 56
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 176
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 6
- 239000010866 blackwater Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000010797 grey water Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/086—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use the pump and drive motor are both submerged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/12—Combinations of two or more pumps
- F04D13/14—Combinations of two or more pumps the pumps being all of centrifugal type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0072—Installation or systems with two or more pumps, wherein the flow path through the stages can be changed, e.g. series-parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0088—Testing machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0094—Indicators of rotational movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/80—Diagnostics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/82—Forecasts
- F05D2260/821—Parameter estimation or prediction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Informationsgewinnung, insbesondere zur Zustandsüberwachung, bei einem Abwasserpumpenaggregat (2) eines Abwasserpumpensystems (1) und/oder bei einem zumindest ein Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) umfassendes Abwasserpumpensystem (1), wobei das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) im Betrieb Abwasser (4) aus einem Behältnis (3) zum Sammeln des Abwassers (4) abpumpt. Dabei wird mit Hilfe eines separaten Sensors (14), eine von außen messbare physikalische Größe des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) und/oder -systems (1) erfasst, aus der erfassten Größe der Einschaltzeitpunkt (ton) und der Ausschaltzeitpunkt (toff) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) ermittelt, daraus eine Betriebsdauer (Ton) oder Betriebspausendauer (Toff) berechnet, die dann ausgewertet wird, um wenigstens eine Mehrinformation über das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) und/oder das Abwasserpumpensystem (1) zu erhalten.
Description
WI 820059LU B LU503203 16.12.2022
WILO SE
Wilopark 1 44263 Dortmund, DE
Verfahren zur Informationsgewinnung bei einem Abwasserpumpenaggregat und/oder einem Abwasserpumpensystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Informationsgewinnung, insbesondere zur
Zustandsüberwachung, bei einem Abwasserpumpenaggregat eines
Abwasserpumpensystems und/oder bei einem zumindest ein
Abwasserpumpenaggregat umfassenden Abwasserpumpensystem, wobei das
Abwasserpumpenaggregat im Betrieb Abwasser aus einem Behältnis zum Sammeln des Abwassers abpumpt.
Abwasserpumpensysteme sammeln Abwasser, beispielsweise Regenwasser,
Oberflächenwasser, Prozesswasser, Grauwasser und/ oder Schwarzwasser in einem
Behältnis. Das Abwasser wird von wenigstens einem entsprechenden
Abwasserpumpenaggregat abgepumpt, sobald es in dem Behältnis einen bestimmten Maximalpegelstand erreicht, der durch einen Pegelstandssensor im oder am Behältnis, beispielsweise einem Schwimmer, gemessen wird. Derartige
Abwasserpumpensysteme werden auch als Hebeanlagen bezeichnet. Ist der
Maximalpegelstand erreicht, wird das Abwasserpumpenaggregat eingeschaltet. Es wird wieder ausgeschaltet, wenn ein bestimmter Minimalpegelstand erreicht ist.
Abwasserpumpenaggregate werden somit nur bedarfsweise und mit vergleichsweise kurzen Betriebsdauern betrieben, beispielsweise eine halbe bis wenige Minuten. Die
Betriebsdauern sind für ein bestimmtes Abwasserpumpensystem nach der
Inbetriebnahme stets gleich lang, da das durch den Maximal- und den
Minimalpegelstand definierte Abwasservolumen, das abgepumpt werden muss, konstant ist. Das Abwasserpumpenaggregat wird dabei üblicherweise ungeregelt, d.h. mit einer konstanten Drehzahl betrieben.
Der mit der Zeit zunehmende Verschleiß des Abwasserpumpenaggregats, LUS03203 insbesondere der Lager und/ oder des Laufrads, Ablagerungen am Laufrad oder
Pumpengehäuse und/ oder eine Verstopfung der Ansaug- oder Auslassöffnung des
Abwasserpumpenaggregats bewirken eine allmähliche oder spontan stark zunehmende Betriebsdauer. Gleichzeitig führen Ablagerungen in dem Behältnis zu einer Abnahme der Betriebsdauer, da das effektiv pumpbare Volumen kleiner wird.
Die Betriebsdauer ist somit ein Indikator für den Zustand eines
Abwasserpumpensystems, respektive dessen Abwasserpumpenaggregats.
Für eine Zustandsüberwachung von Pumpenaggregaten ist es allgemein bekannt, eine vergleichsweise komplexe Mess- und Auswertetechnik mit einem oder mehreren
Sensoren zu verwenden. So wird zur Erkennung einer Verstopfung eines
Abwasserpumpenaggregats beispielsweise dessen Betriebspunkt kontinuierlich auf eine gewisse Änderung hin überwacht. Hierzu werden Sensoren z.B. zur Erfassung hydraulischer Größen wie der von der Pumpe erzeugte Differenzdruck und/ oder der gepumpte Volumenstrom, oder Sensoren zur Erfassung elektrischer Größen wie der
Stromaufnahme, der Eingangs- und/ oder Ausgangsspannung und/ oder der
Leistungsaufnahme verwendet. Alternativ kann eine Verstopfung anhand von
Vibrationen des Abwasserpumpenaggregats erkannt werden, die mittels
Beschleunigungssensoren erfasst werden. Zum Teil werden meist mehrere Sensoren benötigt, um eine bestimmte Information, insbesondere über einen bestimmten
Zustand, zu erhalten.
Die Messsignale solcher Sensoren werden im Falle analoger Signale regelmäßig verstärkt, ggf. gefiltert und digitalisiert, anschließend ausgewertet. Auch bei digitalen
Signalen erfolgt meist eine Filterung, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, sowie eine anschließende Auswertung, beispielsweise durch Vergleich mit einem Grenzwert oder durch eine Frequenzanalyse.
Es versteht sich von selbst, dass für die genannten Zwecke sowohl die notwendigen
Sensoren, als auch die notwendige Elektronik für die Verarbeitung und Auswertung der Sensorsignale zur Gewinnung einer gewünschten Information vergleichsweise komplex, teuer und aufwändig in das Abwasserpumpenaggregat oder
Abwasserpumpensystem zu installieren oder zu integrieren sind. Fehlt die
Funktionalität der Gewinnung der gewünschten Information bei dem LUS03203
Abwasserpumpenaggregat oder dem Abwasserpumpensystem ist eine Nachrüstung entweder gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand und Kosten möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technisch sehr einfache, kostengünstige und nachrüstbare Möglichkeit der Gewinnung wenigstens einer gewünschten Mehrinformation bei einem Abwasserpumpenaggregat oder einem
Abwasserpumpensystem mit wenigstens einem Abwasserpumpenaggregat bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das gattungsgemäße Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass a) mit Hilfe eines separaten Sensors, eine von außen messbare physikalische
Größe des Abwasserpumpenaggregats und/oder des
Abwasserpumpensystems erfasst wird, b) aus der erfassten Größe der Einschaltzeitpunkt und der Ausschaltzeitpunkt des
Abwasserpumpenaggregats ermittelt wird, c) aus dem Einschaltzeitpunkt und dem Ausschaltzeitpunkt eine Betriebsdauer oder Betriebspausendauer berechnet wird, wobei der Sensor dazu verwendet wird, den Einschaltzeitpunkt und den Ausschaltzeitpunkt des
Abwasserpumpenaggregats zu ermitteln, und d) die Betriebsdauer oder die Betriebspausendauer ausgewertet wird, um wenigstens eine Mehrinformation über das Abwasserpumpenaggregat und/oder das Abwasserpumpensystem zu erhalten.
Als Einschaltzeitpunkt des Abwasserpumpenaggregats ist, in Abhängigkeit der Art des verwendeten Sensors bzw. der Art der gemessenen physikalischen Größe, jener
Zeitpunkt zu verstehen, ab dem es zu pumpen beginnt oder ab dem der
Antriebsmotor des Abwasserpumpenaggregats bestromt wird, oder ab dem ein elektromagnetisches Feld im Antriebsmotor besteht oder dreht, oder ab dem der
Rotor respektive das Pumpenlaufrad zu drehen beginnt, oder Vibrationen auftreten. LU503203
In entsprechender Weise ist als Ausschaltzeitpunkt des Abwasserpumpenaggregats jener Zeitpunkt zu verstehen, ab dem es zu pumpen aufhört oder ab dem der
Antriebsmotor des Abwasserpumpenaggregats nicht mehr bestromt wird, oder ab dem ein elektromagnetisches Feld im Elektromotor nicht mehr dreht, oder ab dem der Rotor respektive das Pumpenlaufrad aufgehört hat zu drehen, oder Vibrationen enden.
Je nach verwendetem Sensor können sich die genannten Zeitpunkte wenige
Millisekunden bis Sekunden unterscheiden. So gibt die Bestromung des
Elektromotors den frühesten Zeitpunkt an, der als Einschaltzeitpunkt betrachtet werden kann. Die Bestromung führt augenblicklich zu einem elektromagnetischen
Feld im Antriebsmotor, so dass der Aufbau oder die plötzliche Existenz eines solchen elektromagnetischen Feldes ebenfalls als Einschaltzeitpunkt betrachtet werden kann.
Der Rotor beginnt, nach Überwindung der Massenträgheit, wenige hundert
Millisekunden später infolge des an ihm durch das Feld wirkenden Drehmoments zu drehen, so dass alternativ auch der Drehbeginn als Einschaltzeitpunkt betrachtet werden kann. Der Rotor läuft dann allmählich hoch, bis die Betriebsdrehzahl erreicht ist. Dies kann einige Sekunden dauern. Infolge der Drehung des Rotors und des
Laufrades erzeugt das Abwasserpumpenaggregats Vibrationen, die an seinem
Gehäuse (Pumpen- und/ oder Motorgehäuse) erfasst werden können und ab einer bestimmten Drehzahl merklich sind. Als Einschaltzeitpunkt kann somit auch der
Zeitpunkt betrachtet werden, ab dem Vibrationen messbar auftreten oder einen
Grenzwert überschreiten. Ab einer anderen bestimmten Drehzahl, fördert das
Abwasserpumpenaggregat, so dass gemäß einer weiteren Alternative als
Einschaltzeitpunkt, derjenige Zeitpunkt betrachtet werden kann, ab dem der
Volumenstrom größer null oder größer einem Grenzwert ist.
Entsprechend dieser Einschaltzeitpunkte können sich auch die Ausschaltzeitpunkte um wenige Millisekunden bis Sekunden unterscheiden. So stellt das Abschalten der
Bestromung des Antriebsmotors den frühesten Zeitpunkt dar, der als
Abschaltzeitpunkt betrachtet werden kann. Das Abschalten der Bestromung führt augenblicklich zum Abbau des elektromagnetischen Felds im Antriebsmotor, was als
Ausschaltzeitpunkt betrachtet werden kann. Allerdings besteht im Falle eines permanentmagnetischen Rotors, und infolge der Remanenz auch im Falle eines LUS03203
Induktionsmotors, weiterhin ein magnetisches Feld, das aufgrund der fortgesetzten
Drehung des Rotors ebenfalls weiter rotiert, so dass alternativ als Ausschaltzeitpunkt jener Zeitpunkt betrachtet werden kann, ab dem das Feld nicht mehr dreht. Dies ist erst beim Stillstand des Rotors der Fall, auf den dieser aufgrund der mechanischen und hydraulischen Reibung abgebremst wird, was mehrere Sekunden dauern kann.
Durch die stetig abnehmende Drehzahl werden außerdem die Vibrationen und der
Volumenstrom geringer. Als Ausschaltzeitpunkt kann somit gemäß einer weiteren
Alternative auch der Zeitpunkt betrachtet werden, ab dem Vibrationen nicht mehr messbar sind oder unterhalb einem Grenzwert liegen, oder ab dem der
Volumenstrom nicht mehr messbar ist oder unter einem bestimmten Grenzwert liegt, also das Abwasserpumpenaggregat nicht mehr fördert.
Obgleich die genannten Einschaltzeitpunkte und die genannten Ausschaltzeitpunkte jeweils bezogen auf einen absoluten Referenzzeitpunkt verschieden sein können, kommt es im Rahmen der Erfindung auf den genauen Einschaltzeitpunkt und den genauen Ausschaltzeitpunkt nicht an, da sie zur Bestimmung der Betriebsdauer oder
Betriebspausendauer zueinander in Bezug gesetzt werden. Wichtig ist allein, dass sich die Art der Messung des Einschaltzeitpunkts und des Ausschaltzeitpunkts auf nicht ändert.
Die Betriebsdauer ist die Differenz zwischen dem Ausschaltzeitpunkt und dem vorherigen Einschaltzeitpunkt. Entsprechend ist die Betriebspausendauer ist die
Differenz zwischen dem Einschaltzeitpunkt und dem vorherigen Ausschaltzeitpunkt.
Als Abwasserpumpenaggregat ist ein solches Pumpenaggregat zu verstehen, dass bestimmungsgemäß zum Abpumpen von Abwasser wie Regenwasser,
Oberflächenwasser, Prozesswasser, Grauwasser und/ oder Schwarzwasser aus einem Behältnis vorgesehen ist, der zum Sammeln des Abwassers dient. Das
Abwasser kann mit Stückgut behaftet sein.
Ein Pumpenaggregat umfasst eine Pumpeneinheit, einen Elektromotor, der der diese
Pumpeneinheit direkt oder über eine Kupplung und/ oder ein Getriebe antreibt, und eine Antriebselektronik, die den Elektromotor bestromt, insbesondere steuert und/
oder regelt. Die Pumpeneinheit, der Elektromotor und die Antriebselektronik können LU503203 baulich eine Einheit bilden oder räumlich getrennt voneinander aufgestellt sein.
Die Pumpeneinheit ist bevorzugt in der Art einer Kreiselpumpe ausgebildet. Der
Elektromotor kann ein Drehstrommotor, vorzugsweise ein elektronisch kommutierter
Synchronmotor sein. Geeigneterweise sind die Motorwelle und die Pumpenwelle einteilig, so dass das dem Elektromotor gegenüberliegende freie Ende der
Motorwelle das Pumpenlaufrad trägt. Die Antriebselektronik kann einen
Frequenzumrichter umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass in Schritt d) die Betriebsdauer, oder eine daraus bestimmte Betriebsgröße, mit einer Referenzbetriebsdauer oder einer Referenzgröße verglichen wird, wobei aus dem Ergebnis des Vergleichs auf den Zustand, insbesondere einen Fehlerzustand des Abwasserpumpenaggregats und/oder des
Abwasserpumpensystems geschlossen wird. Somit ist die Mehrinformation eine
Information über den Zustand des Abwasserpumpenaggregats und/oder des
Abwasserpumpensystems. Die berechnete Betriebsdauer ist die aktuelle
Betriebsdauer des Abwasserpumpenaggregats.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Referenzbetriebsdauer eine frühere
Betriebsdauer des Abwasserpumpenaggregats sein. Diese frühere Betriebsdauer kann beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme des Abwasserpumpenaggregats bzw. des Abwasserpumpensystems ermittelt werden. Alternativ kann als
Referenzbetriebsdauer eine Standardbetriebsdauer verwendet werden. Die
Standardbetriebsdauer kann jene Betriebsdauer sein, die im fehlerfreien
Normalbetrieb eines baugleichen anderen Abwasserpumpenaggregats bei einer bestimmten Betriebsdrehzahl, beispielsweise Nenndrehzahl, benötigt wird, um das
Behältnis von einem Maximalpegelstand bis zu einem Minimalpegelstand zu leeren.
Diese Standardbetriebsdauer kann werksseitig beim Hersteller ermittelt worden sein und stellvertretend für alle zum Abwasserpumpenaggregat baugleichen
Pumpenaggregate gelten.
Durch den Vergleich der tatsächlich benötigten Betriebsdauer mit der
Referenzbetriebsdauer kann festgestellt werden, ob und inwieweit sich der
Betriebszustand des Abwasserpumpenaggregats und/ oder LUS03203
Abwasserpumpensystems verschlechtert bzw. verschlechtert hat. Beispielsweise kann auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung, eines Lager- oder
Laufradschaden des Abwasserpumpenaggregats oder auf eine Verstopfung einer daran angeschlossenen Druckleitung geschlossen werden, wenn die berechnete
Betriebsdauer größer als oder um einen Grenzwert größer als die
Referenzbetriebsdauer ist. Alternativ oder kumulativ kann auf einen fehlerhaften
Zustand in Gestalt einer Ablagerung, insbesondere einer Sedimentansammlung in dem Behältnis geschlossen werden, wenn die berechnete Betriebsdauer kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzbetriebsdauer ist.
Alternativ zu dem Vergleich der berechneten Betriebsdauer mit der
Referenzbetriebsdauer, kann aus der Betriebsdauer zunächst eine Betriebsgröße berechnet und dann diese mit dem Wert einer Referenzgröße verglichen werden, um die Mehrinformation zu erhalten.
Beispielsweise kann die Betriebsgröße ein theoretisches, vom Pumpenaggregat gepumptes Abwasservolumen sein, welches man durch Multiplikation der ermittelten
Betriebsdauer mit einer erwarteten Pumpleistung in Volumen pro Zeiteinheit erhält, z.B. in l/min oder m3/min. Die erwartete Pumpleistung kann jene nominale Leistung sein, die ein zum Abwasserpumpenaggregat baugleiches Abwasserpumpenaggregat im fehlerfreien Normalbetrieb bei einer bestimmten Betriebsdrehzahl, beispielsweise
Nenndrehzahl, besitzt und die werksseitig beim Hersteller ermittelt werden kann. Die
Referenzgröße ist dann ebenfalls ein Volumen, insbesondere jenes
Behälterteilvolumen, das sich durch die Multiplikation der Differenz aus
Maximalpegelstand und Minimalpegelstand mit der Grundfläche des Behältnisses ergibt. In dieser Ausführungsvariante werden somit anstelle von Betriebsdauern zwei
Volumina miteinander verglichen.
Verlängert sich die Betriebsdauer, so würde sich auch der Wert der berechneten
Betriebsgröße, im vorliegenden Fall das gepumpte Volumen erhöhen. Da das gepumpte Volumen aber nicht größer sein kann, als das von der Referenzgröße angegebene Behalterteilvolumen, ergibt sich aus dem Vergleich der berechneten
Betriebsgröße mit der Referenzgröße als Mehrinformationen, dass sich der Zustand des Pumpenaggregats verschlechtert bzw. verschlechtert hat, wenn die berechnete LU503203
Betriebsgröße größer als die Referenzgröße ist oder wird. Beispielsweise kann auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung, eines Lager- oder
Laufradschaden des Abwasserpumpenaggregats oder auf eine Verstopfung einer daran angeschlossenen Druckleitung geschlossen werden, wenn die berechnete
Betriebsgröße größer als oder um einen Grenzwert größer als die Referenzgröße ist.
Alternativ oder kumulativ kann auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer
Ablagerung, insbesondere einer Sedimentansammlung in dem Behältnis geschlossen werden, wenn die berechnete Betriebsgröße kleiner als oder um einen
Grenzwert kleiner als die Referenzgröße ist.
In einer Ausführungsvariante wird die Betriebsdauer oder Betriebspausendauer gemäß der Schritte a) bis c) bei jedem Betrieb des Abwasserpumpenaggregats wiederholt berechnet. Aus den berechneten Betriebsdauern oder
Betriebspausendauern wird dann ein Trend ermittelt, der die Betriebsgröße bildet.
Die Betriebsgröße gibt in dieser Ausführungsvariante somit an, ob, in welche
Richtung und wie stark sich die Betriebsdauer oder Betriebspausendauer mit der Zeit ändert. Die Referenzgröße kann einen Grenzwert für den Trend bilden. Auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung des Abwasserpumpenaggregats, eines Lager- oder Laufradschaden des Abwasserpumpenaggregats oder einer
Verstopfung einer daran angeschlossenen Druckleitung kann geschlossen werden, wenn der Trend der Betriebsdauer positiv ist und betraglich den Grenzwert überschreitet. Alternativ oder kumulativ kann auf einen fehlerhaften Zustand in
Gestalt einer Ablagerung, insbesondere einer Sedimentansammlung in dem
Behältnis geschlossen werden, wenn der Trend der Betriebsdauer negativ ist und betraglich den Grenzwert unterschreitet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Abwasserpumpensystem wenigstens ein zweites
Abwasserpumpenaggregat umfasst. Die Pumpaufgabe ist typischerweise bei den beiden Abwasserpumpenaggregaten dieselbe, nämlich ein bestimmtes Volumen zu pumpen, üblicherweise ausgelöst von einem Pegelsensor.
Vorzugsweise werden die Schritte a) bis c) auch bei dem zweiten
Abwasserpumpenaggregat durchgeführt, um dessen Betriebsdauer zu berechnen und zur Gewinnung einer Mehrinformation auszuwerten. Wie bei dem ersten LUS03203
Abwasserpumpenaggregat, kann auch die berechnete Betriebsdauer des zweiten
Abwasserpumpenaggregats mit der oder einer entsprechenden
Referenzbetriebsdauer verglichen werden, um aus dem Ergebnis des Vergleichs auf den Zustand, insbesondere einen Fehlerzustand des zweiten
Abwasserpumpenaggregats und/oder des Abwasserpumpensystems zu schließen.
Die Referenzbetriebsdauer kann auch in diesem Fall eine frühere Betriebsdauer sein, genauer gesagt eine frühere Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats.
Insbesondere kann diese frühere Betriebsdauer jene sein, die bei der ersten
Inbetriebnahme des zweiten Abwasserpumpenaggregats vorlag bzw. ermittelt worden ist. Ferner kann alternativ auch hier als Referenzbetriebsdauer die
Standardbetriebsdauer verwendet werden.
Ebenso kann in einer anderen Ausführungsvariante, wie beim ersten
Abwasserpumpenaggregat, aus der Betriebsdauer des zweiten
Abwasserpumpenaggregats zunächst eine Betriebsgröße ermittelt und diese mit der
Referenzgröße verglichen werden, um aus dem Ergebnis dieses Vergleichs auf den
Zustand, insbesondere einen Fehlerzustand des zweiten
Abwasserpumpenaggregats und/oder des Abwasserpumpensystems zu schließen.
Die Betriebsgröße kann auch in diesem Fall beispielsweise ein Volumen sein, wie dies bezogen auf das erste Abwasserpumpenaggregat zuvor beschrieben wurde.
Entsprechend ist auch die Referenzgröße ein Volumen. Auch diesbezüglich wird auf die Ausführungen zum ersten Abwasserpumpenaggregat verweisen.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante, in der das erste und das zweite
Abwasserpumpenaggregat baugleich sind, können die Betriebsdauern des ersten und zweiten Abwasserpumpenaggregats, oder die daraus jeweils berechneten
Betriebsgrößen, miteinander verglichen werden. Dies ermöglicht es, den Zustand des einen Abwasserpumpenaggregats qualitativ in Bezug zum anderen Pumpenaggregat zu bewerten, insbesondere einen fehlerhaften Zustand zu erkennen.
Wird als Betriebsgröße das gepumpte Volumen verwendet, ist es nicht einmal notwendig, dass die Abwasserpumpenaggregate baugleich sind. Denn das Volumen kann durch Multiplikation der jeweiligen Betriebsdauer mit einer pumpenspezifischen
Pumpleistung in Volumen pro Zeiteinheit berechnet werden. In diesem Fall sind dann LU503203 die aus den Betriebsdauern jeweils ermittelten BetriebsgrôBen miteinander zu vergleichen.
Die Referenzbetriebsdauer, die bei dem Vergleich mit der Betriebsdauer des ersten
Abwasserpumpenaggregats verwendet wird, kann in diesem Fall die berechnete
Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats sein. Umgekehrt kann die
Referenzbetriebsdauer, die bei dem Vergleich mit der Betriebsdauer des zweiten
Abwasserpumpenaggregats verwendet wird, in diesem Fall die berechnete
Betriebsdauer des ersten Abwasserpumpenaggregats sein. Entsprechend kann die
Referenzgrôfe, die bei dem Vergleich mit der aus der Betriebsdauer des ersten
Abwasserpumpenaggregats berechneten Betriebsgröße verwendet wird, in diesem
Fall die aus der Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats bestimmte
Betriebsgröße sein. Analog kann die Referenzgröße, die bei dem Vergleich mit der aus der Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats berechneten
Betriebsgröße verwendet wird, in diesem Fall die aus der Betriebsdauer des ersten
Abwasserpumpenaggregats bestimmte Betriebsgröße sein. Selbstverstandlich müssen in diesem Fall die BetriebsgrôBen auf dieselbe Weise bestimmt werden.
Das zweite Abwasserpumpenaggregat kann in einem zweiten Behaltnis angeordnet sein oder damit verbunden sein, um Abwasser aus dem zweiten Behaltnis zu pumpen, wobei das erste Abwasserpumpenaggregat im Betrieb Uber eine
Abwasserleitung Abwasser in das zweite Behältnis pumpt. Es ist also sowohl möglich, dass das erste und/ oder zweite Abwasserpumpenaggregat jeweils eine
Tauchpumpe innerhalb des jeweiligen Behaltnisses ist, oder eine trocken aufgestellte
Pumpe außerhalb des jeweiligen Behältnisses. Zudem kann eine der beiden Pumpen im entsprechenden Behältnis und die andere Pumpe außerhalb des entsprechenden
Behältnisses angeordnet sein. Die Abwasserleitung ist in diesen Fällen mit der
Druckleitung des ersten Abwasserpumpenaggregats verbunden und bildet die
Zulaufleitung zum zweiten Behältnis. Mit anderen Worten sind die beiden
Abwasserpumpenaggregate hydraulisch hintereinander, oder anders ausgedrückt seriell angeordnet. Das erste und zweite Behältnis, die Abwasserleitung und die beiden Abwasserpumpenaggregate sind dabei Teil des Abwasserpumpensystems.
In derartigen Abwasserpumpensystemen sind Leckagen ein großes Problem. Es LUS03203 können Maßnahmen vorgesehen werden, um mögliche Lecks zu erkennen. In der
Regel werden hierfür Durchflusssensoren eingesetzt, die hohe Kosten und einen hohen Wartungsaufwand verursachen. Um diesen Nachteil zu überwinden, kann vorgesehen sein, dass die Summe der in einem bestimmten Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern des ersten Abwasserpumpenaggregats gebildet und als
Betriebsgröße verwendet wird und die Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern des zweiten Abwasserpumpenaggregats gebildet und als Referenzgröße verwendet wird, und dass auf einen Fehler des
Abwasserpumpensystems in Gestalt einer Leckage in der Abwasserleitung geschlossen werden, wenn die Betriebsgröße größer als oder um einen Grenzwert größer als die Referenzgröße ist.
Der Kerngedanke der genannten Maßnahme besteht darin, dass bei Pumpen, die in einer seriellen Konfiguration laufen, zu erwarten ist, dass jede Pumpe die gleiche
Menge an Volumen fördert, zumindest im Mittel über einen betrachteten Zeitraum hinweg. Anstatt den genauen Durchfluss zu messen, wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine mögliche Leckage durch den Vergleich der
Summen der Betriebsdauern der in Reihe geschalteten Pumpen über einen
Betrachtungszeitraum hinweg festgestellt. Ist die Summe der Betriebsdauern des ersten Abwasserpumpenaggregats in dem Aktivitätszeitraum größer als die Summe der Betriebsdauern des zweiten Abwasserpumpenaggregats kann auf eine Leckage geschlossen werden. Somit kann in einer Ausführungsvariante die jeweilige
Betriebsgröße des ersten und zweiten Abwasserpumpenaggregats die Summe der
Betriebsdauern der in einem gemeinsamen Aktivitätszeitraum durchgeführten
Betriebe des jeweiligen Abwasserpumpenaggregats sein. Somit kann auf einfache
Weise, allein aufgrund der Verwendung von EIN/AUS-Informationen der einzelnen
Pumpen, erkannt werden, ob ein fehlerhafter Zustand des Abwasserpumpensystems vorliegt, genauer gesagt ob die Abwasserleitung beschädigt ist und Abwasser unkontrolliert und ungewollt in die Umwelt abflieBt.
Es gibt Abwassersysteme, in denen Oberflächenwasser, wie Regenwasser, einerseits und Grau- und/ oder Schwarzwasser andererseits, separat voneinander transportiert werden, um bei Regen die Menge aufzubereitenden Wassers für die
Kläranlage oder Abwassereinigungsanlage auf das Grau- und/ oder Schwarzwasser LU503203 zu begrenzen. Immer wieder gibt es jedoch Fälle, in denen private
Entwässerungsleitungen, die auch Regenwasser führen, verbotenerweise in den
Grau- oder Schwarzwasser führenden Teil eines öffentlichen, das beschriebene
Trennungskonzept verwendenden Abwassersystems münden. Um einen solchen unzulässigen Zulauf von Regenwasser zu erkennen, kann ebenfalls ein Vergleich der
Betriebsdauern oder Betriebsgrößen des ersten und zweiten
Abwasserpumpenaggregats miteinander oder jeweils mit der Referenzbetriebsdauer bzw. Referenzgröße erfolgen und ausgewertet werden.
Es kann deshalb erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Summe der in einem bestimmten Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern des ersten
Abwasserpumpenaggregats gebildet und als Betriebsgröße verwendet wird und die
Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern des zweiten
Abwasserpumpenaggregats gebildet und als Referenzgröße verwendet wird, und dass auf einen Fehler des Abwasserpumpensystems in Gestalt eines unzulässigen
Zulaufs in die Abwasserleitung geschlossen wird, wenn die Betriebsgröße kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzbetriebsdauer oder die
Referenzgröße ist.
Gemäß einer Weiterbildung kann bei einer seriellen Konfiguration zweier
Abwasserpumpenaggregate vorgesehen sein, dass nach der Annahme eines unzulässigen Zulaufs in die Abwasserleitung eine Datenbank mit Wetterdaten über den Aufstellungsort oder Installationsort des Abwasserpumpensystems abgefragt und ermittelt wird, ob eine Korrelation der Betriebsdauer oder Betriebsgröße mit am
Ort des Abwasserpumpensystems erfolgtem Niederschlag besteht. Somit kann festgestellt werden, ob Regenwasser in das System gelangt.
Die beschriebene Zulauferkennung und die Leckageerkennung bei hydraulisch hintereinander angeordneten Abwasserpumpenaggregaten kann alternativ oder kumulativ verwendet werden.
Das zweite Abwasserpumpenaggregat kann in einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens gemeinsam mit dem ersten
Abwasserpumpenaggregat in dem Behältnis angeordnet oder damit verbunden sein. LU503203
Somit können die beiden Pumpen auch in dieser Ausführungsvariante entweder
Tauchpumpen für die Anordnung im Behältnis oder trocken aufgestellte Pumpen außerhalb des Behältnisses sein. Zudem kann eine der beiden Pumpen im Behältnis und die andere Pumpe außerhalb des Behältnisses angeordnet sein. Dies dient der
Redundanz, so dass im Falle eines Defekts des einen Abwasserpumpenaggregats das andere Abwasserpumpenaggregat eingesetzt werden kann. Praktischerweise werden die beiden Abwasserpumpenaggregate nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd betrieben, um einen gleichmäßigen Verschleiß der
Abwasserpumpenaggregate zu erreichen. Mit anderen Worten sind die beiden
Abwasserpumpenaggregate in dieser Ausführungsvariante hydraulisch parallel angeordnet.
Für eine solche Anordnung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung des ersten
Abwasserpumpenaggregats, eines Lager- oder Laufradschadens des ersten
Abwasserpumpenaggregats oder einer Verstopfung einer daran angeschlossenen
Abwasserleitung geschlossen wird, wenn die Betriebsdauer des ersten
Abwasserpumpenaggregats oder die davon abgeleitete Betriebsgröße größer als oder um einen Grenzwert größer als die Referenzbetriebsdauer oder die
Referenzgröße ist. Die Referenzbetriebsgröße ist in diesem Fall die Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats. Alternativ ist die Referenzgröße von der
Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats abgeleitet.
Selbstverständlich könnte in äquivalenter Weise auch der umgekehrte Fall geprüft werden, nämlich ob die Betriebsdauer des zweiten Abwasserpumpenaggregats oder die davon abgeleitete Betriebsgröße kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzbetriebsdauer oder die Referenzgröße ist, wobei die
Referenzbetriebsgröße in diesem Fall die Betriebsdauer des ersten
Abwasserpumpenaggregats ist und/ oder die Referenzgröße davon abgeleitet ist.
In einer Ausführungsvariante kann die Mehrinformation das vom
Abwasserpumpenaggregat gepumpte Abwasservolumen sein, das in Schritt d) aus der Betriebsdauer bestimmt wird. Wie bereits zuvor genannt, kann das gepumpte
Abwasservolumen durch die Multiplikation der Betriebsdauer mit einer Pumpleistung
(Volumen pro Zeiteinheit) berechnet werden, die im Normalbetrieb (Nennbetrieb) des LU503203
Abwasserpumpenaggregats nach seinem Einschalten vorliegt.
Alternativ zur Betriebsdauer kann in Schritt c) die Betriebspausendauer berechnet und in Schritt d) ausgewertet werden, um die wenigstens eine Mehrinformation über das Abwasserpumpensystem zu erhalten. Die Mehrinformation kann in einer solchen
Ausführungsvariante beispielsweise eine solche Information sein, ob ein unzulässiger
Zulauf in das Abwasserpumpensystem vorliegt. Wie zuvor bereits angesprochen, liegt ein solcher, unzulässiger Zulauf beispielsweise vor, wenn Regenwasser in das
Abwasserpumpensystem eindringt, das bestimmungsgemäß kein Regenwasser führt. Werden die Schritte a) bis c) wiederholt und die jeweils berechnete
Betriebspausendauer in Schritt d) mit einer Referenzpausendauer verglichen oder eine aus der oder den Betriebspausendauer(n) bestimmte Betriebspausengröße mit einer Referenzpausengröße verglichen, kann auf einen fehlerhaften Zustand in
Gestalt eines abnormalen Zulaufs von Wasser in das Abwasserpumpensystem geschlossen werden, wenn die Betriebspausendauer wiederholt kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzpausendauer ist.
In gleicher Weise kann mit dem zuvor genannten Vergleich bei einem Regenwasser transportierenden Abwasserpumpensystem erkannt werden, ob dieses unzureichend klein dimensioniert ist. Liegt die Betriebspausendauer bei einem Regenereignis wiederholt unter der Referenzpausendauer, und sind in Zukunft stärkere
Regenereignisse zu erwarten, kann ein Alarm ausgelöst werden und der Betreiber über die unzureichende Dimensionierung benachrichtigt werden. Es ist deshalb auch in dieser Hinsicht vorteilhaft, Wetterdaten abzufragen, in Korrelation mit dem durch den erfindungsgemäßen Vergleich erkannten abnormalen Verhalten zu setzen, und daraus weitere Erkenntnisse zu gewinnen, insbesondere Alarm- oder
Hinweismeldungen an den Betreiber des Abwasserpumpensystems zu senden.
Es ist außerdem möglich, eine maximale Zulaufmenge zu berücksichtigen und die
Betriebspausendauer im Hinblick auf diese maximale Zulaufmenge festzulegen.
Beträgt der maximale Zulauf beispielsweise 50 L/min und fasst das Schaltvolumen im
Behältnis (Volumen zwischen Minimal- und Maximalpegel in dem Behältnis) 500
Liter, so dauert es 10 Minuten, bis das Behältnis vollgelaufen ist und das
Abwasserpumpenaggregat eingeschaltet wird. Pumpt dieses dann das Abwasser mit LU503203 einem Fördervolumen von 200l/min, dauert es bei anhaltendem maximalen Zulauf ca. 3 Minuten und 20 Sekunden bis der Minimalpegel erreicht und das
Abwasserpumpenaggregat abgeschaltet wird. Entsprechend gibt es eine
Betriebspause zwischen der Abschaltung und der erneuten Einschaltung bei
Erreichen des Maximalpegels von 6 Minuten und 40 Sekunden. Diese Betriebspause kann als Referenzpausendauer verwendet werden. Ergibt der Vergleich der ermittelten Betriebspausendauer mit der zu erwartenden Referenzpausendauer, dass die Betriebspausendauer kleiner ist, deutet dies auch auf einen Fehler im System hin, z.B. dem Eindringen von Regenwasser. Dies ist dann ebenfalls eine gewonnene
Mehrinformation.
Die Referenzpausendauer kann in einer Ausführungsvariante aus komplett externen
Größen wie z.B. Wetterdaten berechnet werden und gegebenenfalls auch dynamisch angepasst werden.
In einer Ausführungsvariante kann die Mehrinformation das vom
Abwasserpumpenaggregat geförderte Volumen oder der Zulauf in das Behältnis sein. Hierzu kann vorgesehen sein, dass aus dem Einschaltzeitpunkt und dem darauffolgenden Ausschaltzeitpunkt die Betriebsdauer und außerdem aus der erfassten Größe nach einer sich an den Ausschaltzeitpunkt anschließenden
Betriebspause der Wiedereinschaltzeitpunkt des Abwasserpumpenaggregats ermittelt wird, und dass aus dem letzten Ausschaltzeitpunkt und dem darauffolgenden Widereinschaltzeitpunkt die Betriebspausendauer berechnet wird.
Somit liegt sowohl eine Betriebsdauer als auch eine Betriebspausendauer vor. In
Schritt d) kann dann aus der Betriebsdauer und der Betriebspausendauer näherungsweise der Volumenstrom des Abwasserpumpenaggregats, d.h. der Ablauf aus dem Behaltnis, und/ oder der Zulauf in das Behältnis bestimmt werden.
Der Volumenstrom des Abwasserpumpenaggregats kann zum Beispiel gemäß der
Gleichung:
Qout = Ton Ter “A(horr — hon) on‘ Loff bestimmt werden.
Ferner kann der Zulauf in das Behältnis gemäß der Gleichung:
Ton
Qin = Ton Tory AChoff — hon) bestimmt werden.
In den Gleichungen sind Qout der Volumenstrom des Abwasserpumpenaggregats, Ton die Betriebsdauer, Tor die Betriebspausendauer, A der Querschnitt eines zylindrischen Behältnisses, hon ein Einschaltpegel im Behältnis, bei dem das
Abwasserpumpenaggregat einschaltet, und hoff ein Ausschaltpegel im Behältnis, bei dem das Abwasserpumpenaggregat ausschaltet. Der Einschaltpegel kann dem oben genannten Maximalpegelstand entsprechen. Ferner kann der Ausschaltpegel dem oben genannten Minimalpegelstand entsprechen.
Geeigneterweise steht der Sensor mit einer Auswerteeinheit in Verbindung, welches das Sensorsignal auswertet und die Betriebsdauer und/ oder Betriebspausendauer berechnet. So kann der Sensor sein Sensorsignal an die Auswerteeinheit übertragen, welches dann die genannte Auswertung vornimmt. In einer
Ausführungsvariante kann die Auswerteeinheit auch die Auswertung der
Betriebsdauer und/ oder Betriebspausendauer durchführen und somit die
Mehrinformation gemäß Schritt d) gewinnen. Bevorzugt wird Schritt d) jedoch außerhalb der Auswerteeinheit ausgeführt, beispielsweise auf einem entfernten, insbesondere mit dem Internet verbundenen Server. Zu diesem kann die
Auswerteeinheit die Betriebsdauer und/ oder Betriebspausendauer zum Zwecke der
Auswertung übertragen, insbesondere über das Internet.
Der Sensor kann aber auch in das Auswertegerät integriert sein. Ferner kann der
Zeitpunkt der Übertragung der Betriebsdauer und/ oder Betriebspausendauer an den
Server abhängig vom aktuellen Betriebszustand getriggert werden, z.B. wenn das
Abwasserpumpenaggregat ausschaltet bzw. ausgeschaltet ist. Dies ist sinnvoll, wenn der Sensor, respektive das Auswertegerät, unter Wasser angebracht ist, weil es dann einer mechanisch und hydraulisch ruhigeren Umgebung ausgesetzt ist. Dies ist aber LU503203 auch sinnvoll, wenn der Sensor, respektive das Auswertegerät, nicht unter Wasser angebracht ist, weil die Datenübertragung bei ausgeschaltetem Motor nicht durch
Interferenzen der Leistungselektronik beeinträchtigt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Servicemitteilung erzeugt und an einen Nutzer übertragen wird, wenn ein fehlerhafter Zustand erkannt worden ist. Die
Servicemitteilung kann von der Auswerteeinheit oder dem Server erzeugt werden, je nachdem, wo Schritt d) ausgeführt wird.
Als separater Sensor ist im Rahmen der Erfindung ein solcher Sensor zu verstehen, der baulich vom Abwasserpumpenaggregat unabhängig ist, mit diesem jedoch in irgendeiner Weise zusammengebracht, gegebenenfalls auch daran montiert werden kann, um eine physikalische Größe des Abwasserpumpenaggregats zu erfassen.
Der Sensor bildet somit ein zum Abwasserpumpenaggregat separates Bauteil, das gegebenenfalls auch nachgerüstet werden kann. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Sensor nicht um ein in das Abwasserpumpenaggregat fest integriertes
Bauteil, sondern ein Zusatzbauteil, das in räumlicher Hinsicht am
Abwasserpumpenaggregat oder am Abwasserpumpensystem ergänzt, und vorzugsweise auch zerstörungsfrei vom Abwasserpumpenaggregat oder
Abwasserpumpensystem wieder getrennt werden kann. Der Sensor ist aber im montierten Zustand Teil des Abwasserpumpensystems.
Der Sensor kann ausschließlich dazu bestimmt sein, für die Ermittlung des
Einschaltzeitpunktes und des Ausschaltzeitpunktes des Abwasserpumpenaggregats verwendet zu werden. Mit anderen Worten kann der Sensor für den ordnungsgemäßen Betrieb des Abwasserpumpenaggregats irrelevant sein. So kann es sich bei dem Sensor weder um einen solchen Sensor handeln, der im Rahmen der Regelung- und/ oder Steuerung des Abwasserpumpenaggregats bzw.
Elektromotors benötigt, noch hierzu verwendet wird. Vielmehr kann er ein
Zusatzbauteil bilden, das in funktionaler Hinsicht wenigstens eine Zusatzfunktion für das Abwasserpumpenaggregat oder das Abwasserpumpensystem bereitstellt, nämlich nichtinvasiv den Einschaltzeitpunkt und den Ausschaltzeitpunkt des
Pumpenaggregats ermittelt. Zusätzlich kann der Sensor eine weitere Funktion erfüllen, die aber für den ordnungsgemäßen Betrieb des Abwasserpumpenaggregats LU503203 irrelevant sein.
Beispielsweise kann der Sensor außen an dem Abwasserpumpenaggregat oder an einem damit in Wirkverbindung stehenden Teil des Abwasserpumpensystems, wie zum Beispiel an dem Antriebsmotor, der Pumpeneinheit, einem Getriebe, einer
Laterne, einem Gestänge, einer Druckleitung oder einem Versorgungskabel des
Abwasserpumpenaggregats, insbesondere abnehmbar angebracht ist.
Der Sensor kann bevorzugt ein Vibrationssensor, ein Stromsensor oder ein
Magnetfeldsensor sein.
Der Vibrationssensor kann ein Beschleunigungssensor sein, um mechanische
Schwingungen des Abwasserpumpenaggregats zu erfassen, deren Existenz den
Betrieb des Abwasserpumpenaggregats angeben. Der Sensor kann an einer nahezu beliebigen Stelle am Abwasserpumpenaggregat oder einem anderen Teil des
Abwasserpumpensystems angebracht sein bzw. werden, auf das sich die
Schwingungen übertragen. Im Hinblick auf den Aspekt des Nachrüstens bietet sich zur Anordnung des Sensors besonders die Druckleitung an, die mit dem
Druckausgang des Abwasserpumpenaggregats verbunden ist und das gepumpte
Abwasser führt. Alternativ bietet sich ein Gestänge an, das in dem Behältnis angeordnet ist und dessen Ende fest mit dem Abwasserpumpenaggregat verbunden ist. Druckleitung und Gestänge ragen auch bei Maximalpegelstand aus dem
Abwasser und besitzen somit stets trocken liegende und leicht zugängliche
Abschnitte, an denen der Sensor besonders einfach montiert, vor allem nachgerüstet werden kann. Aufgrund seiner trockenen Anordnung muss der Sensor außerdem nicht wasserdicht sein. Es genügt ein IP67-Schutz der Sensorelektronik.
Der Stromsensor kann ein induktiver Stromwandler in Form eines sogenannten
Durchsteckwandlers sein. Ein solcher Durchsteckwandler weist einen mit einer Spule zumindest teilbewickelten Ringkern auf, durch den das Versorgungskabel des
Abwasserpumpenaggregats geführt werden kann. Zum Einsetzen des
Versorgungskabels kann ein Segment des Ringkerns abnehmbar sein. Somit kann der Sensor in diesem Fall ebenfalls trocken angeordnet und einfach nachgerüstet werden. Im Betrieb fließt durch das Versorgungskabel ein Strom, der ein Magnetfeld LU503203 um das Versorgungskabel herum erzeugt, welches wiederum den Ringkern durchsetzt und eine Spannung in die Spule induziert, die wiederum gemessen werden kann.
Der Magnetfeldsensor kann ein Reed-Kontakt oder eine Spule sein, der bzw. die bestimmungsgemäß am Elektromotor des Abwasserpumpenaggregats derart anzuordnen ist, dass er/ sie das im Betrieb erzeugte Magnetfeld des Elektromotors bzw. des Stators erfasst. Ist ein Statorfeld vorhanden, schließt der Reed-Kontakt, und in die Spule wird eine messbare Spannung induziert. Beides ermöglicht somit die
Erkennung, ob das Abwasserpumpenaggregat ein- oder ausgeschaltet ist.
Je nach verwendetem Sensor kann dieser ein kontinuierliches Signal (z.B. 0-10V oder 0-20mA) oder ein binäres, vorzeichenloses (z.B. OV, SV) oder vorzeichenbehaftetes (z.B. +5V) Signal liefern. Der Einschaltzeitpunkt und der
Ausschaltzeitpunkt können beispielsweise dadurch festgestellt werden, dass das von dem Sensor gelieferte Signal einen Signalgrenzwert über- oder unterschreitet, eine steigende oder fallende Flanke aufweist oder ein Vorzeichenwechsel hat.
Es kann dementsprechend vorgesehen sein, dass der Sensor mit einer
Auswerteeinheit verbunden ist, die eingerichtet ist, das Sensorsignal daraufhin zu prüfen, ob das Signal den Signalgrenzwert über- oder unterschreitet, eine steigende oder fallende Flanke aufweist oder ein Vorzeichenwechsel hat, um je nach verwendetem Sensor das Einschalten und das Ausschalten des
Abwasserpumpenaggregats zu erkennen. Ein Vorzeichenwechsel kann verwendet werden, wenn der Sensor nur ein binäres Signal liefert, dass entweder positiv oder negativ ist. So kann ein Überschreiten des Signalgrenzwerts, das Auftreten einer steigenden Flanke und/ oder ein positiver Vorzeichenwechsel (von minus zu plus) das Einschalten des Abwasserpumpenaggregats und ein Unterschreiten des
Signalgrenzwerts, das Auftreten einer fallenden Flanke und/ oder ein negativer
Vorzeichenwechsel (von plus zu minus) das Ausschalten des
Abwasserpumpenaggregats anzeigen.
Es sei angemerkt, dass in einer Ausführungsvariante die Referenzbetriebsdauer oder LU503203 die Referenzgröße aus externen Größen festgelegt werden können, die in der Cloud bzw. auf einem mit dem Internet verbundenen Server vorliegen.
Ferner kann die Referenzbetriebsdauer oder die Referenzgröße dynamisch im
Betrieb angepasst werden. So kann sie z.B. aus historischen Werten ermittelt werden und beispielsweise einen gleitenden Mittelwert bilden, d.h. einen solchen Mittelwert bilden, der auch die letzte Betriebsaktivität des Abwasserpumpenaggregats oder — systems mitberücksichtigt.
Die Betriebsgröße kann beispielsweise ein Mittelwert, der Trend oder die Ableitung vergangener Betriebsdauer sein. Ferner kann die Betriebspausengröße beispielsweise ein Mittelwert, der Trend oder die Ableitung vergangener
Betriebspausendauer sein.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren bezeichnen identisch Bezugsziffern oder -zeichen identische oder zumindest wirkungsgleiche äquivalente Komponenten, Teile, Fläche oder
Richtungen.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die
Begriffe „aufweisen“, „umfassen“ oder „beinhalten“ keinesfalls das Vorhandensein weiterer Merkmale ausschließen. Ferner schließt die Verwendung des unbestimmten
Artikels bei einem Gegenstand nicht dessen Plural aus.
Merkmale einer Ausführungsvariante der Erfindung können auch bei einer anderen
Ausführungsvariante vorhanden sein, sofern dies nicht technisch ausgeschlossen ist.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3: Jeweils eine schematische Darstellung eines Abwasserpumpensystems mit einem Abwasserpumpenaggregat und einem Sensor in unterschiedlichen
Anordnungen.
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Abwasserpumpensystems mit zwei LUS03203
Abwasserpumpenaggregaten in einem Behältnis
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines Abwasserpumpensystems mit zwei
Behältnissen und jeweils einem Abwasserpumpenaggregat darin
Fig. 6 und 7: eine Veranschaulichung von Vergleichen einer ermittelten
Betriebsdauer Ton mit einer Referenzbetriebsdauer Ton ref
Fig. 8: eine Veranschaulichung einer mit der Zeit t ansteigenden, trendbehafteten
Betriebsdauer Ton.
Fig. 9: den allgemeinen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 1 zeigt ein Abwasserpumpensystem 1 umfassend ein Behältnis 3 zum
Sammeln von Abwasser 4, das über eine Zulaufleitung 8 in das Behältnis 3 gelangt.
Im Behältnis 3 ist ein Abwasserpumpenaggregat 2 angeordnet, um das Abwasser 4 aus dem Behältnis 3 über eine Druckleitung 9 herauszupumpen. Hierzu ist die
Druckleitung 9 mit der Druckseite 7 des Abwasserpumpenaggregats 2 verbunden.
Die Saugseite 6 des Abwasserpumpenaggregats 2 mündet in den bodennahen
Bereich des Behältnisses, um das Abwasser 4 von dort abzusaugen. Das
Abwasserpumpenaggregat 2 ist hier folglich als Tauchpumpe ausgebildet. Es ist aber in einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ebenso möglich und sinnvoll, das
Abwasserpumpenaggregat 2 außerhalb des Behältnisses 3 aufzustellen. In diesem
Fall erstreckt sich die Saugseite 6 über ein Saugrohr in das Behältnis 3 hinein. Das
Abwasserpumpenaggregat 2 wird über eine Versorgungsleitung 12 bestromt, die mit einer Steuerung 10 verbunden ist. Ebenfalls verbunden mit dieser Steuerung 10 ist ein Pegelsensor 5, der den Wasserstand 13 im Behältnis 3 erfasst und über eine
Messleitung 11 an die Steuerung 10 gibt. Ein solches Abwasserpumpensystem 1 ist an sich bekannt. Es arbeitet autark. Die Steuerung 10 schaltet das
Abwasserpumpenaggregat 2 ein, wenn ein Einschaltpegel oder Maximalpegel im
Behältnis 3 erreicht ist und schaltet es wieder aus, wenn das Abwasser 4 bis zu einem Ausschaltpegel oder Minimalpegel abgepumpt worden ist.
Bei dem Abwasserpumpensystem 1 wird nun ein Verfahren zur
Informationsgewinnung, insbesondere zur Zustandsüberwachung, eingesetzt, dessen Schritte in Figur 9 genannt sind.
Erfindungsgemäß ist nun ein Sensor 14 vorgesehen, um eine von außen messbare LU503203 physikalische Größe des Abwasserpumpenaggregats 2 zu erfassen, Schritt Sa in
Figur 9. Der Sensor 14 ist in der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsvariante außen an einem Gehäuseteil des Abwasserpumpenaggregats 2 angeordnet und zum
Abwasserpumpenaggregat 2 somit separat. Der Sensor 14 kann an das Gehäuseteil angeschraubt, angeklemmt und/ oder über eine magnetische Halterung daran befestigt sein. Der Sensor 14 ist über eine Signalleitung 19 mit einer Auswerteeinheit verbunden. Die Auswerteeinheit 15 ist eingerichtet, das erfasste Größe, genauer gesagt das Signal des Sensors 14 kontinuierlich daraufhin zu prüfen, ob das
Abwasserpumpenaggregat 2 eingeschaltet worden ist oder ausgeschaltet worden sind. Je nach Typ des Sensors 14 bzw. der Art seines Ausgangssignals kann dies auf unterschiedliche Weise erfolgen. Gegebenenfalls kann die Auswerteeinheit 15 bei Bedarf auch einen Messstrom in den Sensor 14 einprägen.
Der Sensor 14 kann ein Vibrationssensor oder ein Magnetfeldsensor sein. Im Falle eines Vibrationssensors ist die physikalische Größe des Abwasserpumpenaggregats 2 seine mechanische Schwingung, die aufgrund der im Abwasserpumpenaggregat 2 rotierenden Teile erzeugt wird. Das Vorhandensein von Vibrationen ist ein Indikator für den Betrieb des Pumpenaggregats. Der Vibrationssensor kann ein
Beschleunigungssensor sein. Im Falle eines Magnetfeldsensors ist die physikalische
Größe des Abwasserpumpenaggregats 2 das magnetische Feld des Stators, das sich im Betrieb des Abwasserpumpenaggregats 2 als Streufeld auch außerhalb des
Gehäuseteils erstreckt. Der Magnetfeldsensor kann ein Reed-Kontakt oder eine
Spule sein. Ein Reed-Kontakt ist ein Schalter, der in einem magnetischen Feld schließt, und in die Spule wird eine Spannung induziert. Das Vorhandensein eines
Streufeldes, mithin ein geschlossener Reed-Kontakt oder eine in die Spule induzierte
Spannung, sind ebenfalls jeweils ein Indikator für den Betrieb des
Abwasserpumpenaggregats.
Die Auswerteeinheit 15 kann das Sensorsignal gegebenenfalls aufbereiten, z.B. verstärken und/ oder filtern. Anschließend prüft sie es daraufhin, ob es einen
Grenzwert über- oder unterschreitet, eine steigende oder fallende Flanke aufweist oder ein Vorzeichenwechsel hat. Diese Ereignisse lassen auf das Einschalten und das Ausschalten des Abwasserpumpenaggregats schließen. Im Falle eines
Vibrationssensors kann die Auswerteeinheit 15 eingerichtet sein, das Sensorsignal LU503203 daraufhin zu prüfen, ob darin ein Wechselanteil enthalten ist oder die Amplitude des
Wechselanteils einen bestimmten Grenzwert überschreitet, was in beiden Fällen einen Betrieb des Abwasserpumpenaggregats anzeigt. Alternativ kann je nach
Sensorsignal das Auftreten einer steigenden Flanke und/ oder ein positiver
Vorzeichenwechsel (von minus zu plus) das Einschalten des
Abwasserpumpenaggregats und ein Unterschreiten des Grenzwerts, das Auftreten einer fallenden Flanke und/ oder ein negativer Vorzeichenwechsel (von plus zu minus) das Ausschalten des Abwasserpumpenaggregats anzeigen.
Aus der erfassten Größe, genauer gesagt aus dem Auftreten bestimmter Ereignisse in dem Signal des Sensors 14, wird von der Auswerteeinheit 15 anschließend der
Einschaltzeitpunkt ton und der Ausschaltzeitpunkt torr des Abwasserpumpenaggregats 2 ermittelt, Schritt Sb in Figur 9. Im Falle eines Vibrationssensors kann der
Einschaltzeitpunkt ton beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem in dem
Sensorsignal ein Wechselanteil auftritt oder einen Grenzwert überschreitet.
Entsprechend kann der Ausschaltzeitpunkt torr beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem in dem Sensorsignal der Wechselanteil verschwindet oder den
Grenzwert unterschreitet. Im Falle eines Magnetfeldsensors in der Art einer Spule kann der Einschaltzeitpunkt ton beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem das
Sensorsignal bzw. die in die Spule induzierte Spannung betraglich größer null wird oder einen Grenzwert überschreitet. Entsprechend kann der Ausschaltzeitpunkt toss beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem das Sensorsignal bzw. die die in die
Spule induzierte Spannung null wird oder den Grenzwert unterschreitet. Im Falle eines Magnetfeldsensors in der Art eines Reed-Kontakts kann der Einschaltzeitpunkt ton beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem das Sensorsignal eine von einer
Messspannung auf OV fallende Flanke zeigt. Entsprechend kann der
Ausschaltzeitpunkt torr beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, zu dem das
Sensorsignal eine von OV auf eine Messspannung steigende Flanke zeigt. Dies sind lediglich Beispiele für mögliche Ereignisse in dem Sensorsignal.
Einschaltzeitpunkt ton und Ausschaltzeitpunkt torr beziehen sich auf einen gemeinsamen Referenzzeitpunkt to. In der Auswerteeinheit 15 kann eine Echtzeituhr vorhanden sein, so dass der Einschaltzeitpunkt ton und der Ausschaltzeitpunkt torr jeweils durch eine Uhrzeit ausgedrückt sein kann. Alternativ kann in der LUS03203
Auswerteeinheit 15 ein Zähler laufen, so dass der Einschaltzeitpunkt ton und der
Ausschaltzeitpunkt torr Jeweils einen Zählerstand wiedergeben kann.
Aus dem Einschaltzeitpunkt ton und dem Ausschaltzeitpunkt tor berechnet die
Auswerteeinheit 15 anschließend eine Betriebsdauer Ton, siehe Schritt Sc in Figur 9, wenn der Einschaltzeitpunkt ton zeitlich vor dem Ausschaltzeitpunkt torr lag, oder eine
Betriebspausendauer Tor, wenn der Ausschaltzeitpunkt torr zeitlich vor dem
Einschaltzeitpunkt ton lag. Allerdings wird das Verfahren sinnvollerweise kontinuierlich durchgeführt, so dass auch ein Widereinschalten nach einem Ausschalten des
Abwasserpumpenaggregats 2 bzw. ein Widerausschalten nach einem Einschalten des Abwasserpumpenaggregats 2 erfasst wird bzw. werden, so dass wiederholt sowohl eine aktuelle Betriebsdauer Ton und eine aktuelle Betriebspausendauer Tos berechnet.
Die Betriebsdauer Ton ergibt sich aus der Differenz des Ausschaltzeitpunkts torr und des Einschaltzeitpunktes ton: Ton = toff - ton. Die Betriebspausendauer Toff ergibt sich aus der Differenz des Einschaltzeitpunkts ton bzw. des nächsten Einschaltzeitpunkts ton+1 UNd des letzten Ausschaltzeitpunktes tof. Ton = ton+1 - toff.
Es sei angemerkt, dass der Sensor 14 ausschließlich dafür verwendet wird, den
Einschaltzeitpunkt ton und den Ausschaltzeitpunkt tor des Abwasserpumpenaggregats 2 zu ermitteln. Denn für den ordnungsgemafen Betrieb bzw. Funktion des
Abwasserpumpenaggregats 2 wird er nicht benötigt. Dieses ist vom Sensor 14 völlig unbeeinflusst.
Die Betriebsdauer Ton Oder die Betriebspausendauer Toff wird anschließend ausgewertet, um wenigstens eine Mehrinformation Uber das
Abwasserpumpenaggregat 2 und/oder das Abwasserpumpensystem 1 zu erhalten, siehe Schritt Sd in Figur 9.
Die Auswertung kann in der Auswerteeinheit 15 erfolgen. In der in Figur 1 gezeigten
Ausführungsvariante ist jedoch vorgesehen, das die Auswertung auf einem entfernten Server 18 erfolgt, der mit dem Internet 17 verbunden ist und zu dem die
Auswerteeinheit 15 die aktuelle Betriebsdauer Ton und/ oder die aktuelle LU503203
Betriebspausendauer Tor schickt. Letzteres erfolgt hier über eine Funkverbindung 16, beispielsweise Uber ein Mobilfunknetz, das diese Daten über das Internet an den
Server 18 weiterleitet. Seitens des Servers 18 kann eine Uberwachung und
Verwaltung des Abwasserpumpensystems 1, insbesondere einer Vielzahl von
Abwasserpumpensystemen 1 zentralisiert erfolgen. Technische Fehler und/ oder die
Notwendigkeit einer Wartung können dadurch von Fachpersonal unverzüglich erkannt und entsprechende Maßnahmen in die Wege geleitet werden.
Es sei angemerkt, dass der Sensor 14 auch direkt in der Auswerteeinheit 15 integriert sein kann, so dass ein Gehäuse der Auswerteeinheit 15 am Motor befestigt wird. Ist die Auswerteeinheit 15 dann unter Wasser angeordnet, würde eine
Kommunikation nicht funktionieren, so dass die Auswerteeinheit 15 bevorzugt nach
Ausschalten des Abwasserpumpenaggregats 2, d.h. nachdem das Behältnis 3 leergepumpt und die Auswerteeinheit 15 nicht mehr unter Wasser liegt, eine
Verbindung zum Internet 17 bzw. Server 18 herstellen und die gespeicherten
Informationen, über den Einschaltzeitpunkt ton, den Ausschaltzeitpunkt tof, die aktuelle Betriebsdauer Ton UNd/ oder die aktuelle Betriebspausendauer Tor zur
Verfügung stellen.
Je nach gewünschter Mehrinformation kann die Auswertung seitens des Servers 18 auf unterschiedliche Weise erfolgen.
Zum Beispiel kann die Mehrinformation das vom Abwasserpumpenaggregat 2 gepumpte Abwasservolumen sein. In diesem Fall wird die aktuelle Betriebsdauer Ton mit einer nominalen oder durchschnittlichen Pumpleistung multipliziert, die das
Abwasserpumpenaggregat 2 im Betrieb hat. Als Randbedingung hierfür ist zu berücksichtigen, dass das Abwasserpumpenaggregat 2 nach dem Einschalten mit einer konstanten Drehzahl läuft. Dies kann eine feste Drehzahl oder eine von einem
Frequenzumrichter des Abwasserpumpenaggregats 2 vorgegebene Drehzahl sein.
Die nominale oder durchschnittliche Pumpleistung kann bei einem baugleichen
Abwasserpumpenaggregat 2 herstellerseitig gemessen worden sein und somit seitens des Servers 18 vorliegen. Zudem können weitere Daten zu der konkreten
Anwendung, in der das Abwasserpumpenaggregat 2 betrieben wird, seitens des
Servers 18 vorliegen, wie beispielsweise die geodätische Förderhöhe oder die LUS03203
Anlagenkurve, um die Pumpleistung bei dem Abwasserpumpenaggregats 2 korrekt zu bestimmen.
Ist die Betriebsdauer Ton beispielsweise 10 Minuten, beträgt das gepumpte
Abwasservolumen bei einer Pumpleistung von 60 m°/h (1 m°/min) 10 m3. Fließt kein neues Abwasser während des Pumpvorgangs in das Behältnis 3, sollte das gepumpte Abwasservolumen dem sogenannten Schaltvolumen entsprechen, das dem Behältervolumen zwischen dem Maximalpegelstand hon und dem
Minimalpegelstand host entspricht. Entspricht es nicht dem Schaltvolumen, deutet das auf einen fehlerhaften Zustand des Abwasserpumpensystems 1, wie nachfolgend noch verdeutlicht wird.
In einer anderen Ausführungsvariante kann die Mehrinformation näherungsweise der
Volumenstrom Qout des Abwasserpumpenaggregats 2 sein, der aus dem Behältnis herausgefôrdert wird. Er wird gemäß der Gleichung
Ton + Toff
Qout = Ton Tors A(hory — hon) bestimmt.
IN einer wiederum anderen Ausführungsvariante kann die Mehrinformation naherungsweise der Zulauf Qin in das Behaltnis 3 sein. Er wird gemäß der Gleichung:
Qin = Ton ACh hon) in Ton . Toff off on bestimmt.
In den beiden Gleichungen sind Qout der Volumenstrom des
Abwasserpumpenaggregats 2, Ton die Betriebsdauer, Tor die Betriebspausendauer,
A der Querschnitt (Grundfläche) eines zylindrischen Behältnisses 3, Non der
Einschaltpegel im Behâltnis 3, bei dem das Abwasserpumpenaggregat 2 eingeschaltet wird, und hess der Ausschaltpegel im Behaltnis 3, bei dem das
Abwasserpumpenaggregat 2 ausgeschaltet wird.
Besonders bevorzugt sind jedoch Ausführungsvarianten, bei denen die LUS03203
Mehrinformation den Zustand des Abwasserpumpenaggregats 2 oder des
Abwasserpumpensystems 1 betrifft, insbesondere angibt, ob ein fehlerhafter Zustand vorliegt.
So wird in einer Ausführungsvariante die ermittelte Betriebsdauer Ton mit einer
Referenzbetriebsdauer Ton,rer verglichen und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf den Zustand des Abwasserpumpenaggregats 2 und/oder des
Abwasserpumpensystems 1 geschlossen. Die Referenzbetriebsdauer ist dabei entweder eine Standardbetriebsdauer, die ein baugleiches Referenz-
Abwasserpumpenaggregat benötigt, um das Schaltvolumen aus dem Behältnis 3 herauszupumpen, oder eine frühere Betriebsdauer des Abwasserpumpenaggregats 2, die beispielsweise während des Erstbetriebs nach der Installation des
Abwasserpumpensystems erfasst worden ist. Die Referenzbetriebsdauer Ton ref ist in einem Speicher im Server 18 oder in einer Datenbank hinterlegt, auf die der Server 18 Zugriff hat. Ein Vergleich der ermittelten Betriebsdauer Ton mit der
Referenzbetriebsdauer Ton ref ist in Figur 6 visualisiert. Auf einen fehlerhaften Zustand
A in Gestalt einer Verstopfung des Abwasserpumpenaggregats 2, eines Lager- oder
Laufradschaden des Abwasserpumpenaggregats 2 oder einer Verstopfung der daran angeschlossenen Druckleitung 9 wird geschlossen, wenn die Betriebsdauer Ton größer als oder um einen Grenzwert tim größer als die Referenzbetriebsdauer Ton ret ist. In diesem Fall kann der Server 18 eine Servicemitteilung mit einem Alarm erzeugen und an einen Nutzer übertragen, der unverzüglich eine Wartung oder
Reparatur durchführen oder veranlassen kann.
Alternativ zum Vergleich der Betriebsdauer Ton mit der Referenzbetriebsdauer Ton re kann aus der Betriebsdauer Ton auch zunächst eine Betriebsgröße des
Abwasserpumpenaggregats 2 abgeleitet werden, wie z.B. ein theoretisch gepumptes
Volumen, und diese mit einer Referenzgröße, z.B. das Schaltvolumen, verglichen werden. Übersteigt die Betriebsgröße die Referenzgröße oder übersteigt sie sie um einen Grenzwert, wird ebenfalls der genannte fehlerhafte Zustand angenommen.
Der Grenzwert tim kann beispielsweise zwischen 5% und 20% der LUS03203
Referenzbetriebsdauer Toner bzw. der Referenzgröße betragen, um
Messungenauigkeiten zu berücksichtigen.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann auf einen fehlerhaften Zustand B in
Gestalt einer Ablagerung wie z.B. einer Sedimentansammlung in dem Behältnis 3 geschlossen werden, wenn die Betriebsdauer Ton oder die davon abgeleitete Größe kleiner als oder um einen Grenzwert tim kleiner als die Referenzbetriebsdauer Ton ref oder die Referenzgröße ist. Den Vergleich zwischen Betriebsdauer Ton und
Referenzbetriebsdauer Ton ref veranschaulicht Figur 7.
In einer Ausführungsvariante werden die Betriebsdauer Ton oder die
Betriebspausendauer Tor bei jedem Betrieb des Abwasserpumpenaggregats 2 berechnet und aus den berechneten Betriebsdauern Ton oder Betriebspausendauern
Torr ein Trend ermittelt. Figur 8 veranschaulicht den Fall, dass die Betriebsdauer Ton bei jedem Betrieb des Abwasserpumpenaggregats 2 höher als zuvor ist, so dass ein
Trend ATon/At größer null vorliegt. Der Trend kann mit einem Grenzwert verglichen werden, um festzustellen, ob die allmähliche Zunahme der Betriebsdauer Ton auf einen zu erwartenden Verschleiß zurückzuführen oder durch einen fehlerhaften
Zustand bedingt ist. Auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung des
Abwasserpumpenaggregats 2, eines Lager- oder Laufradschadens des
Abwasserpumpenaggregats 2 oder einer Verstopfung der daran angeschlossenen
Druckleitung 9 wird geschlossen, wenn der Trend ATon/At der Betriebsdauern Ton positiv ist und betraglich einen Grenzwert überschreitet. Alternativ oder kumulativ wird auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Ablagerung, insbesondere einer
Sedimentansammlung in dem Behältnis 3 geschlossen, wenn der Trend der
Betriebsdauer Ton negativ ist und betraglich einen Grenzwert unterschreitet.
Figuren 2 und 3 zeigen zu Figur 1 alternative Ausführungsvarianten. Sie unterscheiden sich von der Variante in Figur 1 lediglich in der örtlichen Anordnung des Sensors 14. So ist der Sensor in der Ausführungsvariante gemäß Figur 2 an der
Druckleitung 9 angeordnet. Da diese mechanisch mit dem
Abwasserpumpenaggregat 2 verbunden ist, übertragen sich dessen Vibrationen auch auf die Druckleitung 9. Der Sensor 14 ist in dieser Anordnung somit ebenfalls ein Vibrationssensor. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass der Sensor LU503203 trocken positioniert ist und somit sehr einfach nachgerüstet werden kann. In der in
Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante ist der Sensor 14 ein induktiver
Stromsensor mit einem Ringkern, durch den das Versorgungskabel 12 des
Abwasserpumpenaggregats 2 geführt ist. Die vom Abwasserpumpenaggregat 2 erfasste physikalische GrôBe ist somit dessen Stromaufnahme. Beim Einschalten des Abwasserpumpenaggregats 2 gibt das Signal des Sensors 14 einen Stromfluss an. Nach dem Ausschalten des Abwasserpumpenaggregats 2 ist das Sensorsignal null. Somit gibt eine steigende Flanke im Sensorsignal oder eine Überschreitung eines Signalgrenzwerts den Einschaltzeitpunkt ton UNd eine fallende Flanke im
Sensorsignal oder eine Unterschreitung eines Signalgrenzwerts den
Ausschaltzeitpunkt torr an. Die Auswerteeinheit 15 überprüft das Sensorsignal auf das
Auftreten eines der genannten Ereignisse (Flanke, Grenzwertüber-/ unterschreitung), um den Einschaltzeitpunkt ton und den Ausschaltzeitpunkt tors festzustellen. Daraus berechnet sie dann wie zuvor die Betriebsdauer Ton UNd/ oder die
Betriebspausendauer Torr und leitet diese an den Server 18 weiter, welcher dann wie oben beschrieben eine Auswertung vornimmt.
In anderen Ausführungsvarianten, die in Figuren 4 und 5 gezeigt sind, umfasst das
Abwasserpumpensystem 1 ein erstes Abwasserpumpenaggregat 2a und wenigstens ein zweites Abwasserpumpenaggregat 2b. Das erfindungsgemäBe Verfahren wird bei dem zweiten Abwasserpumpenaggregat 2b ebenfalls durchgeführt, d.h. dessen
Betriebsdauer Ton UNd/ oder Betriebspausendauer Tor berechnet und daraus wenigstens eine Mehrinformation über das zweite Abwasserpumpenaggregat 2b und/oder das Abwasserpumpensystem 1 bestimmt, wie dies vorstehend bezogen auf das erste Abwasserpumpenaggregat 2a bzw. den Fall eines einzigen
Abwasserpumpenaggregats 2 erläutert ist. Beide Abwasserpumpenaggregate 2a, 2b haben jeweils einen Sensor 14, der über eine entsprechende Signalleitung 19 mit einer Auswerteeinheit 15, 15a, 15b verbunden ist, die, wie zuvor beschrieben, die
Auswertung des jeweiligen Sensorsignals vornimmt.
In einer Ausführungsvariante wird dabei jedoch nicht die jeweilige Betriebsdauer Ton mit einer Standardbetriebsdauer Toner Oder einer früheren Betriebsdauer des jeweiligen Abwasserpumpenaggregats 2a, 2b verglichen, vielmehr wird die
Betriebsdauer Ton des ersten Abwasserpumpenaggregats 2a mit der Betriebsdauer LU503203
Ton des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2b verglichen. Mit anderen Worten ist die Referenzbetriebsdauer Ton ref hier die berechnete Betriebsdauer Ton des zweiten
Abwasserpumpenaggregats 2b.
Figur 4 veranschaulicht ein Abwasserpumpensystem 1, bei dem das zweite
Abwasserpumpenaggregat 2b gemeinsam mit dem ersten
Abwasserpumpenaggregat 2a in dem Behältnis 3 angeordnet ist und abwechselnd mit diesem betrieben wird. Beide Abwasserpumpenaggregate 2a werden von derselben Steuerung 10 ein- und ausgeschaltet. Auf einen fehlerhaften Zustand in
Gestalt einer Verstopfung des ersten Abwasserpumpenaggregat 2a, eines Lager- oder Laufradschadens des ersten Abwasserpumpenaggregats 2a oder einer
Verstopfung der daran angeschlossenen Abwasserleitung 9 wird geschlossen, wenn die Betriebsdauer Ton des ersten Abwasserpumpenaggregats 2a größer als oder um einen Grenzwert größer als die Betriebsdauer Ton des zweiten
Abwasserpumpenaggregats 2b ist. Umgekehrt kann auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung des zweiten Abwasserpumpenaggregat 2b, eines Lager- oder Laufradschadens des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2a oder einer
Verstopfung der daran angeschlossenen Abwasserleitung 9 geschlossen werden, wenn die Betriebsdauer Ton des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2b größer als oder um einen Grenzwert größer als die Betriebsdauer Ton des ersten
Abwasserpumpenaggregats 2a ist. Der Vergleich wird auch hier vom Server 18 durchgeführt, der auch hier eine Servicemitteilung an einen Nutzer senden kann, wenn der fehlerhafte Zustand erkannt worden ist.
Figur 5 veranschaulicht ein Abwasserpumpensystem 1, bei dem das erste
Abwasserpumpenaggregat 2a in einem ersten Behältnis 3a und das zweite
Abwasserpumpenaggregat 2b in einem zweiten Behältnis 3b angeordnet sind. Jedes
Abwasserpumpenaggregat 2a, 2b wird von einer eigenen Steuerung 10 ein- und ausgeschaltet, je nach dem Wasserstand 13 in dem jeweiligen Behältnis 3a, 3b, der jeweils von einem Pegelsensor 5 über eine Messleitung 11a, 11b an die jeweilige
Steuerung 10 übertragen wird. Das zweite Behältnis 3b ist über eine Abwasserleitung 9a, 8b mit dem ersten Behältnis 3a verbunden. Die Abwasserleitung 9a, 8b besteht aus einer Druckleitung 9a, die mit dem ersten Abwasserpumpenaggregat 2a verbunden ist und das von ihm gepumpte Abwasser transportiert, und einer sich LUS03203 daran anschließenden Zulaufleitung 8b, über die das Abwasser 4 in das zweite
Behältnis 3b geführt wird. Das bedeutet, dass das erste Abwasserpumpenaggregat 2a im Betrieb über die Abwasserleitung 9a, 8b Abwasser 4 in das zweite Behältnis 3b pumpt. Einen weiteren Zulauf in das zweite Behältnis 3b gibt es nicht.
Das erste und zweite Behältnis 3a, 3b sind über eine längere Distanz voneinander getrennt, beispielsweise mehrere hundert Meter, um das Abwasser 4 zu einer
Wasseraufbereitungsanlage zu transportieren. In der Praxis sind hierzu mehrere solcher hintereinandergeschalteten Behältnisse 3a, 3b mit
Abwasserpumpenaggregaten 2a, 2b erforderlich.
Jedem Abwasserpumpenaggregat 2a, 2b ist auch hier ein entsprechender Sensor 14 zugeordnet, der hier beispielhaft ein Vibrationssensor ist. Jeder der Sensoren 14 überträgt sein Sensorsignal über eine Signalleitung 19 an eine entsprechende
Auswerteeinheit 15a, 15b, die wie zuvor beschrieben, das jeweilige Sensorsignal auf das Auftreten eines den Einschaltzeitpunkt ton und den Ausschaltzeitpunkt torr angebenden Ereignisses auswertet und daraus dann die Betriebsdauer Ton und / oder die Betriebspausendauer Tor des jeweiligen Abwasserpumpenaggregats 2a, 2b berechnet. Jedes Auswerteeinheit 15a, 15b übermittelt diese dann an den Server 18 zur weiteren Auswertung bzw. zur Gewinnung der Mehrinformation über das
Abwasserpumpensystem 1.
Aufgrund des fehlenden weiteren Zulaufs, kann in dem dargestellten Fall auf einen fehlerhaften Zustand des Abwasserpumpensystems 1 in Gestalt einer Leckage in der
Abwasserleitung 9a, 8b geschlossen werden, wenn die Summe der in einem bestimmten Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern Ton des ersten
Abwasserpumpenaggregats 2a größer als oder um einen Grenzwert größer als die
Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern Ton des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2a ist, die in diesem Fall die
Referenzbetriebsdauer Ton ref bildet.
Zusätzlich oder alternativ wird auf einen fehlerhaften Zustand des
Abwasserpumpensystems 1 in Gestalt eines unzulässigen Zulaufs von Wasser in die
Abwasserleitung 9a, 8b geschlossen, wenn die Summe der in einem bestimmten LU503203
Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern Ton des ersten
Abwasserpumpenaggregats 2a kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die
Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Referenzbetriebsdauern
Ton,ret ist. In diesem Fall gelangt Wasser in das Abwasserpumpensystem 1, das bestimmungsgemal nicht von diesem gefördert werden soll.
In einer anderen Ausführungsvariante wird die Betriebspausendauer Toff des zweiten
Abwasserpumpenaggregats 2b, d.h. der Zeitraum zwischen zwei Betrieben des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2b, wiederholt ermittelt und mit einer
Referenzpausendauer Toftret verglichen. Auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt eines abnormalen Zulaufs von Wasser in das Abwasserpumpensystem 2 wird geschlossen, wenn die Betriebspausendauer Tor wiederholt kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzpausendauer Toft ref ist. Die
Referenzpausendauer Torfret kann in diesem Fall die mittlere Betriebspausendauer
Torr des zweiten Abwasserpumpenaggregats 2b sein.
Wie bereits angemerkt, kann das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vielzahl unterschiedlichen Abwasserpumpensysteme Anwendung finden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung lediglich beispielhaft zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben ist und den Schutzbereich der
Erfindung keineswegs einschränkt. Merkmale der Erfindung, die als „kann“, „beispielhaft“, „bevorzugt“, „optional“, „ideal“, „vorteilhaft“, „gegebenenfalls“, „geeignet“ oder dergleichen angegeben sind, sind als rein fakultativ zu betrachten und schränken ebenfalls den Schutzbereich nicht ein, welcher ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist. Soweit in der vorstehenden Beschreibung Elemente,
Komponenten, Verfahrensschritte, Werte oder Informationen genannt sind, die bekannte, naheliegende oder vorhersehbare Äquivalente besitzen, werden diese
Äquivalente von der Erfindung mit umfasst. Ebenso schließt die Erfindung jegliche
Änderungen, Abwandlungen oder Modifikationen von Ausführungsbeispielen ein, die den Austausch, die Hinzunahme, die Änderung oder das Weglassen von Elementen,
Komponenten, Verfahrensschritte, Werten oder Informationen zum Gegenstand haben, solange der erfindungsgemäße Grundgedanke erhalten bleibt, ungeachtet dessen, ob die Änderung, Abwandlung oder Modifikationen zu einer Verbesserung | LU503203 oder Verschlechterung einer Ausführungsform führt.
Obgleich die vorstehende Erfindungsbeschreibung eine Vielzahl körperlicher, unkörperlicher oder verfahrensgegenständlicher Merkmale in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) nennt, so können diese Merkmale auch isoliert von dem konkreten Ausführungsbeispiel verwendet werden, jedenfalls soweit sie nicht das zwingende Vorhandensein weiterer Merkmale erfordern. Umgekehrt können diese in Bezug zu einem oder mehreren konkreten Ausführungsbeispiel(en) genannten Merkmale beliebig miteinander sowie mit weiteren offenbarten oder nicht offenbarten Merkmalen von gezeigten oder nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden, jedenfalls soweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen oder zu technischen Unvereinbarkeiten führen.
Bezugszeichenliste LU503203 1 Abwasserpumpensystem 2 Abwasserpumpenaggregat 2a erstes Abwasserpumpenaggregat 2b zweites Abwasserpumpenaggregat 3 Behaltnis 3a erstes Behaltnis 3b zweites Behältnis 4 Abwasser
Pegelstandssensor 6 Saugseite 7 Druckseite 8 Zulaufleitung 8a erste Zulaufleitung 8b zweite Zulaufleitung 9 Druckleitung, Abwasserleitung 9a erste Druckleitung, Abwasserleitung 9b zweite Druckleitung, Abwasserleitung
Steuereinheit 11 Messleitung 11a erste Messleitung 11b zweite Messleitung 12 Versorgungsleitung 13 Pegelstand 14 Sensor
Auswertungseinheit 15a erste Auswertungseinheit 15b zweite Auswertungseinheit 16 Funkübertragung 17 Internet 18 Server 19 Signalleitung
Claims (1)
- WI 820059LU C LU50320316.12.2022 Ansprüche1. Verfahren zur Informationsgewinnung, insbesondere zur Zustandsüberwachung, bei einem Abwasserpumpenaggregat (2) eines Abwasserpumpensystems (1) und/oder bei einem zumindest ein Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) umfassendes Abwasserpumpensystem (1), wobei das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) im Betrieb Abwasser (4) aus einem Behältnis (3) zum Sammeln des Abwassers (4) abpumpt, dadurch gekennzeichnet, dass a) mit Hilfe eines separaten Sensors (14), eine von außen messbare physikalische Größe des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) und/oder des Abwasserpumpensystems (1) erfasst wird, b) aus der erfassten Größe der Einschaltzeitpunkt (ton) und der Ausschaltzeitpunkt (tof) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) ermittelt wird, c) aus dem Einschaltzeitpunkt (ton) und dem Ausschaltzeitpunkt (torr) eine Betriebsdauer (Ton) oder Betriebspausendauer (Tor) berechnet wird, wobei der Sensor (14) dafür verwendet wird, den Einschaltzeitpunkt (ton) und den Ausschaltzeitpunkt (tof) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) zu ermitteln, und d) die Betriebsdauer (Ton) oder die Betriebspausendauer (Toff) ausgewertet wird, um wenigstens eine Mehrinformation über das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) und/oder das Abwasserpumpensystem (1) zu erhalten.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) die Betriebsdauer (Ton), oder eine daraus bestimmte Betriebsgröße, mit einer Referenzbetriebsdauer (Tonrer) oder einer Referenzgröße verglichen wird, wobei aus dem Ergebnis des Vergleichs auf den die Mehrinformation bildenden Zustand, insbesondere einen Fehlerzustand desAbwasserpumpenaggregats (2, 2a) und/oder des Abwasserpumpensystems | LU503203 (1) geschlossen wird.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzbetriebsdauer (Tonrer) eine frühere Betriebsdauer des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) ist oder dass die Referenzgröße eine aus einer früheren Betriebsdauer des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) bestimmte Größe ist.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a), eines Lager- oder Laufradschaden des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) oder einer Verstopfung einer daran angeschlossenen Druckleitung (9) geschlossen wird, wenn die Betriebsdauer (Ton) oder die davon abgeleitete Betriebsgröße größer als oder um einen Grenzwert (tim) größer als die Referenzbetriebsdauer (Ton ref) oder die Referenzgröße ist.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Ablagerung, insbesondere einer Sedimentansammlung in dem Behältnis (3) geschlossen wird, wenn die Betriebsdauer Ton oder die davon abgeleitete Größe kleiner als oder um einen Grenzwert (tim) kleiner als die Referenzbetriebsdauer (Ton ref) oder die Referenzgröße ist.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdauer (Ton) oder die Betriebspausendauer (Tor) gemäß der Schritte a) bis c) bei jedem Betrieb des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) wiederholt berechnet wird und aus den berechneten Betriebsdauern (Ton) oder Betriebspausendauern (Toff) ein die Betriebsgröße bildender Trend ermittelt wird, und dass die Referenzgröße einen Grenzwert für den Trend bildet.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung desAbwasserpumpenaggregats (2, 2a), eines Lager- oder Laufradschaden des ~~ LU503203 Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) oder einer Verstopfung einer daran angeschlossenen Druckleitung (9) geschlossen wird, wenn der Trend der Betriebsdauern (Ton) positiv ist und betraglich einen Grenzwert überschreitet.8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Ablagerung, insbesondere einer Sedimentansammlung in dem Behältnis (3) geschlossen wird, wenn der Trend der Betriebsdauer (Ton) negativ ist und betraglich einen Grenzwert unterschreitet.9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserpumpensystem (1) wenigstens ein zweites Abwasserpumpenaggregat (2b) umfasst, bei dem die Schritte a) bis c) durchgeführt werden, um eine Betriebsdauer (Ton) des zweiten Abwasserpumpenaggregats (2b) zu berechnen, und dass die Referenzbetriebsdauer (Toner) die berechnete Betriebsdauer (Ton) dieses zweiten Abwasserpumpenaggregats (2b) ist oder die Referenzgröße eine aus der berechneten Betriebsdauer (Ton) dieses zweiten Abwasserpumpenaggregats (2b) bestimmte Betriebsgröße ist.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Abwasserpumpenaggregat (2b) in einem zweiten Behältnis (3b) angeordnet oder damit verbunden ist, um Abwasser aus dem zweiten Behältnis (3b) zu pumpen, und das erste Abwasserpumpenaggregat (2a) im Betrieb über eine Abwasserleitung (9a, 8b) Abwasser (4) aus dem ersten Behältnis (3a) in das zweite Behältnis (3b) pumpt, und dass die Summe der in einem bestimmten Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern (Ton) des ersten Abwasserpumpenaggregats (2a) gebildet und als Betriebsgröße verwendet wird und die Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern (Ton) des zweiten Abwasserpumpenaggregats (2b) gebildet und als Referenzgröße verwendet wird, und dass auf einen fehlerhaften Zustand des Abwasserpumpensystems (1) in Gestalt einer Leckage in derAbwasserleitung (9a, 8b) geschlossen wird, wenn die Betriebsgröße größer LUS03203 als oder um einen Grenzwert größer als die Referenzgröße ist.11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Abwasserpumpenaggregat (2b) in einem zweiten Behältnis (3b) angeordnet oder damit verbunden ist, um Abwasser aus dem zweiten Behältnis (3b) zu pumpen, und das erste Abwasserpumpenaggregat (2a) im Betrieb über eine Abwasserleitung (9a, 8b) Abwasser (4) aus dem ersten Behältnis (3a) in das zweite Behältnis (3b) pumpt, und dass die Summe der in einem bestimmten Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern (Ton) des ersten Abwasserpumpenaggregats (2a) gebildet und als Betriebsgröße verwendet wird und die Summe der in dem Betrachtungszeitraum vorliegenden Betriebsdauern (Ton) des zweiten Abwasserpumpenaggregats (2b) gebildet und als Referenzgröße verwendet wird, und dass auf einen fehlerhaften Zustand des Abwasserpumpensystems (1) in Gestalt eines unzulässigen Zulaufs von Wasser in die Abwasserleitung (9a, 8b) geschlossen wird, wenn die Betriebsgröße kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzgröße ist.12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Abwasserpumpenaggregat (2b) gemeinsam mit dem ersten Abwasserpumpenaggregat (2a) in dem Behältnis (3) angeordnet oder damit verbunden ist und abwechselnd mit dem ersten Abwasserpumpenaggregat (2a) betrieben wird, wobei auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt einer Verstopfung, eines Lager- oder Laufradschadens des ersten Abwasserpumpenaggregats (2a) oder einer Verstopfung einer daran angeschlossenen Abwasserleitung (9) geschlossen wird, wenn die Betriebsdauer (Ton) des ersten Abwasserpumpenaggregats (2a) oder die davon abgeleitete Betriebsgröße größer als oder um einen Grenzwert größer als die Referenzbetriebsdauer (Ton,rer) Oder die Referenzgröße ist.13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße ein aus der Betriebsdauer berechnetes Abwasservolumen und die Referenzgröße ein entsprechendes | LU503203 Referenzabwasservolumen ist.14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis c) wiederholt werden und die jeweils berechnete Betriebspausendauer (Toff) in Schritt d) oder eine daraus bestimmte Betriebspausengröße mit einer Referenzpausendauer (Tos ref) Oder einer Referenzpausengröße verglichen und auf einen fehlerhaften Zustand in Gestalt eines unzulässigen Zulaufs von Wasser in das Abwasserpumpensystem (2) geschlossen wird, wenn die Betriebspausendauer (Tor) wiederholt kleiner als oder um einen Grenzwert kleiner als die Referenzpausendauer (Toff ref) ist.15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) aus der Betriebsdauer (Ton) das vom Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) gepumpte Abwasservolumen bestimmt wird, das die Mehrinformation bildet.16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Einschaltzeitpunkt (ton) und dem darauf folgenden Ausschaltzeitpunkt (torr) die Betriebsdauer (Ton) und aus der erfassten Größe nach einer sich an den Ausschaltzeitpunkt (tof) anschließenden Betriebspause der Wiedereinschaltzeitpunkt (ton) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) ermittelt und aus dem letzten Ausschaltzeitpunkt (tor) und dem darauf folgenden Widereinschaltzeitpunkt (ton) die Betriebspausendauer (Toff) berechnet wird, wobei in Schritt d) aus der Betriebsdauer (Ton) und der Betriebspausendauer (Tor) näherungsweise - der Volumenstrom (Qout) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) als Mehrinformation gemäß der Gleichung: Qout = Fel “A(horr — hon) bestimmt wird, und/ oder- der Zulauf (Qin) in das Behältnis (3) als Mehrinformation gemäß der LUS03203 Gleichung: Qin = Ton AChoff — hon) Ton‘ Toff bestimmt wird, wobei Qou der Volumenstrom des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a), Ton die Betriebsdauer, Tor die Betriebspausendauer, A der Querschnitt eines zylindrischen Behältnisses (3) hon ein Einschaltpegel im Behältnis (3), bei dem das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) einschaltet und hott ein Ausschaltpegel im Behältnis (3), bei dem das Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) ausschaltet, ist.17.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14) sein Sensorsignal an eine Auswerteeinheit (15) Ubertragt, welches das Sensorsignal auswertet, die Betriebsdauer (Ton) und/ oder Betriebspausendauer (Tor) berechnet und anschließend an einen entfernten, insbesondere mit dem Internet (17) verbundenen Server (18) überträgt, auf dem Schritt d) ausgeführt wird.18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Servicemitteilung erzeugt und an einen Nutzer Ubertragen wird, wenn ein fehlerhafter Zustand erkannt worden ist.19. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14) außen an dem Abwasserpumpenaggregat (2, 2a) oder an einem damit in Wirkverbindung stehenden Teil des Abwasserpumpensystems (1), insbesondere an einem Antriebsmotor, einer Pumpeneinheit, einem Getriebe, einer Laterne, einem Gestänge, einer Druckleitung (9) oder einem Versorgungskabel (12) des Abwasserpumpenaggregats (2, 2a) angebracht ist.20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, LU503203 dass der der Sensor (14) ein Vibrationssensor, ein Stromsensor oder ein Magnetfeldsensor ist.21. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschaltzeitpunkt (ton) und der Ausschaltzeitpunkt (tof) dadurch festgestellt werden, dass ein von dem Sensor (14) geliefertes Signal einen Grenzwert über- oder unterschreitet, eine steigende oder fallende Flanke aufweist oder ein Vorzeichenwechsel hat.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU503203A LU503203B1 (de) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem |
| EP23213077.3A EP4386150A1 (de) | 2022-12-16 | 2023-11-29 | Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem |
| CN202311677803.6A CN118208424A (zh) | 2022-12-16 | 2023-12-08 | 用于在污水泵组和/或污水泵系统中获取信息的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU503203A LU503203B1 (de) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU503203B1 true LU503203B1 (de) | 2024-06-17 |
Family
ID=85199450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU503203A LU503203B1 (de) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4386150A1 (de) |
| CN (1) | CN118208424A (de) |
| LU (1) | LU503203B1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118855724A (zh) * | 2024-09-26 | 2024-10-29 | 佳都科技集团股份有限公司 | 一种液下排污泵的故障监视装置、方法、设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3918294A1 (de) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Sarlin Ab Oy E | Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen einer abwasser-pumpstation |
| JPH0882298A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-03-26 | Hitachi Ltd | 排水ポンプ機場及び排水ポンプ機場の排水運転方法 |
| US20030171895A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-11 | Harris Casey A. | Pump system diagnosis |
| JP2015034513A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社クボタ | 異常検出装置、汚水搬送ポンプ装置及び監視装置 |
-
2022
- 2022-12-16 LU LU503203A patent/LU503203B1/de active IP Right Grant
-
2023
- 2023-11-29 EP EP23213077.3A patent/EP4386150A1/de active Pending
- 2023-12-08 CN CN202311677803.6A patent/CN118208424A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3918294A1 (de) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Sarlin Ab Oy E | Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen einer abwasser-pumpstation |
| JPH0882298A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-03-26 | Hitachi Ltd | 排水ポンプ機場及び排水ポンプ機場の排水運転方法 |
| US20030171895A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-11 | Harris Casey A. | Pump system diagnosis |
| JP2015034513A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社クボタ | 異常検出装置、汚水搬送ポンプ装置及び監視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4386150A1 (de) | 2024-06-19 |
| CN118208424A (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1564411B1 (de) | Verfahren zur Ermittlung von Fehlern beim Betrieb eines Pumpenaggregates | |
| EP2433010B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur betriebspunktbestimmung einer arbeitsmaschine | |
| EP3449132B1 (de) | Verfahren zur detektion eines abnormalen betriebszustands eines pumpenaggregats | |
| EP1972793B1 (de) | Verfahren zur Detektion von Fehlern in Pumpenaggregaten | |
| EP2072829B1 (de) | Tauchpumpe | |
| EP2258949B1 (de) | Verfahren zur Ermittlung von charakteristischen Werten, insbesondere Werten , insbesondere von Parametern, eines in einer Anlage eingebundenen elektromotorisch angetriebenen Kreiselpumpenaggregates | |
| DE69911306T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Leitungsnetzes | |
| EP2549257B1 (de) | Verfahren zur Schadenserkennung an Getrieben | |
| DE112012002234B4 (de) | Motorsteuerungsvorrichtung | |
| DE102008010466A1 (de) | Windenergieanlage mit Blatteinstellwinkelregler | |
| DE10157143B4 (de) | Wartungsintervallanzeige für Pumpen | |
| LU503203B1 (de) | Verfahren zur informationsgewinnung bei einem abwasserpumpenaggregat und/oder einem abwasserpumpensystem | |
| DE102008048956A1 (de) | Verfahren zum Überwachen eines Getriebes einer Windenergieanlage | |
| EP2122177B1 (de) | Pumpenaggregat | |
| EP1731684B1 (de) | Betriebsverfahren für eine Abwasserhebeanlage und mit diesem Verfahren betriebenen Anlage | |
| WO2008084077A1 (de) | Verfahren zur automatischen zustandsbestimmung eines hydraulikaggregates | |
| DE102019102907A1 (de) | Radsatzgetriebe | |
| DE10156927A1 (de) | Pumpencontroller mit Teileidentifikation | |
| DE19927365C2 (de) | Verfahren zum Steuern des Pegels beim Abpumpen eines fließfähigen Mediums mit mindestens zwei Tauchmotorpumpen | |
| EP3706308B1 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen schwingungsüberwachung und verfahren | |
| EP1637890B1 (de) | Verfahren zur berührungslosen Drehzahlmessung für Elektromotoren | |
| EP4279745B1 (de) | Verfahren zur bestimmung der statischen förderhöhe einer pumpe | |
| DE102006032648B4 (de) | Diagnosesystem und Verfahren zur Zustandsüberwachung und Erkennung von Funktionsminderungen und Ausfällen an verdichtende und rotierende Maschinen | |
| DE102004056996A1 (de) | Maschinenanordnung mit einer Maschine, die einen Grundkörper und einen Zusatzkörper aufweist | |
| DE102005045284A1 (de) | Drehzahlüberwachungsvorrichtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240617 |