泵站水泵機組能耗在線實時統計與監測研究

宋強 曹祥光

摘 要：本文以某大型泵站水泵機組為研究對象，開發研制了一個集數據采集、狀態實時監測與報警、能耗統計分析及故障診斷于一體的狀態監測系統。該系統已投入運行，現場應用表明系統準確、可靠。

關鍵詞：水泵機組；能耗；統計；監測研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.183

隨著科學技術的發展，現代工業生產的機械設備正朝著大型化、復雜化、高速化及自動化方向發展。設備的生產效率越來越高，機械結構也日趨復雜，為了掌握設備的運行狀態，特別是對于生產中的主要關鍵機組實行在線監測和能耗分析作用和意義可歸結為以下幾個方面：

（1）及時掌握設備運行狀態異常或故障的早期征兆，以便采取相應的措施，將故障消滅在萌芽狀態。

（2）通過監測設備狀態數據，可以更充分的了解設備的性能。

（3）隨時掌握設備運行狀態的變化情況、各部分的性能的劣化程度和機械性能發展趨勢，對設備狀態變化情況做到心中有數，提高設備管理現代化水平。

1 實時能耗統計的計算

在報表系統機組信息一欄中，添加以下能耗統計，需要單獨列表，表格名稱《機組能耗統計》，由于這些數據都是計算所得，所以應該與其它直接檢測量分開，故單獨列表。

（1）在報表系統中，添加水泵機組裝置效率η裝的計算（參看《泵站機電設備維修工與運行工 上冊》第75頁）：

（2）在報表系統中，添加千立方能耗e的計算；能耗的含義即是水泵泵送1000m3水提高1m水位所消耗的電功率，折算為每小時消耗的電功率即為電度數，能耗的計算有三種：

1）當前水泵機組的能耗（不包括變頻器損耗功率）e1：

（3）在報表系統中，添加站用電百分比δ站的計算，站用電百分比δ站即是機組運行期間站用電消耗占整個泵站用電消耗的百分比：

2 報表系統設計

在泵站計算機監控系統中添加五臺水泵機組裝置效率、五臺水泵機組效率、五臺變頻器效率、五臺機組千立方能耗（不含變頻器損耗）、五臺機組千立方能耗（含變頻器損耗）、整個泵站千立方能耗、站用電占整個泵站能耗百分比統計，統計時間間隔10分鐘，統計計算結果直接記錄在計算機監控系統報表中。

在報表系統機組信息一欄中，添加兩個報表

（1）報表一《機組能耗統計（一）》。

1）水泵機組裝置效率（1#機組、2#機組、3#機組、4#機組、5#機組）。2）水泵機組效率（1#機組、2#機組、3#機組、4#機組、5#機組）。3）變頻器效率（1#機組、2#機組、3#機組、4#機組、5#機組）。

（2）報表二《機組能耗統計（二）》。

1）機組千立方能耗（不含變頻器損耗）（1#機組、2#機組、3#機組、4#機組、5#機組）。2）機組千立方能耗（含變頻器損耗）（1#機組、2#機組、3#機組、4#機組、5#機組）。3）整個泵站千立方能耗。4）站用電占整個泵站能耗百分比。

以上能耗統計，統計時間間隔10分鐘，由于這些數據都是計算所得，所以應該與其它直接檢測數據分開，故需要單獨列表。

具體編程由自動化技術工程師編程、添加實施；統計計算、數據庫記錄每10分鐘一次。

3 項目實施意義

本項目解決了泵站機組能耗實時統計計算、自動記錄報表的問題。

沒有實施本創新之前，泵站進行機組能耗統計，需要進行手工計算。手工計算不僅費時費力工作量大，而且容易出錯。

自從設計以上報表統計計算以后，完全取代了手工計算，工作效率大大提高，計算準確，統計及時（每10分鐘記錄一次）。工作人員要查看機組能耗統計，只需要調取相應報表就可以了。實現了水泵機組能耗實時統計自動計算，實現了水泵機組能耗實時自動保存于數據庫、方便隨時調取。