關鍵機泵設備過負荷監測預警

摘 要：通過對關健機泵設備過負荷監測預警保障設備平穩運行。

關鍵詞：關健機泵;過負荷;監測;預警

對石油化工領域關鍵機泵設備的電壓、電流、功率、溫度等運行過程中過負荷監測與預警是企業安全生產首要保證，時刻監測設備運行狀況、過負荷情況，有效實現對生產中關健機泵設備設備過負荷情況的提前預警與應急調度，天津石化公司聯合天津世紀華信科技有限公司從關健機泵設備監測上開發過負荷監測預警與調度系統，對石化生產一些重要機泵等設備進行電壓、電流、功率等閥值監測。

1 工作原理

當電壓、電流功率超過閾值，機泵過負荷監測系統把過負荷信號分兩路發送出來，一路送到監測室，由人工監測;另一路信號直接通過101/104電力協議送到過負荷監測預警自動語音短信調度系統，監測系統根據收到電力信號，自動分析報警等級，確定具體報警信息、設備，自動分析出設備與報警等級并對應人員等組成自動報警，將各種監測預警信息通過協議轉換語音和短信方式發送給相應接收人，完成監測預警功能，最大程度保護企業關鍵設備。其工作原理示意圖見圖1。

2 系統方案

將傳感器技術和互聯網技術應用于關健機泵設備監測預警領域，實現了生產系統智能化，提高了生產系統的信息處理能力和運行可靠性，方便用戶對生產系統進行組網、管理和維護。同時可以將電力監控、能耗管理等系統合一，具備保護、控制、監測、管理、預警、調度等功能，實現了生產監測與系統管理與調度的有機結合。系統方案示意圖見圖2。

由圖2可知，系統采用典型的三層網絡分布式結構，由工業現場設備層、網絡通信層和用戶管理層組成，采用分散控制、集中管理的組織管理模式。系統具備開放的通信協議，上傳數據接口及實現統一遠程監控管理的能力。

2.1 工業現場設備層

在此架構中，主要是分布著各種傳感器以及數據采集器，傳感器負責采集各種電量參數，而采集器負責實現通信協議的轉換，將數據上傳至云服務器，同時也可以接收遠程管理人員對現場終端的參數配置和控制命令。

2.2 網絡通信層

網絡通信層主要是實現數據的傳輸和轉換，在此層次架構中，將數據采集器上傳的數據進行傳輸以及進行相關的處理分析，此方式能夠將任務量集中傳輸到服務器上。

2.3 用戶管理層

具有圖形化顯示系統各參數及機泵狀態的功能，可以進行保護參數的整定和遠程分合閘控制，能夠在監控中心以聲、光的形式報警將報警信息通過短信，語音等方式通知相關人員。并能夠對上傳的數據與報警信息進行分析，準確記錄故障波形并分析故障原因。

3 功能實現

（1）通過終端傳感器監測關鍵機泵狀態，根據以下邏輯判斷關鍵機泵是否處于非正常過負荷狀態，若處于非正常過負荷狀態，終端遠程上傳報警信息遠程至上位機，上位機根據監測值以聲光或者短信語音報警等形式通知相關人員。通過繼電器及接觸器等設備，實現過/欠壓保護、電壓/電流不平衡保護、斷相、相序錯誤保護等基本保護功能，以及當保護繼電器斷開時，會將報警信息發送到云端服務器。

（2）上位機軟件上能夠對遠程設備的電壓、電流、功率、用電量等信息實時監測采集，按照101/104協議主被動與 設備管理單元進行通信，獲取各種設備告警信息，數據采集模塊通過104/101協議將數據傳輸遠端服務器，信息經過協議轉換后進入語音短信預警調度業務處理服務器，按業務要求進行處理。

（3）通信安全保障處理功能模塊自動與設備管理單元多次握手，同時檢測各種握手情況，但發現異常時系統自動發送告警和短信給相關維護人員，檢測系統運行情況，同時啟動應急備案系統，保證系統安全穩定，7X24小時不間斷運行。

（4）關健機泵設備區域人員功能矩陣管理系統，系統按照設備，設備所在區域，區域管理人員，相關人員職責功能形成多位矩陣，在設備有告警時按照矩陣圖告警定位，定位設備定位區域，定位相關人員，報警級別，告警應急處理流程，告警信息等，自動完成告警所有處理。

（5）自動語音和短信功能，根據預警級別，系統自動把預警轉化為短信和語音信息，通過語音系統和運營商短信協議或者GSM AT短信協議實現和語音短信平臺的通信。實現語音短信應急信息的安全收發和指揮調度。

4 結論

利用物聯網系統將傳感器技術和互聯網技術應用于生產設備低壓配電領域，實現了生產設備監測系統智能化，提高了系統的信息處理能力和運行可靠性，方便用戶對系統進行組網、管理和維護。同時可以將電力監控、能耗管理等系統合一，具備保護、控制、監測、管理，應急指揮調度五大功能，實現了生產智能監測功能與系統管理功能的有機結合。

作者簡介：李建中（1974-），男，漢族，天津人，大專，工程師，中級職稱，主要負責通信管理等工作，研究方向：企業通信應用。