機泵遠程能效監測及故障預警系統的製作方法
2023-07-15 01:52:06
本實用新型涉及網絡通訊技術領域，具體為一種機泵遠程能效監測及故障預警系統。
背景技術：
節能降耗是當前社會各業極為關注的課題，對保有量大的水泵的增效在各領域已進行了多年，採用高效泵和變頻驅動提高泵系統的運行效率得到了大家的一致認可，並得到了廣泛的使用，提高了運行效率。泵輸系統作為一個複雜的關聯繫統，包含了變頻器、變頻電機、泵、輸送介質和運行工況，僅僅關注某一部件已無大的節能增效空間，只有從系統運行的各個方面進行綜合的分析計算，變「部件節能」為「系統節能」，才有柳暗花明的新天地。
現在的機泵遠程監控系統不能對歷史數據和實時數據進行分析處理，無法針對性的進行檢修、故障前檢修和故障前預警(自動檢測泵的預警位置，以及處理的辦法)，降低了系統的運行穩定性，無法有效的降低因設備原因對生產的非計劃性幹擾，並且不能有目的性對系統進行優化，降低了整個泵系統的運行可靠性。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種機泵遠程能效監測及故障預警系統，具備運行穩定及可靠性強的優點，解決了不能對歷史數據和實時數據進行分析處理及穩定性和可靠性低的問題。
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種機泵遠程能效監測及故障預警系統，包括監控站，所述監控站與傳輸模塊雙向信號連接，並且傳輸模塊分別與數據中心和採集站一至採集站N雙向信號連接。
所述監控站由智能手環、筆記本、客戶機和平板組成，所述傳輸模塊由Internet、GPRS和CDMA組成，所述數據中心由數據伺服器、應用伺服器、WEB伺服器和消息服務組成，所述智能手環、筆記本、客戶機和平板分別通過Internet、GPRS和CDMA與數據伺服器、應用伺服器、WEB伺服器和消息服務雙向信號連接。
優選的，所述採集站一、採集站二、採集站三至採集站N均相同，所述採集站一由工作站、網關和採集終端組成，並且工作站的輸入端與網關的輸出端電連接，網關的輸出端與採集終端電連接，所述採集終端由振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計組成，並且振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計的輸出端均與網關的輸入端電連接。
優選的，所述CDMA由編碼器、擴頻調製、調製和發射機組成。
優選的，所述振動傳感器為ZH6938型低頻振動傳感器。
優選的，所述三相電功率變送器由三相隔離採樣電路、A/D轉換器、單片機、DSP器件、D/A轉換器、定標放大器和專用厚膜集成V/I轉換器組成。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：該機泵遠程能效監測及故障預警系統，通過設置機泵遠程監控系統，著眼於系統節能，拓展於設備遠程狀態監控，以機泵系統為核心，設置有Internet、GPRS和CDMA，架構於當今網際網路雲計算，系統包括數位化採集站、數據中心和監控站組成，實現對機泵用電量、流量、壓力、溫度、振動、軸向位置、軸承溫升和密封洩漏等等分布採集及集中監控，通過對歷史數據和實時數據的分析處理，獲取系統能效運行情況，為系統節能提供分析依據與節能效果分析；設置有振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計，通過對機泵自身數據的監控與全周期數據記錄，實現針對性的檢修、故障前檢修和故障前預警(自動檢測泵的預警位置，以及處理的辦法)，提高系統的運行穩定性，降低因設備原因對生產的非計劃性幹擾，並能有目的性對系統的優化，提高整個泵系統的運行可靠性。
附圖說明
圖1為本實用新型系統示意圖；
圖2為本實用新型系統採集站一示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
請參閱圖1-2，一種機泵遠程能效監測及故障預警系統，包括監控站，監控站與傳輸模塊雙向信號連接，提供電腦、智慧型手機和平板電腦等多種操作方式，通過消息服務的推送功能，可將各類報警數據推送到設備和APP，提供系統應用的便利性，電腦類監控站提供最全的數據查詢、數據分析和歷史數據功能，智慧型手機類和微信端等提供實時關鍵信息及各類報警預警信息。
並且傳輸模塊分別與數據中心和採集站一至採集站N雙向信號連接，實現數據採集、存儲與分析，並對數據進行發布，所有的應用構架在穩定性極高的公有雲系統上，可實現靈活的部署及降低系統成本，減少在本地部署數據中心的成本支出，數據中心軟體主要包含：
a)數據採集層：該層是直接與現場設備進行交互的底層軟體模塊，負責與終端構建通訊鏈路並獲取現場工作站的各類數據，對獲取到的數據進行篩選後進入資料庫永久存儲。
b)應用服務層：應用層包括底層的權限管理、數據管理和數據加工等支撐業務，同時面向不同的角色類型開展不同的應用功能。
c)展現層：向用戶提供各項服務，包括系統監測、分析、報表和消息服務等，展示泵的各類運行狀況，進一步提高泵的運維能力和運行的可靠性。
採集站一、採集站二、採集站三至採集站N均相同，採集站一由工作站、網關和採集終端組成，並且工作站的輸入端與網關的輸出端電連接，網關的輸出端與採集終端電連接，採集終端由振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計組成，振動傳感器為ZH6938型低頻振動傳感器，並且振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計的輸出端均與網關的輸入端電連接，三相電功率變送器由三相隔離採樣電路、A/D轉換器、單片機、DSP器件、D/A轉換器、定標放大器和專用厚膜集成V/I轉換器組成，採集站通過各類傳感器、智能儀表和採集器獲取機泵運行的各類數據，並通過3G/4G/乙太網方式將數據上傳至數據中心，採集站是整個系統的硬體支撐平臺與數據源，根據各類機泵的不同結構特點與運行特點，設置所需採集的數據，採集站本地靈活配置本地數據顯示站，如計算機監控站、單觸控螢幕監控站和無監控站等方式，以適應不同機泵站的數據採集需求。
監控站由智能手環、筆記本、客戶機和平板組成，傳輸模塊由Internet、GPRS和CDMA組成，CDMA由編碼器、擴頻調製、調製和發射機組成，數據中心由數據伺服器、應用伺服器、WEB伺服器和消息服務組成，智能手環、筆記本、客戶機和平板分別通過Internet、GPRS和CDMA與數據伺服器、應用伺服器、WEB伺服器和消息服務雙向信號連接。
部署方式：
1)集成部署方式
可以降低本系統的現場成本，採集站的相關智能設備通過現有的PLC系統集成到各站的數位化監控系統中。
通過現有的數位化監控系統獲取各類機泵數據化站的數據和信息，展示在本站的監控軟體中，提供實時數據顯示與運行狀態的顯示，並將數據上傳到上級信息中心。
在上級信息中心建設機泵遠程監測管理系統，獲取各站點的實時機泵運行數據，進行數據的分析、計算、預警和報表等功能。
與現有的生產信息系統進行集成，需要做好現有系統的集成與兼容，需要對有系統的IO點、PLC控制程序和監控軟體進行相應的修改，部分站點可能需要進行部分IO模塊的升級，但在現有的生產信息系統基礎上進行集成，可以減少系統網絡層和軟體層的調試時間和工作量，減少項目的施工周期。
2)獨立部署方式
建設一套獨立的機泵遠程監測數位化站，建設獨立的數位化系統和監控站，共用現有的網絡系統，託管建設機泵遠程監測雲平臺管理系統，獲取各站點的實時機泵運行數據，進行數據的分析、計算、預警和報表等功能，採集站通過乙太網進行各類數據的傳輸，大大簡化系統設計，降低系統複雜度。
該方案可避免對現有生產信息系統的改造和變更，不影響現有生產系統的運行，並在今後對機泵信息系統進行升級改造，形成各類設備的遠程信息監控系統。
綜上所述，該機泵遠程能效監測及故障預警系統，通過設置機泵遠程監控系統，著眼於系統節能，拓展於設備遠程狀態監控，以機泵系統為核心，設置有Internet、GPRS和CDMA，架構於當今網際網路雲計算，系統包括數位化採集站、數據中心和監控站組成，實現對機泵用電量、流量、壓力、溫度、振動、軸向位置、軸承溫升和密封洩漏等等分布採集及集中監控，通過對歷史數據和實時數據的分析處理，獲取系統能效運行情況，為系統節能提供分析依據與節能效果分析；設置有振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、三相電功率變送器和流量計，通過對機泵自身數據的監控與全周期數據記錄，實現針對性的檢修、故障前檢修和故障前預警(自動檢測泵的預警位置，以及處理的辦法)，提高系統的運行穩定性，降低因設備原因對生產的非計劃性幹擾，並能有目的性對系統的優化，提高整個泵系統的運行可靠性。
儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。