優化泵站機組監測，確保泵站運行安全

【摘 "要】泵站機組監測是對機組進行維護的前提，監測的質量和效率直接影響著機組的效率與運行的安全性。為了減少故障的發生，提前處理存在的機組問題，西藥對泵站機組的監測進行優化，以提高泵站運行的安全性。

【關鍵字】泵站機組;檢測優化;泵站安全

泵站機組檢測是衡量機組質量與效率的主要方式，機組檢測的結果是對泵站進行維修和改造的重要依據。寧夏固海揚水工程是一項規模較大的工程，建成于70年代末并成功投入使用，30多年來泵站機組設備不斷老化，泵站的效率與安全性急需提高。為了確保泵站運行的安全，需要對泵站的機組進行檢測，并對檢測的犯法進行優化，以提高監測的準確性，確保泵站運行安全。下文筆者結合固海揚水工程泵站機組檢修的現狀，對其優化提出幾點建議措施。

1.泵站機組檢修的現狀

寧夏固海揚水工程有揚水泵站21座，150臺套機組，總裝機容量達到100575千瓦。1臺機組大修需要花費1至2個月的時間。測量大軸擺度、刮削絕緣墊、找折線等關鍵工序需要花費近一個月的時間。泵站機組檢修所需要的工作量極大，耗費的時間很長，檢修的效率也比較低。機組檢修的方法需要進行改善，檢修效率有待提高。

2.人工檢修存在的問題

在檢修過程中，讀表記錄工作需要工作人員等待機組的部件停穩以后進行，所需的時間較長。人力盤車的啟動與停止都會對電機軸和水泵軸造成較大的振動，且數據的準確性比較差，且難以進行重復的操作。另外，人工毒鏢需要占用大量的人力，工作人員的工作條件也比較大。綜合分析后發現，檢修耗費的時間長、占用的工作人員多、容易出現誤差、效率低等，是目前人工檢修存在的主要問題。

3.在線監測系統的功能

為了提高對泵站機組的檢修效率，提高檢修的準確性和安全性，可以考慮采用在線監測的方式，建立自動化的檢修系統。在線監測系統對于規模較大的泵站機組的檢修是比較實用的。該系統集和了計算機、傳感器及人工智能等各項技術，將泵站機組檢測的各項內容都納入了監測的范圍，并能夠對數據進行及時的分析處理。同時，服務器應可以根據其他單位或者廠家采集系統進行數據調整，擴展性和兼容性相對較好。能夠由用戶自定義，完成數據的離線采集與處理。當系統的工程師輸入數據之后，便可將數據傳輸到服務器，并在此處進行統一的分析與管理，最中意系統狀態曲線的形式展示。必要時，方便系統數據的調用。同時可與泵站的局域網進行連接，一旦出現異常或者故障情況，可及時發出警報，工作人員可根據情報的提示進行處理。檢測數據還能夠根據數據人員的分析和操作，及早發現潛在的故障，達到預防故障的目的。

3.1實時監測功能

機組當前的運行狀態可以在用戶的終端通過數值、曲線、圖表的形式展現出來，工作人員根據這些數值狀態，可以實現對機組的實時監測，根據多方面的數據資料對機組的情況進行全面的把握。該系統通過波形顯示把握上導軸承的擺度，根據上、下機架水平振動圖，可以對監測點的位移曲線進行監測。同時，通過頻譜還能對機組的聲壓、振幅、頻率進行展示，同時對三者之間的相互關系進行表達。機組軸心的軌跡也能進行實時監測，當只有一個力作用于轉軸上的時候，其軸心軌跡是圓形的。

電機的定、轉子間氣隙也是泵站機組檢測的重點內容，也是判斷電機運行是否安全的重要參考內容。當二者在運行時發生了嚴重的擺動，甚至是存在結構的變化時，二者間的氣隙就會出現不均勻的現象，所產生的磁拉力也就不對稱。電機的定、轉子間氣隙變化對機組運行的安全性造成了嚴重的威脅，嚴可能會引發情況較嚴重的“掃膛”事故。通過對氣隙進行嚴密監測，有助于對定、轉子當中的缺陷進行修補和調整，并對定轉子的結構變化進行反應，以提高問題的處理效率。

3.2數據分析功能

數據采集完成后需要進行分析以后，了解機組運行狀態的特征參量，并通過特征參量的變化反映機組運行的狀態。反應時域信號的波形圖，其幅值在時間上具有一定的變化規律，有助于利用這一規律把握信號的頻率分布情況。而通過功率譜可以對信號頻率進行分析，并獲得全面、準確的頻率信息。各頻率成分與鍵相信號之間的相對位置、角度等，能反映出具體的時間趨勢圖，這對于軸裂紋等事故的發生具有積極的監測意義。通過軸心軌跡的形狀變化，判斷軸上預載荷的變化、軸間隙是否正常等。除此之外，還能夠對泵站機組存在的其他問題進行反應。

4.在線監測系統的優勢特點

該監測系統能夠有效減少檢修所需要的時間，大大提高泵站機組檢修的效率，有助于延長機組設備的使用壽命、降低停機頻率與人工檢修的成本等，是目前優化泵站機組監測，提高機組運行效率的有效方式。決策部門可以通過參數的變化情況，對重要設備的維護計劃進行調整，強化對設備的監督和管理，及時發現其中的問題，預防并避免故障或事故的發生。

4.1加強的信號采集與共享

通過系統，加強了對泵站機組的擺度、振動、壓力脈動、氣隙等數據的采集，有助于對監測所需要的溫度、功率、轉速、揚程等狀態信息進行采集。通過系統，能夠對機組的低頻、隨機特性等進行綜合考慮，信號的準確和可靠也有較有利的保證。

4.2動態分析符合泵站機組的運行特點

機械、電氣和水力特性等因素都會影響到泵站機組的運行狀態，而機組的振動特性是隨著其功率、轉速、揚程、導葉開度、水頭等參數的變化而變化的，這一變化具有實時性。在進行泵站機組檢測的時候，也應該對其數據進行實施的監測，并對常規的趨勢、頻譜等進行分析，具有清晰、直觀的特點。

4.3數據存儲比較完善

只有多年全面的在線系統監測數據才能夠作為系統檢測的參數，并根據全方位數據的分析和比較，非泵站機組存在的故障進行反應。并以此作為對機組進行小修或大修的依據。該體統中具有比較完善的數據庫存儲方案，具有實施、全面的特點，數據庫的訪問速度也得到保證，滿足了機組壓縮存儲的要求。

4.4通過網絡實現信息的實時監測與發布

該系統在對信息進行實時監測的同時，也為管理和技術人員提供了交流的平臺，方便他們對機組的運行狀況進行把握和溝通，及時解決問題，并為系統的改進提供有效的建議。

5.小結

綜上所述，泵站機組故障的發展是一個漸變的過程，在檢測中采用實時狀態監測的方式，在早期對故障做出預測和評估，有助于捕捉事故征兆，提前做好故障防范。加強對事故的采集和分析，為泵站機組監測提供有力的幫助。同時，優化對泵站機組監測能夠節省人力成本，提高監測的效率，促進泵站的正常、安全運行。

參考文獻：

[1]周偉1，劉雪芹1，唐秀成2. 金湖泵站貫流泵機組水力性能及結構特點分析[J]. 人民黃河，2015，07（07）：104-106.

[2]李智，劉波波，王新民，劉蒙泰，竇玉穎. 單級泵站不同機組流量分配的優化研究[J]. 南水北調與水利科技，2015，04（04）：691-694+707.

[3]黃澤鋒. 改進RBF神經網絡在泵站機組故障診斷中的應用[J]. 水電站機電技術，2014，06（06）：22-26+80.

[4]魏艦，鄭振磊，陳美英. 王耨泵站機組運行監測與故障診斷系統的設計應用[J]. 山東工業技術，2014，14（14）：119+112.

[5]劉超英. 泵站機組振動對泵房結構安全影響的監測及分析[A]. 中國水力發電工程學會抗震防災專業委員會.現代水利水電工程抗震防災研究與進展（2013年）[C].中國水力發電工程學會抗震防災專業委員會：，2013：4.