機電設備狀態監測技術在污水處理廠的應用研究

姚衛紅 付大業

新疆兵團工業設備安裝有限責任公司 新疆 烏魯木齊 830000

一般來說,伴隨著城市化建設的不斷推進,高速化的工業發展必然導致污水的排放量不斷增大,政府部門意識到當前日趨嚴重的污水問題,也不斷加大對于污水處理的投資力度與技術研發力度。而污水處理廠作為污水處理的重要場所,承擔著社會環保的重責,這就對污水處理廠的管理與技術提出了新的要求。就目前的污水處理廠工作情況來看,部分的處理廠仍以定期維修與預計維修為主,這就導致出現問題時無法及時處理相關的故障,加上其機電設備的型號與規格都相對落后,導致其浪費大量的人力與物力。因此在污水處理廠中應用機電設備狀態監測技術勢在必行,能有效提高污水處理廠的工作效率。

一、機電設備狀態監測技術的基本概念

機電設備狀態監測技術主要是對機電設備在運行過程中的一種實時監控與掌控的技術,確保其設備整體與部分的工作狀態,也能及時發現設備的異常狀態,進而鎖定設備故障的原因。簡而言之,此技術是一種監控與報錯的技術,現階段其監測技術主要分為三大類：一類,離線定期檢測技術,其技術主要是由測試人員人工操作完成,通過定期到設備使用的現場利用傳感器對點進行勘測,將數據傳輸到相應的計算機中,進行數據的分析與監測,或者通過便攜式的勘測儀器來完成相關的分析操作,這也是當前主流的監測技術。二類,在線檢測離線分析監測技術,其技術主要是在設備所需監測的各個點均安置傳感器,利用微處理器對各個安置的傳感器進行數據采集與分析,將分析的結果傳輸到主機之中,讓專業的技術人員進行下一步的判斷與操作。三類,自動在線監測技術,能夠實時對設備運行的狀態進行檢測,準確地進行設備故障的預報,另外,其技術還能進行實時的數據分析與處理,但是其所要求的硬件設備與軟件技術的要求較高。這三大類的監測技術是目前污水處理廠中所主流應用的監測技術[1]。最后,隨著我國科學技術的不斷進步與發展,其機電設備狀態監測技術也會朝著智能化、科技化、自動化的方向不斷發展,為污水廠處理提供巨大的幫助。

二、目前污水處理廠對機電設備監測中的問題

(一)機電設備中典型的故障問題。在大部分污水處理廠中所用的機電設備基本上都處于潮濕、露天、陰暗的惡劣環境中工作,且其工作運行的模式也都為高速運作與自動化運行,這就導致幾個經常出現在污水處理廠中設備的問題,其設備的主傳動設備的軸承與齒輪由于潮濕的緣故導致其生銹失效；設備運作的轉子和傳動軸因高速運作而導致彎曲與停工；設備的電路因長期受到濕氣腐蝕導致電路老化而損壞；機電設備的曝氣裝置因水汽的腐蝕而生銹導致堵塞[2]；污水處理中含有大量的雜質堵塞泵設備的處理口導致運行效率低下；設備中的部分零件由于其焊接與振動緣故導致其運行噪音過大。

(二)設備檢修過程中的問題。當前污水處理廠的日常經營主要是以定期維修與預計維修,但這種檢修仍存在著許多的問題,主要有以下三方面的問題：

1)長期定期檢修存在故障率提升風險。由于污水處理廠中設備通常都是以高速、自動化形式運作,而定期檢修勢必要切斷電源使的機電設備停止工作后進行檢測,而此類定期檢修后,往往會出現滲漏與振動的問題。而一個制造精密的機電設備如果經常性的檢修,就會增加其故障率,另外其工人檢修的水平不高,可能會在檢修的過程中,出現某種失誤,而造成機電設備的故障率。

2)檢修所帶來的人力資源浪費。因為機電設備隨著現代化技術的不斷發展,其構造與零件在不斷地朝著精密化與復雜化方向發展,而污水處理廠所投入使用的機電設備又是批量化的,導致每次定期的檢修都會浪費大量的人力資源。

3)設備使用期限縮短。機電設備具有復雜的內部結構與精密的零部件,每次的檢修都會去拆開其機電設備的內部銜接,都會帶來一定的損耗,導致設備的使用期限在不斷地縮短。

三、機電設備狀態監測技術在污水處理廠的具體應用

(一)應用的初步構想。在污水處理廠中使用機電設備狀態監測技術,主要是減少其定期檢修所帶來的故障率,加上這種技術能有效發現設備中所存在的問題,及時定位故障的原因,讓檢修人員有所準備,為機電設備的檢修帶來預防性與可靠性,且在應用時,應該以機電設備安全運行為基準,利用監測技術去提升其檢修的質量。

(二)應用的總體過程。據目前相關的研究表明,為保證機電設備狀態監測技術運行的合理性,需要緊密結合污水處理廠的實際情況,進行投入運用,在保證技術成本可控制的情況下,最大限度發揮出監測技術的運行效益,而其主要應用的過程為以下幾點：

1)在污水處理廠中的重要機電設備安裝相應的傳感器,及時實現對重要設備的運行實時監控操作,能夠解決重要設備停運時的故障事件,可以讓檢修人員做好充足的應對措施,進而提升其設備的使用率。

2)可以建立機電設備運行的狀態數據庫,將各個狀態運行的實時數據進行存儲,加上數據自行檢測的對比系統,能將以往數據與現在數據進行運作狀態對比分析,將生成的對比報表傳輸到終端,讓專業的技術人員進行判斷與審核,制定最佳的機電設備運行方案,從而提升機電設備的運行效果。

3)在狀態監測技術應用的過程中,需要做好實時的軟件技術工作,在硬件跟上的基礎上,還要加強軟件技術的應用,設置警報裝置,將出現故障的機電設備進行即刻預警,增強其解決的速率。另外也要注重其技術的應用成本,其硬件與軟件設備的應用都需要花費大量的資金,因此需要將資金花在刀刃上,減少資源的不必要浪費。

4)部分的污水處理廠其設備又處于老化與落后的狀態[3],而狀態監測技術又對于設備的規格與型號要求過高,需要進行設備的優化與升級,才能將此技術完全地應用其中,進而保障設備的正常運行。

5)狀態監測系統的應用,能有效讓技術人員實施勘測其設備運行的數據與狀態,通過傳感器的各點監測,將數據傳輸到數據庫之中,能幫助其及時調整設備運行的參數,進而實現無人化與自動化的設備運行,也能提高其污水處理廠的經營效益。

(三)發展方向。當前的機電設備狀態監測技術由于技術的發展局限,并未完全實現體系化的應用,但自動化技術的不斷發展,在未來其機電設備狀態監測技術會越來越智能化與高效化。另外,電子集成技術也在不斷地濃縮華,可能會讓今后的監測系統朝著微型化的方向發展,讓具體的監測設備以小巧化、便捷化地形式呈現出來,從而提升污水處理廠整體的運行效果。

結束語

綜上所述,隨著我國環境問題的不斷惡化,其污水問題也在被社會不斷地關注,為了能有效防治此類的污水問題發生,保障污水處理廠的運行效率與處理質量,將機電設備狀態檢測技術的應用勢在必行。加上當前科學技術的不斷發展,自動化技術也在不斷地完善,其智能化、科技化的狀態檢測技術也會相應出現,能有更加有效的提高污水處理廠的運行效果。