优化泵站机组监测，确保泵站运行安全

马希国/宁夏水利厅固海扬水管理处

优化泵站机组监测，确保泵站运行安全

马希国/宁夏水利厅固海扬水管理处

泵站机组监测是对机组进行维护的前提，监测的质量和效率直接影响着机组的效率与运行的安全性。为了减少故障的发生，提前处理存在的机组问题，西药对泵站机组的监测进行优化，以提高泵站运行的安全性。

泵站机组；检测优化；泵站安全

泵站机组检测是衡量机组质量与效率的主要方式，机组检测的结果是对泵站进行维修和改造的重要依据。宁夏固海扬水工程是一项规模较大的工程，建成于70年代末并成功投入使用，30多年来泵站机组设备不断老化，泵站的效率与安全性急需提高。为了确保泵站运行的安全，需要对泵站的机组进行检测，并对检测的犯法进行优化，以提高监测的准确性，确保泵站运行安全。下文笔者结合固海扬水工程泵站机组检修的现状，对其优化提出几点建议措施。

1.泵站机组检修的现状

宁夏固海扬水工程有扬水泵站21座，150台套机组，总装机容量达到100575千瓦。1台机组大修需要花费1至2个月的时间。测量大轴摆度、刮削绝缘垫、找折线等关键工序需要花费近一个月的时间。泵站机组检修所需要的工作量极大，耗费的时间很长，检修的效率也比较低。机组检修的方法需要进行改善，检修效率有待提高。

2.人工检修存在的问题

在检修过程中，读表记录工作需要工作人员等待机组的部件停稳以后进行，所需的时间较长。人力盘车的启动与停止都会对电机轴和水泵轴造成较大的振动，且数据的准确性比较差，且难以进行重复的操作。另外，人工毒镖需要占用大量的人力，工作人员的工作条件也比较大。综合分析后发现，检修耗费的时间长、占用的工作人员多、容易出现误差、效率低等，是目前人工检修存在的主要问题。

3.在线监测系统的功能

为了提高对泵站机组的检修效率，提高检修的准确性和安全性，可以考虑采用在线监测的方式，建立自动化的检修系统。在线监测系统对于规模较大的泵站机组的检修是比较实用的。该系统集和了计算机、传感器及人工智能等各项技术，将泵站机组检测的各项内容都纳入了监测的范围，并能够对数据进行及时的分析处理。同时，服务器应可以根据其他单位或者厂家采集系统进行数据调整，扩展性和兼容性相对较好。能够由用户自定义，完成数据的离线采集与处理。当系统的工程师输入数据之后，便可将数据传输到服务器，并在此处进行统一的分析与管理，最中意系统状态曲线的形式展示。必要时，方便系统数据的调用。同时可与泵站的局域网进行连接，一旦出现异常或者故障情况，可及时发出警报，工作人员可根据情报的提示进行处理。检测数据还能够根据数据人员的分析和操作，及早发现潜在的故障，达到预防故障的目的。

3.1 实时监测功能

机组当前的运行状态可以在用户的终端通过数值、曲线、图表的形式展现出来，工作人员根据这些数值状态，可以实现对机组的实时监测，根据多方面的数据资料对机组的情况进行全面的把握。该系统通过波形显示把握上导轴承的摆度，根据上、下机架水平振动图，可以对监测点的位移曲线进行监测。同时，通过频谱还能对机组的声压、振幅、频率进行展示，同时对三者之间的相互关系进行表达。机组轴心的轨迹也能进行实时监测，当只有一个力作用于转轴上的时候，其轴心轨迹是圆形的。

电机的定、转子间气隙也是泵站机组检测的重点内容，也是判断电机运行是否安全的重要参考内容。当二者在运行时发生了严重的摆动，甚至是存在结构的变化时，二者间的气隙就会出现不均匀的现象，所产生的磁拉力也就不对称。电机的定、转子间气隙变化对机组运行的安全性造成了严重的威胁，严可能会引发情况较严重的“扫膛”事故。通过对气隙进行严密监测，有助于对定、转子当中的缺陷进行修补和调整，并对定转子的结构变化进行反应，以提高问题的处理效率。

3.2 数据分析功能

数据采集完成后需要进行分析以后，了解机组运行状态的特征参量，并通过特征参量的变化反映机组运行的状态。反应时域信号的波形图，其幅值在时间上具有一定的变化规律，有助于利用这一规律把握信号的频率分布情况。而通过功率谱可以对信号频率进行分析，并获得全面、准确的频率信息。各频率成分与键相信号之间的相对位置、角度等，能反映出具体的时间趋势图，这对于轴裂纹等事故的发生具有积极的监测意义。通过轴心轨迹的形状变化，判断轴上预载荷的变化、轴间隙是否正常等。除此之外，还能够对泵站机组存在的其他问题进行反应。

4.在线监测系统的优势特点

该监测系统能够有效减少检修所需要的时间，大大提高泵站机组检修的效率，有助于延长机组设备的使用寿命、降低停机频率与人工检修的成本等，是目前优化泵站机组监测，提高机组运行效率的有效方式。决策部门可以通过参数的变化情况，对重要设备的维护计划进行调整，强化对设备的监督和管理，及时发现其中的问题，预防并避免故障或事故的发生。

4.1 加强的信号采集与共享

通过系统，加强了对泵站机组的摆度、振动、压力脉动、气隙等数据的采集，有助于对监测所需要的温度、功率、转速、扬程等状态信息进行采集。通过系统，能够对机组的低频、随机特性等进行综合考虑，信号的准确和可靠也有较有利的保证。

4.2 动态分析符合泵站机组的运行特点

机械、电气和水力特性等因素都会影响到泵站机组的运行状态，而机组的振动特性是随着其功率、转速、扬程、导叶开度、水头等参数的变化而变化的，这一变化具有实时性。在进行泵站机组检测的时候，也应该对其数据进行实施的监测，并对常规的趋势、频谱等进行分析，具有清晰、直观的特点。

4.3 数据存储比较完善

只有多年全面的在线系统监测数据才能够作为系统检测的参数，并根据全方位数据的分析和比较，非泵站机组存在的故障进行反应。并以此作为对机组进行小修或大修的依据。该体统中具有比较完善的数据库存储方案，具有实施、全面的特点，数据库的访问速度也得到保证，满足了机组压缩存储的要求。

4.4 通过网络实现信息的实时监测与发布

该系统在对信息进行实时监测的同时，也为管理和技术人员提供了交流的平台，方便他们对机组的运行状况进行把握和沟通，及时解决问题，并为系统的改进提供有效的建议。

5.小结

综上所述，泵站机组故障的发展是一个渐变的过程，在检测中采用实时状态监测的方式，在早期对故障做出预测和评估，有助于捕捉事故征兆，提前做好故障防范。加强对事故的采集和分析，为泵站机组监测提供有力的帮助。同时，优化对泵站机组监测能够节省人力成本，提高监测的效率，促进泵站的正常、安全运行。

[1]周伟1,刘雪芹1,唐秀成2. 金湖泵站贯流泵机组水力性能及结构特点分析[J]. 人民黄河,2015,07（07）:104-106.

[2]李智,刘波波,王新民,刘蒙泰,窦玉颖. 单级泵站不同机组流量分配的优化研究[J]. 南水北调与水利科技,2015,04（04）:691-694+707.

[3]黄泽锋. 改进RBF神经网络在泵站机组故障诊断中的应用[J]. 水电站机电技术,2014,06（06）:22-26+80.

[4]魏舰,郑振磊,陈美英. 王耨泵站机组运行监测与故障诊断系统的设计应用[J]. 山东工业技术,2014,14（14）:119+112.

[5]刘超英. 泵站机组振动对泵房结构安全影响的监测及分析[A]. 中国水力发电工程学会抗震防灾专业委员会.现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2013年)[C].中国水力发电工程学会抗震防灾专业委员会:,2013:4.