泵站水泵机组能耗在线实时统计与监测研究

宋强 曹祥光

摘 要：本文以某大型泵站水泵机组为研究对象，开发研制了一个集数据采集、状态实时监测与报警、能耗统计分析及故障诊断于一体的状态监测系统。该系统已投入运行，现场应用表明系统准确、可靠。

关键词：水泵机组；能耗；统计；监测研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.183

随着科学技术的发展，现代工业生产的机械设备正朝着大型化、复杂化、高速化及自动化方向发展。设备的生产效率越来越高，机械结构也日趋复杂，为了掌握设备的运行状态，特别是对于生产中的主要关键机组实行在线监测和能耗分析作用和意义可归结为以下几个方面：

（1）及时掌握设备运行状态异常或故障的早期征兆，以便采取相应的措施，将故障消灭在萌芽状态。

（2）通过监测设备状态数据，可以更充分的了解设备的性能。

（3）随时掌握设备运行状态的变化情况、各部分的性能的劣化程度和机械性能发展趋势，对设备状态变化情况做到心中有数，提高设备管理现代化水平。

1 實时能耗统计的计算

在报表系统机组信息一栏中，添加以下能耗统计，需要单独列表，表格名称《机组能耗统计》，由于这些数据都是计算所得，所以应该与其它直接检测量分开，故单独列表。

（1）在报表系统中，添加水泵机组装置效率η装的计算（参看《泵站机电设备维修工与运行工 上册》第75页）：

（2）在报表系统中，添加千立方能耗e的计算；能耗的含义即是水泵泵送1000m3水提高1m水位所消耗的电功率，折算为每小时消耗的电功率即为电度数，能耗的计算有三种：

1）当前水泵机组的能耗（不包括变频器损耗功率）e1：

（3）在报表系统中，添加站用电百分比δ站的计算，站用电百分比δ站即是机组运行期间站用电消耗占整个泵站用电消耗的百分比：

2 报表系统设计

在泵站计算机监控系统中添加五台水泵机组装置效率、五台水泵机组效率、五台变频器效率、五台机组千立方能耗（不含变频器损耗）、五台机组千立方能耗（含变频器损耗）、整个泵站千立方能耗、站用电占整个泵站能耗百分比统计，统计时间间隔10分钟，统计计算结果直接记录在计算机监控系统报表中。

在报表系统机组信息一栏中，添加两个报表

（1）报表一《机组能耗统计（一）》。

1）水泵机组装置效率（1#机组、2#机组、3#机组、4#机组、5#机组）。2）水泵机组效率（1#机组、2#机组、3#机组、4#机组、5#机组）。3）变频器效率（1#机组、2#机组、3#机组、4#机组、5#机组）。

（2）报表二《机组能耗统计（二）》。

1）机组千立方能耗（不含变频器损耗）（1#机组、2#机组、3#机组、4#机组、5#机组）。2）机组千立方能耗（含变频器损耗）（1#机组、2#机组、3#机组、4#机组、5#机组）。3）整个泵站千立方能耗。4）站用电占整个泵站能耗百分比。

以上能耗统计，统计时间间隔10分钟，由于这些数据都是计算所得，所以应该与其它直接检测数据分开，故需要单独列表。

具体编程由自动化技术工程师编程、添加实施；统计计算、数据库记录每10分钟一次。

3 项目实施意义

本项目解决了泵站机组能耗实时统计计算、自动记录报表的问题。

没有实施本创新之前，泵站进行机组能耗统计，需要进行手工计算。手工计算不仅费时费力工作量大，而且容易出错。

自从设计以上报表统计计算以后，完全取代了手工计算，工作效率大大提高，计算准确，统计及时（每10分钟记录一次）。工作人员要查看机组能耗统计，只需要调取相应报表就可以了。实现了水泵机组能耗实时统计自动计算，实现了水泵机组能耗实时自动保存于数据库、方便随时调取。