关键机泵设备过负荷监测预警

摘 要：通过对关健机泵设备过负荷监测预警保障设备平稳运行。

关键词：关健机泵;过负荷;监测;预警

对石油化工领域关键机泵设备的电压、电流、功率、温度等运行过程中过负荷监测与预警是企业安全生产首要保证，时刻监测设备运行状况、过负荷情况，有效实现对生产中关健机泵设备设备过负荷情况的提前预警与应急调度，天津石化公司联合天津世纪华信科技有限公司从关健机泵设备监测上开发过负荷监测预警与调度系统，对石化生产一些重要机泵等设备进行电压、电流、功率等阀值监测。

1 工作原理

当电压、电流功率超过阈值，机泵过负荷监测系统把过负荷信号分两路发送出来，一路送到监测室，由人工监测;另一路信号直接通过101/104电力协议送到过负荷监测预警自动语音短信调度系统，监测系统根据收到电力信号，自动分析报警等级，确定具体报警信息、设备，自动分析出设备与报警等级并对应人员等组成自动报警，将各种监测预警信息通过协议转换语音和短信方式发送给相应接收人，完成监测预警功能，最大程度保护企业关键设备。其工作原理示意图见图1。

2 系统方案

将传感器技术和互联网技术应用于关健机泵设备监测预警领域，实现了生产系统智能化，提高了生产系统的信息处理能力和运行可靠性，方便用户对生产系统进行组网、管理和维护。同时可以将电力监控、能耗管理等系统合一，具备保护、控制、监测、管理、预警、调度等功能，实现了生产监测与系统管理与调度的有机结合。系统方案示意图见图2。

由图2可知，系统采用典型的三层网络分布式结构，由工业现场设备层、网络通信层和用户管理层组成，采用分散控制、集中管理的组织管理模式。系统具备开放的通信协议，上传数据接口及实现统一远程监控管理的能力。

2.1 工业现场设备层

在此架构中，主要是分布着各种传感器以及数据采集器，传感器负责采集各种电量参数，而采集器负责实现通信协议的转换，将数据上传至云服务器，同时也可以接收远程管理人员对现场终端的参数配置和控制命令。

2.2 網络通信层

网络通信层主要是实现数据的传输和转换，在此层次架构中，将数据采集器上传的数据进行传输以及进行相关的处理分析，此方式能够将任务量集中传输到服务器上。

2.3 用户管理层

具有图形化显示系统各参数及机泵状态的功能，可以进行保护参数的整定和远程分合闸控制，能够在监控中心以声、光的形式报警将报警信息通过短信，语音等方式通知相关人员。并能够对上传的数据与报警信息进行分析，准确记录故障波形并分析故障原因。

3 功能实现

（1）通过终端传感器监测关键机泵状态，根据以下逻辑判断关键机泵是否处于非正常过负荷状态，若处于非正常过负荷状态，终端远程上传报警信息远程至上位机，上位机根据监测值以声光或者短信语音报警等形式通知相关人员。通过继电器及接触器等设备，实现过/欠压保护、电压/电流不平衡保护、断相、相序错误保护等基本保护功能，以及当保护继电器断开时，会将报警信息发送到云端服务器。

（2）上位机软件上能够对远程设备的电压、电流、功率、用电量等信息实时监测采集，按照101/104协议主被动与 设备管理单元进行通信，获取各种设备告警信息，数据采集模块通过104/101协议将数据传输远端服务器，信息经过协议转换后进入语音短信预警调度业务处理服务器，按业务要求进行处理。

（3）通信安全保障处理功能模块自动与设备管理单元多次握手，同时检测各种握手情况，但发现异常时系统自动发送告警和短信给相关维护人员，检测系统运行情况，同时启动应急备案系统，保证系统安全稳定，7X24小时不间断运行。

（4）关健机泵设备区域人员功能矩阵管理系统，系统按照设备，设备所在区域，区域管理人员，相关人员职责功能形成多位矩阵，在设备有告警时按照矩阵图告警定位，定位设备定位区域，定位相关人员，报警级别，告警应急处理流程，告警信息等，自动完成告警所有处理。

（5）自动语音和短信功能，根据预警级别，系统自动把预警转化为短信和语音信息，通过语音系统和运营商短信协议或者GSM AT短信协议实现和语音短信平台的通信。实现语音短信应急信息的安全收发和指挥调度。

4 结论

利用物联网系统将传感器技术和互联网技术应用于生产设备低压配电领域，实现了生产设备监测系统智能化，提高了系统的信息处理能力和运行可靠性，方便用户对系统进行组网、管理和维护。同时可以将电力监控、能耗管理等系统合一，具备保护、控制、监测、管理，应急指挥调度五大功能，实现了生产智能监测功能与系统管理功能的有机结合。

作者简介：李建中（1974-），男，汉族，天津人，大专，工程师，中级职称，主要负责通信管理等工作，研究方向：企业通信应用。