在目前的管道输送行业中, 很多输油泵机组还是以“计划维修、人工巡检、定期保养”的方式来进行运输油品, 不能实现远程在线监测和故障的分析诊断, 使其效率很低。此外, 仅仅依靠传统的方式进行数据的测量, 特别是缺乏对机组的在线监测, 无法做到及时进行早期的故障预防和维修, 从而使得设备在日常的使用和维护时, 不仅耗费大量的时间, 而且影响油品输送的安全、可靠以及经济效益。因此, 要做到以预防为主, 对设备进行在线监测和故障分析是非常有必要的。
1 系统的整体结构与工作原理
1.1 系统的整体结构
该系统由机械状态数据采集器、信号调节器、现场仪表、短信平台、服务器、监测诊断软件等组成。其功能主要是进行温度、轴承包络、压力以及流量等的信号采集、运算和传输, 然后将全部数据进行实时展现。若监测数据超过与预设定的报警值, 系统可以自动保存此时的数据, 便于之后的研究分析。此外, 该系统还能通过局域网, 将数据传输到远端服务器, 实现数据的共享。更方便的是, 系统可以根据用户的实际需求, 将设备的实时情况利用短信平台传输到管理者手中, 使之快速响应。
1.2 系统的工作原理
该系统的工作原理是通过设备在运行过程中, 其工作状态都是以一定的物理量表现出来的方式, 比如温度、压力等, 然后在设备上安装相关的传感器来测量其实时数据, 再通过计算机的采集、分析, 最后进行设备的检测与诊断。
利用此原理, 输油泵机组故障的在线监测与诊断系统能够对设备的工作状况进行实时的检测、记录, 一旦发现数据异常, 则可以分析其原因, 然后采取相关的预防措施, 防止事故的发生。与此同时, 工作人员还可以通过计算机检测的数据来判断设备何时需要维修、什么部位出现故障, 从而减少了工作量以及维修费用, 进一步达到增效增产的目的。
2 系统的硬软件结构与特点
2.1 系统硬软件的结构
系统的硬软件主要包括:第一, 数据采集器, 此仪器可以对泵机组进行数据的采集, 例如速度、位移、压力以及流量等, 然后提取信号分析, 从而判断机组的运行状况。第二, 信号调节器, 将信号进行处理, 从而适合数据采集器的采集。第三, 本地及远程中心服务器, 本地服务器可以存储泵机组的运行数据, 然后与中心服务器互为备用。第四, 传感器, 各种传感器的应用使得泵机组的数据测量更加准确、及时。第五, 故障分析与诊断软件, 主要包括故障分析模块、故障诊断模块、报表输出模块、专家远程帮助模块和在线交流平台。
2.2 系统的特点
通过以上硬软件, 并且该系统整合了大量的故障诊断知识, 通过人工智能技术, 进行故障的原因分析和应用及时的治理方式, 实现开环控制。此外, 系统分析模块中不仅可以进行稳态信号分析、瞬态信号分析, 而且可以实现非平稳过程的分析。由于分析方法的种类多, 对机械的维修提供了准确的数据支撑。
另外, 数据报表的输出根据用户的需要, 自动输出对应的年、月、日报表, 这样对信息的查询、管理有很大的帮助。在线交流平台也便于操作人员进行及时的交流, 针对不同的实际状况, 准确实施处理措施。远程模块也支持远程管理、诊断以及维护等, 通过网络的信号传输, 可以实时查看测量的相关数据, 从而进行远程控制。
3 在线监测与故障诊断系统的功能
在线监测与故障诊断系统的主要功能如下:
第一, 对数据的实时采集与报警。数据采集器可以进行多路信号的采集、运算、传输, 而且依据不同的工作状况进行相应的数据采集, 主要包括键相信号丢失或恢复数据采集工作状态的自动转换、开/停车过程高分辨率数据采集等。
第二, 信号分析。此系统是对传统的信号分析进行了扩展, 利用其二次处理能力, 实现小波分析、选频分析等功能, 对机组的运行状况全面分析。
第三, 远程监测与诊断。完成了数据的采集、存储、处理以及初步诊断后, 再由专家结合现场传来的监测信息给出有效的解决方案, 然后通过网络传输至现场, 从而指导进行故障排除。
第四, 故障诊断帮助系统。利用人机交互模式, 帮助用户进行二十余种常见故障的排除。
第五, 监测分析结果直接送入EAM/ERP。在线监测系统分析的结果数据直接送入企业的EAM/ERP系统中, 形成检维修工单, 方便企业设备管理部门的统一计划及决策。
4 结语
综上所述, 相比于传统的泵机组的管理模式, 远程在线监测与故障诊断系统的运用能很大程度上提高运输油品的效率、减轻现场的维护工作量、减少劳动成本、降低设备的事故发生等。与此同时, 该系统该系统对于电力、冶金、水泥和钢铁等行业的高速旋转机组的运维管理也具有较高的应用价值及推广意义, 从而最终帮助企业节省一定的成本, 提高经济效益。
摘要：我国原油的运输主要是靠长管道从上游经分输站的泵机组分输到下游的站库或者炼油厂的, 其中输油泵机组是关键设备。本文就输油泵机组的在线监测与故障诊断系统的整体结构、工作原理、硬软件结构及特点以及功能作了详细地分析, 并且指出该系统能有效地提高输油泵的监测效率和管理水平。
关键词：输油泵机组,在线故障监测,诊断系统,远程监控
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