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抽水蓄能电厂低压电机预测性运维解决方案
2024年11月07日

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       一、项目背景

  在抽水蓄能电厂中,低压电机作为重要的动力设备,其运行状态直接影响到电厂的生产效率和安全性。然而,传统的电机维护方式主要依赖于事后维修和定期检修,这种方式存在诸多问题,如缺乏有效的监测手段,导致设备故障难以提前预知;检修工作缺乏数据支撑,易出现检修不彻底、运行持续性低以及维修成本隐性增高等情况。为实现电机的“安、稳、长、满、优”运行,提高设备利用率,降低检修成本,建立一套先进的预测性维护系统迫在眉睫。

  二、系统架构

  (一)数据采集层 采用温振传感器和电机状态在线监测装置,采集电机前后轴承温度、振动信号、电流、电压、功率、电能、谐波等数据。振动传感器数据通过无线方式传输至集中器,电机状态在线监测装置通过有线方式传输至物联网关内,实现电机数据的全面采集及远程控制。

  (二)通讯层 由无线集中器、工控机、智能物联网关、交换机组成。物联网关与无线集中器均采用网口方式接入交换机内,交换机与监控主站采用104通讯协议进行数据上传。同时,对采集的数据信息完成协议解析、数据预处理,确保数据的实时采集和准确传输。

  (三)应用服务层 包括主界面显示单元、电力监控单元、电机状态监测单元、能耗管理分析单元、系统管理单元等。用户可通过监控界面实时查看数据、获取报警信息,实现对智能网关上传数据的采集、处理和归档。支持多种操作系统(如Windows/Linux/Unix/鲲鹏/Harmony OS)和多种转发服务协议(如HTTP、Modbus - Tcp、IEC104、MQTT、CDT),以满足不同场景的需求。

  三、系统功能

  (一)实时监测与数据采集 系统能够实时采集电机的振动、温度、电流、电压、功率、电能、谐波等数据,通过频谱分析、数学模型等先进技术对电机前期故障进行实时诊断。例如,温振传感器可精确测量振动量程范围为±50g,频率响应2~12,000Hz(±3dB),采样频率最高可达51200Hz,支持多种采样长度设置,可输出加速度峰值、有效值、速度有效值、包络等振动特征值,为故障诊断提供丰富的数据支持。

  (二)故障诊断与预警 对振动加速度、温度、电流、电压、功率、电能、谐波等数据进行实时分析,利用人工智能、大数据分析等技术,实现对电机潜在故障的预测和预警。当设备运行数据异常时,系统自动触发报警,并通过短信、邮件以及手机APP方式推送至相关设备管理人员,现场工程师可通过软件中的分析工具对设备数据进行追踪回溯,判断当前设备状态。同时,具备丰富的报警参数设置功能,可按振动报警门限、有效值、峰值指标等多种方式设置报警,精准定位报警位置,方便及时进行故障排除。

  (三)趋势分析与历史数据管理 支持对振幅、有效值、峰值、峰峰值等多类指标进行历史趋势分析,具备自动累计电机工作时间、停机时间、设备总貌图、趋势分析、时域波形、频谱分析、实时和历史数据等功能。用户可通过软件查看风机的流量、压力、温度、振动等参数的历史曲线数据,支持跨日期查询,以便更好地了解设备运行状态的变化趋势,为设备维护和管理提供决策依据。

  (四)移动端设备管理 通过安装移动客户端,设备管理人员可随时了解设备运行状态和报警处理结论,支持移动端服务请求功能,方便及时响应设备故障,提高运维效率。

  (五)系统自检与网络管理 系统具备自检功能,能对系统的网络通信状态、传感器状态及内部硬件信息等进行检查,若自检存在异常,则给出报警提示信息,确保系统的稳定运行。同时,具备完善的人员角色及权限管理功能,实现不同用户不同权限管理,保障系统的安全性。

  四、系统优势

  (一)提高设备可靠性 提前预知设备故障,及时采取维护措施,避免设备突发故障导致的停机时间,提高设备运行的可靠性和稳定性,保障抽水蓄能电厂的正常生产。

  (二)降低维修成本 从传统的事后维修和定期检修转变为预测性维护,减少不必要的检修工作,提高检修的针对性和有效性,降低维修成本和设备损耗。

  (三)提升运维效率 实时监测和远程控制功能,使运维人员能够及时获取设备信息,快速响应故障报警,通过移动端管理等方式,提升运维工作的便捷性和效率。

  (四)优化设备管理决策 丰富的数据分析功能和历史数据管理,为设备管理提供科学依据,帮助管理人员制定合理的设备维护计划和生产调度方案,提高电厂的整体运营管理水平。

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  综上所述,中讯烛龙预测性运维系统为抽水蓄能电厂低压电机提供了全面、高效、智能的预测性维护解决方案,有助于提升电厂的设备管理水平和生产效益。


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