摘 要：通過對(duì)關(guān)健機(jī)泵設(shè)備過負(fù)荷監(jiān)測(cè)預(yù)警保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：關(guān)健機(jī)泵;過負(fù)荷;監(jiān)測(cè);預(yù)警

對(duì)石油化工領(lǐng)域關(guān)鍵機(jī)泵設(shè)備的電壓、電流、功率、溫度等運(yùn)行過程中過負(fù)荷監(jiān)測(cè)與預(yù)警是企業(yè)安全生產(chǎn)首要保證，時(shí)刻監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況、過負(fù)荷情況，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)中關(guān)健機(jī)泵設(shè)備設(shè)備過負(fù)荷情況的提前預(yù)警與應(yīng)急調(diào)度，天津石化公司聯(lián)合天津世紀(jì)華信科技有限公司從關(guān)健機(jī)泵設(shè)備監(jiān)測(cè)上開發(fā)過負(fù)荷監(jiān)測(cè)預(yù)警與調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)石化生產(chǎn)一些重要機(jī)泵等設(shè)備進(jìn)行電壓、電流、功率等閥值監(jiān)測(cè)。

1 工作原理

當(dāng)電壓、電流功率超過閾值，機(jī)泵過負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)把過負(fù)荷信號(hào)分兩路發(fā)送出來，一路送到監(jiān)測(cè)室，由人工監(jiān)測(cè);另一路信號(hào)直接通過101/104電力協(xié)議送到過負(fù)荷監(jiān)測(cè)預(yù)警自動(dòng)語音短信調(diào)度系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)收到電力信號(hào)，自動(dòng)分析報(bào)警等級(jí)，確定具體報(bào)警信息、設(shè)備，自動(dòng)分析出設(shè)備與報(bào)警等級(jí)并對(duì)應(yīng)人員等組成自動(dòng)報(bào)警，將各種監(jiān)測(cè)預(yù)警信息通過協(xié)議轉(zhuǎn)換語音和短信方式發(fā)送給相應(yīng)接收人，完成監(jiān)測(cè)預(yù)警功能，最大程度保護(hù)企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備。其工作原理示意圖見圖1。

2 系統(tǒng)方案

將傳感器技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于關(guān)健機(jī)泵設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)智能化，提高了生產(chǎn)系統(tǒng)的信息處理能力和運(yùn)行可靠性，方便用戶對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)、管理和維護(hù)。同時(shí)可以將電力監(jiān)控、能耗管理等系統(tǒng)合一，具備保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)、管理、預(yù)警、調(diào)度等功能，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與系統(tǒng)管理與調(diào)度的有機(jī)結(jié)合。系統(tǒng)方案示意圖見圖2。

由圖2可知，系統(tǒng)采用典型的三層網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，由工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和用戶管理層組成，采用分散控制、集中管理的組織管理模式。系統(tǒng)具備開放的通信協(xié)議，上傳數(shù)據(jù)接口及實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的能力。

2.1 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

在此架構(gòu)中，主要是分布著各種傳感器以及數(shù)據(jù)采集器，傳感器負(fù)責(zé)采集各種電量參數(shù)，而采集器負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，同時(shí)也可以接收遠(yuǎn)程管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)終端的參數(shù)配置和控制命令。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信層

網(wǎng)絡(luò)通信層主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和轉(zhuǎn)換，在此層次架構(gòu)中，將數(shù)據(jù)采集器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸以及進(jìn)行相關(guān)的處理分析，此方式能夠?qū)⑷蝿?wù)量集中傳輸?shù)椒?wù)器上。

2.3 用戶管理層

具有圖形化顯示系統(tǒng)各參數(shù)及機(jī)泵狀態(tài)的功能，可以進(jìn)行保護(hù)參數(shù)的整定和遠(yuǎn)程分合閘控制，能夠在監(jiān)控中心以聲、光的形式報(bào)警將報(bào)警信息通過短信，語音等方式通知相關(guān)人員。并能夠?qū)ι蟼鞯臄?shù)據(jù)與報(bào)警信息進(jìn)行分析，準(zhǔn)確記錄故障波形并分析故障原因。

3 功能實(shí)現(xiàn)

（1）通過終端傳感器監(jiān)測(cè)關(guān)鍵機(jī)泵狀態(tài)，根據(jù)以下邏輯判斷關(guān)鍵機(jī)泵是否處于非正常過負(fù)荷狀態(tài)，若處于非正常過負(fù)荷狀態(tài)，終端遠(yuǎn)程上傳報(bào)警信息遠(yuǎn)程至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)監(jiān)測(cè)值以聲光或者短信語音報(bào)警等形式通知相關(guān)人員。通過繼電器及接觸器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)過/欠壓保護(hù)、電壓/電流不平衡保護(hù)、斷相、相序錯(cuò)誤保護(hù)等基本保護(hù)功能，以及當(dāng)保護(hù)繼電器斷開時(shí)，會(huì)將報(bào)警信息發(fā)送到云端服務(wù)器。

（2）上位機(jī)軟件上能夠?qū)h(yuǎn)程設(shè)備的電壓、電流、功率、用電量等信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集，按照101/104協(xié)議主被動(dòng)與 設(shè)備管理單元進(jìn)行通信，獲取各種設(shè)備告警信息，數(shù)據(jù)采集模塊通過104/101協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)端服務(wù)器，信息經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換后進(jìn)入語音短信預(yù)警調(diào)度業(yè)務(wù)處理服務(wù)器，按業(yè)務(wù)要求進(jìn)行處理。

（3）通信安全保障處理功能模塊自動(dòng)與設(shè)備管理單元多次握手，同時(shí)檢測(cè)各種握手情況，但發(fā)現(xiàn)異常時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送告警和短信給相關(guān)維護(hù)人員，檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況，同時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急備案系統(tǒng)，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定，7X24小時(shí)不間斷運(yùn)行。

（4）關(guān)健機(jī)泵設(shè)備區(qū)域人員功能矩陣管理系統(tǒng)，系統(tǒng)按照設(shè)備，設(shè)備所在區(qū)域，區(qū)域管理人員，相關(guān)人員職責(zé)功能形成多位矩陣，在設(shè)備有告警時(shí)按照矩陣圖告警定位，定位設(shè)備定位區(qū)域，定位相關(guān)人員，報(bào)警級(jí)別，告警應(yīng)急處理流程，告警信息等，自動(dòng)完成告警所有處理。

（5）自動(dòng)語音和短信功能，根據(jù)預(yù)警級(jí)別，系統(tǒng)自動(dòng)把預(yù)警轉(zhuǎn)化為短信和語音信息，通過語音系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)商短信協(xié)議或者GSM AT短信協(xié)議實(shí)現(xiàn)和語音短信平臺(tái)的通信。實(shí)現(xiàn)語音短信應(yīng)急信息的安全收發(fā)和指揮調(diào)度。

4 結(jié)論

利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將傳感器技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備低壓配電領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能化，提高了系統(tǒng)的信息處理能力和運(yùn)行可靠性，方便用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)、管理和維護(hù)。同時(shí)可以將電力監(jiān)控、能耗管理等系統(tǒng)合一，具備保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)、管理，應(yīng)急指揮調(diào)度五大功能，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)智能監(jiān)測(cè)功能與系統(tǒng)管理功能的有機(jī)結(jié)合。

作者簡(jiǎn)介：李建中（1974-），男，漢族，天津人，大專，工程師，中級(jí)職稱，主要負(fù)責(zé)通信管理等工作，研究方向：企業(yè)通信應(yīng)用。