[发明专利]一种风机在线性能监测系统

说明书

本发明涉及一种风机在线性能监测系统，该系统包括工控机、数据分析服务器、通讯服务器、设置在风机入口处的风机入口温度传感器、安装在风机入口风道处的风机入口差压测量装置和风机入口压力测量装置、安装在风机出口法兰下游的风机出口温度传感器、安装在风机出口风道处的风机出口差压测量装置和风机出口压力测量装置，所述的工控机分别与数据分析服务器、风机入口温度传感器、风机入口差压测量装置、风机入口压力测量装置、风机出口温度传感器、风机出口差压测量装置和风机出口压力测量装置连接，所述的数据分析服务器通过通讯服务器与现场控制系统连接。与现有技术相比，本发明具有提高设备性能监控精度、微小异常预警等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统风机监测领域，尤其是涉及一种风机在线性能监测系统。

背景技术

风机作为工业系统中提供流体介质动力压头的主要设备，在生产工艺中具有非常关键的作用。风机被广泛应用与能源、化工、冶金等工业行业，应用范围广泛，数量众多，在工业系统中能耗占比较大，检修、维护工作量大。一方面，风机的运行效率对使用过程中的能耗水平有直接影响；另一方面，风机的运行效率也反映了设备的健康状况，随着运行时间增加，风机的运行效率的降低，发生故障的概率增加。由于风机的停运往往会对整个系统的安全运行产生重要影响，严重时会导致整个系统的运行异常，甚至系统停运，造成重大经济损失。为了避免由于风机非正常停运对系统产生的影响，生产过程中大多采用定期检修的方式对设备进行检查和维修。这种方法首先会产生高额的检修费用，其次，对于性能正常的设备进行拆装检修，增加了设备在维修过程中出现新的异常点的风险，第三，对于正常设备的无效检查和维护，挤占了有限的检修费用，反而使需要检修的设备的针对性投入减少，设备发生故障的风险增大。

通常情况下，风机设备的日常检查、维护方法主要是定期通过人工对就地设备使用测振仪，听针等设备对运转设备的运行状态进行人工判断。同时对风机出入口压力、温度、振动、电机线圈温度测点等测量值进行监视。当设备出、入口压力、振动、电流、温度等参数值超过报警范围时提醒运行人员引起注意或限制设备的出力。这些监控方法属于对设备的静态监控和保护性监控，只有当某个参数严重超出设定范围时才能做出报警提示，此时设备已经发生故障或者损坏。这种针对单个参数进行阈值监视的方法，无法在设备出现异常的初期进行预防和提示。

作为工业系统主要动力装置的风机，一般情况下都会处于连续运行状态。随着环境参数变化，系统介质流量、温度、压力的变化，设备进出口的温度、压力会相应的发生变化。对于不同的系统设计和现场安装方案，设备出入口测量装置的安装位置和安装工艺也会存在差异。由此造成了各设备之间即使型号相同，也难以用彼此之间的测量数据比较来判断设备的运行状态，各设备性能只能通过自身的参数来进行判断。这是风机性能在线监控的主要技术难点之一。

第二，风机性能的主要体现在相同输入能量的条件下，风机输送的气体流量和压升的多少，即风机的效率。所以，根据流过风机的气体流量和压升数据就可以计算出风机的输出能量，但由于现场条件下风机进出口管路受到场地的限制，往往难以达到常规流量测量装置布置要求的直管段长度。风机出入口温度、压力测点的安装位置同流量测点的位置很多时候会相距较远。由此导致风机性能计算精度难以达到性能监控的精度要求。

第三，风机效率计算过程中的输入能量应该以驱动电机的输出到风机的有效功率作为计算依据。实际运行中检测到的驱动电机电流是包含电机的空载电流和励磁电流在内的总电流，不能直接作为风机输入功率进行计算。风机计算功率中也同样包含了空载状态下风机的功率消耗，不同风机的空载功率消耗存在差异。如何解决空载功率对效率计算的干扰，获得准确的风机运行效率是风机性能监测的技术关键之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风机在线性能监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：