本發(fā)明涉及一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在，一般的水泵保護裝置都是用在潛水型水泵之上的，由于該類泵體與電機是一體化組裝而成的，并且平時都安裝于水下，因此無法直接觀測到其運行狀況，并且在水下的用電設(shè)備易浸水而失去絕緣導(dǎo)致?lián)p壞，為了能實時了解處于水中的電機及泵體的狀況，通常用一套保護裝置對潛水泵及電動機進行保護，當(dāng)在檢測到故障信號時，切斷潛水泵供電回路并進行報警。

在城市排水領(lǐng)域中，所有的干式泵（非潛水型泵）是沒有專用的保護裝置的，其電氣控制方式大多是靠接觸器直接吸合供電，少部分用頻敏變阻器、自耦降壓器等方式啟動的。對于低壓電動機的保護基本是靠熔斷器熔斷或斷路器的過熱跳閘實現(xiàn)短路保護與過電流保護；對于中高壓電動機則靠控制柜內(nèi)的繼電保護系統(tǒng)來實現(xiàn)各類保護。對于泵體方面，也沒有實施檢測元器件對其進行監(jiān)測。對于干式泵的運行狀況實時掌握的動態(tài)數(shù)據(jù)僅有三相電流、電壓及接觸器輔助觸點送出的運行信號，且電流與電壓值并未作為反饋信號接入控制系統(tǒng)之內(nèi)參與控制。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中對于干式泵及電動機的檢測手段與保護措施是相當(dāng)不足的，特別是對于泵站無人化，自動化的推廣是不利的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)及其方法，對干式泵運行的關(guān)鍵位置節(jié)點油箱與盤根處設(shè)置檢測以及監(jiān)控裝置，并可遠(yuǎn)程全程觀測設(shè)備運行情況，從而實現(xiàn)泵站無人化，自動化。

為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，其特征是，所述的干式泵包含：驅(qū)動用電機；泵軸，一端通過聯(lián)軸承與電機的輸出軸連接；聯(lián)軸承位于油箱中；泵體，泵軸另一端穿入該泵體，泵體包含泵體外殼、設(shè)置在泵體外殼頂部的盤根基座以及設(shè)置在盤根基座中的盤根；在所述泵體內(nèi)位于盤根上方對應(yīng)泵軸的位置設(shè)有一冷卻通道，該冷卻通道連接一冷卻水管；

所述的保護系統(tǒng)包含：

泵軸上下串動檢測用傳感器，用于檢測泵軸上下串動；

第一熱電阻溫度傳感器，設(shè)置在油箱上，用于檢測油箱油溫度；

泵軸橫向檢測振動傳感器，用于檢測泵軸橫向振動情況；

第一攝像頭，用于觀測油箱；

第二攝像頭，用于觀測泵體的盤根處；

信號控制器，分別連接所述的泵軸上下串動檢測用傳感器、第一熱電阻溫度傳感器、泵軸橫向檢測振動傳感器、第一攝像頭以及第二攝像頭。

上述的排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，其中：

所述泵軸橫向檢測振動傳感器位于盤根頂部的泵軸一側(cè)。

上述的排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，其中：

所述的泵軸上下串動檢測用傳感器位于聯(lián)軸承的一側(cè)，通過檢測聯(lián)軸承的串動來反映泵軸的串動情況。

上述的排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，其中，還包含：

第二熱電阻溫度傳感器，與信號控制器連接，用于檢測盤根的溫度；

電磁閥，與信號控制器連接，設(shè)置在冷卻水管上。

上述的排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，其中：

所述的信號控制器設(shè)置在一控制電氣柜內(nèi)，其連接一外部電源以及顯示單元；該信號控制器包含：輸入單元、微型CPU、存儲器以及輸出單元；微型CPU連接輸入單元，微型CPU包含運算器以及控制器；存儲器連接所述的微型CPU；輸出單元連接所述的微型CPU。

一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護方法，其特征是：

正常運行時，所述第一攝像頭與第二攝像頭關(guān)閉，當(dāng)泵軸上下串動檢測用傳感器檢測到泵軸的上下串動數(shù)據(jù)或泵軸橫向檢測振動傳感器檢測到的泵軸的橫向振動數(shù)據(jù)或第一熱電阻溫度傳感器檢測到的油箱的溫度數(shù)據(jù)中的任意一項數(shù)據(jù)大于其預(yù)設(shè)值時，信號控制器發(fā)出硬性報警，同時控制對應(yīng)的第一攝像頭和/或第二攝像頭打開觀測并記錄油箱和/或泵體盤根處的實際運行情況。

上述的排水泵站內(nèi)干式泵的保護方法，其中：

當(dāng)?shù)诙犭娮铚囟葌鞲衅鳈z測到的盤根溫度高于預(yù)設(shè)值，信號控制器控制電磁閥打開，同時控制對應(yīng)的第二攝像頭打開觀測并記錄泵體盤根處的實際運行情況。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：對干式泵運行的關(guān)鍵位置節(jié)點油箱與盤根處設(shè)置檢測以及監(jiān)控裝置，并可遠(yuǎn)程全程觀測設(shè)備運行情況，從而實現(xiàn)泵站無人化，自動化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的干式泵盤根處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中的信號控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護系統(tǒng)，所述的干式泵包含：驅(qū)動用電機11；泵軸2，一端通過聯(lián)軸承12與電機11的輸出軸連接；聯(lián)軸承12位于油箱中；泵體，泵軸2另一端穿入該泵體，泵體包含泵體外殼16、設(shè)置在泵體外殼16頂部的盤根基座15以及設(shè)置在盤根基座15中的盤根13，泵體外殼16內(nèi)還設(shè)有橡膠軸承17、橡膠條18，盤根基座15中還設(shè)有壓盤14；在所述泵體內(nèi)位于盤根13上方對應(yīng)泵軸2的位置設(shè)有一冷卻通道，該冷卻通道的入口連接一冷卻水管19，其出口連接至剩水泵，由于高速運行的泵軸2會引起盤根13溫度升溫進而導(dǎo)致其使用壽命的下降，在干式泵的運行過程中，從自來水管引入冷卻水，冷卻水通過冷卻水管19進入冷卻通道從而對盤根13進行冷卻。

本發(fā)明對干式泵運行的關(guān)鍵位置節(jié)點油箱與盤根處進行了特別監(jiān)控設(shè)計，從而構(gòu)成一套完整的保護系統(tǒng)，具體的，所述的保護系統(tǒng)包含：泵軸上下串動檢測用傳感器4，用于檢測泵軸2上下串動；泵軸橫向檢測振動傳感器8，用于檢測泵軸2橫向振動情況；當(dāng)電機11運行故障，油箱中的油經(jīng)過摩擦引起油溫的升高，因此還在油箱上設(shè)置一第一熱電阻溫度傳感器3，用于檢測油箱油溫度；第一攝像頭5，用于觀測油箱；第二攝像頭6，用于觀測泵體16的盤根13處；信號控制器9，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控實時信息采集及反饋控制，其分別連接所述的泵軸上下串動檢測用傳感器4、第一熱電阻溫度傳感器3、電磁閥7、泵軸橫向檢測振動傳感器8、第一攝像頭5以及第二攝像頭6。

在干式泵的運行過程中，一旦橡膠軸承17、橡膠條18等發(fā)生老化或磨損時，泵軸2運行將不穩(wěn)定橫向振動就會加劇，嚴(yán)重時引起盤根13處溢水，因此，本實施例中，所述泵軸橫向檢測振動傳感器8位于盤根13頂部的泵軸2一側(cè)，結(jié)合觀測泵體16的盤根13處的第二攝像頭6，便于操作人員及時發(fā)現(xiàn)問題進行處理。

本實施例中，所述的泵軸上下串動檢測用傳感器4位于聯(lián)軸承12的一側(cè)，通過檢測聯(lián)軸承12的串動來反映泵軸2的串動情況，具體的，其原理是，一旦泵軸2發(fā)生嚴(yán)重的上下串動，聯(lián)軸承12就會發(fā)生軸向位移，那么泵軸上下串動檢測用傳感器4將無法檢測到聯(lián)軸承12，表示故障發(fā)生。

本實施例中，所述的保護系統(tǒng)還包含：第二熱電阻溫度傳感器，與信號控制器9連接，用于檢測盤根13的溫度；電磁閥7，設(shè)置在冷卻水管19上。當(dāng)?shù)诙犭娮铚囟葌鞲衅鳈z測到的盤根13溫度高于預(yù)設(shè)值，信號控制器9控制電磁閥7打開進行冷卻操作，同時信號控制器9控制對應(yīng)的第二攝像頭6打開觀測并記錄泵體16盤根13處的實際運行情況，當(dāng)盤根13溫度冷卻到合適范圍，信號控制器9控制電磁閥7以及第二攝像頭6關(guān)閉。

如圖1、3所示，所述的信號控制器9設(shè)置在一控制電氣柜內(nèi)，其連接一外部電源以及顯示單元，本實施例中，控制電氣柜可以是集成有PLC、界面顯示器、直流電源模塊、繼電器等元器件的控制柜；所述的信號控制器包含：輸入單元93、微型CPU91、存儲器92以及輸出單元94；微型CPU91連接輸入單元93，微型CPU91包含運算器以及控制器；存儲器92連接所述的微型CPU91；輸出單元94連接所述的微型CPU91。為了更好地保障干式泵的可靠運行，在有故障發(fā)生情況時，能第一時間內(nèi)停泵報警而盡量減少異常狀況的持續(xù)時間，并且及時將故障信號實時反饋于操作與維修人員，得以有效扼制故障損失進一步擴大，即時采取應(yīng)對措施，該信號控制器9還可通過232、485端口與短信監(jiān)控模塊或有線網(wǎng)絡(luò)組態(tài)監(jiān)控模塊連接通訊，實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺。信號控制器9還配置有拓展端口，便于進一步外接其他的檢測單元。

本發(fā)明還公開了一種排水泵站內(nèi)干式泵的保護方法，其包含：

正常運行時，所述第一攝像頭5與第二攝像頭6關(guān)閉，以節(jié)約設(shè)備用電、數(shù)據(jù)傳輸量以及延長使用壽命，當(dāng)泵軸上下串動檢測用傳感器4檢測到泵軸2的上下串動數(shù)據(jù)或橫向檢測振動傳感器8檢測到的泵軸2的橫向振動數(shù)據(jù)或第一熱電阻溫度傳感器3檢測到的油箱溫度數(shù)據(jù)中的任意一項數(shù)據(jù)大于其預(yù)設(shè)值，信號控制器9發(fā)出硬性報警，同時遠(yuǎn)程控制對應(yīng)處的第一攝像頭5和/或第二攝像頭6打開觀測并記錄油箱和/或泵體16盤根13處的實際運行情況，為后續(xù)的維修或運行決策提供有效實際圖像依據(jù)，便于工作人員及時維修或更換零件。

當(dāng)?shù)诙犭娮铚囟葌鞲衅鳈z測到的盤根13溫度高于預(yù)設(shè)值，信號控制器9控制電磁閥7打開，同時控制對應(yīng)的第二攝像頭6打開觀測并記錄泵體16盤根13處的實際運行情況。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。