一种水泵机组节能诊断系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水泵机组节能诊断系统，该系统包括：动态数据采集模块：采集用水系统、水泵和电机实时运行数据；静态数据录入模块：录入用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数；数据分析处理及存储模块：利用采集的实时运行数据和录入的额定运行数据分别对用水系统、水泵和电机进行诊断并保存诊断结果；诊断结果输出模块：该模块输出用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果；水泵机组节能总体诊断模块：综合分析得到水泵机组节能总体诊断结果。与现有技术相比，本发明专利技术依据大量系统真实数据分析，可准确分析出系统需求和水泵及电动机是否运行在高效区域，能给各水泵机组使用企业带来很大经济效益、为国家节能减排做出贡献。

An energy saving diagnosis system of water pump unit

The invention relates to an energy-saving diagnosis system of water pump unit, which includes: dynamic data collection module: real-time operation data collection of water system, water pump and motor; static data input module: rated operation data and installation parameters input of water system, water pump and motor; data analysis processing and storage module: real-time operation data collection and rated operation input The data respectively diagnose the water system, water pump and motor and save the diagnosis results; the diagnosis result output module: the module outputs the diagnosis results of water demand, water pump energy consumption and motor energy consumption; the overall diagnosis module of water pump unit energy saving: the overall diagnosis results of water pump unit energy saving are obtained through comprehensive analysis. Compared with the prior art, according to the analysis of a large number of real system data, the invention can accurately analyze the system requirements and whether the water pump and motor are operating in an efficient area, which can bring great economic benefits to each water pump unit using enterprise and contribute to the national energy conservation and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种水泵机组节能诊断系统
本专利技术涉及一种水泵机组运行辅助系统，尤其是涉及一种水泵机组节能诊断系统。
技术介绍
在市政水厂、泵站供水或者钢厂、化工厂等冷却系统用水时一般都需要很大功率的水泵机组。由于水泵机组的选型错误、系统需求的多变和复杂管道系统的影响，现在使用中的水泵机组很多都没有运行在高效区域，这样不但会造成系统故障，还导致能耗增高，浪费了国家能源。水泵机组在系统使用中能耗高一般为以下几个原因：1、水泵扬程选型过高：水泵扬程选型过高时会造成水泵在大流量、低扬程、低效率、高汽蚀余量处运行，这样水泵效率很低，电机功率大，容易烧毁电机、水泵容易汽蚀，水泵叶轮寿命短；2、水泵流量选型过大：水泵流量选型过大时，会造成使用系统流量过大、扬程过大，在系统容易发生故障的同时，电机功率较大、浪费能源；3、水泵流量、扬程都选择过大：此时参数超出系统需要较多，功率很大，能源严重浪费；4、水泵机组流量、扬程选型较小：参数不能满足系统使用要求，供水时不能满足用水需求、冷却时达不到冷却效果，影响产品质量和设备安全。现在水泵机组节能常用方式为：现场记录几组水泵机组运行参数、系统实际运行参数，由于此种方式只是随机的记录几组运行参数，不能反映系统在不同时期不同需求的特性，按此方法选型节能，大部分都没有达到最优效果。
技术实现思路
本专利技术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水泵机组节能诊断系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种水泵机组节能诊断系统，该系统包括：动态数据采集模块：采集用水系统、水泵和电机实时运行数据；静态数据录入模块：录入用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数；数据分析处理及存储模块：该模块利用采集的实时运行数据和录入的额定运行数据分别对用水系统、水泵和电机进行诊断并保存诊断结果；诊断结果输出模块：该模块包括用水系统需求诊断结果输出单元、水泵能耗情况诊断结果输出单元和电机能耗情况诊断结果输出单元，对应输出用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果；水泵机组节能总体诊断模块：对用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果进行综合分析得到水泵机组节能总体诊断结果。用水系统、水泵和电机实时运行数据包括：用水系统实时压力、用水系统实时流量、水泵实时流量、水泵实时进口压力、水泵实时出口压力、电机实时电流、电机实时电压。用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数包括：水泵额定流量、水泵额定扬程、水泵额定效率、水泵汽蚀余量、水泵进口压力表安装高度及安装位置管路直径、水泵出口压力表安装高度及安装位置管路直径、电机额定效率、电机额定电流、电机额定电压、电机功率因数。所述的用水需求诊断结果通过如下方式获得：根据采集的用水系统实时压力和用水系统实时流量获得用水系统在监测时间段内的最大用水量、平均用水量、最小用水量、最大供水压力、平均供水压力以及最小供水压力，进而根据设定裕量获取用水需求诊断结果：包括用水系统实际需求流量及实际需求压力。所述的水泵能耗诊断结果通过如下方式获得：根据采集的水泵实时运行数据和水泵额定运行及安装数据水泵实际扬程和水泵实际效率，将水泵实时流量、水泵实际扬程及水泵实际效率与水泵额定流量、水泵额定扬程、水泵额定效率比对确定水泵耗能诊断结果：若水泵实际效率低于水泵额定效率超过设定值则判定水泵为低效运行，此时，若水泵实时流量大于水泵额定流量超过设定值且水泵实际扬程小于水泵额定扬程超出设定值则诊断水泵为大流量低扬程运行，若水泵实时流量小于水泵额定流量超过设定值且水泵实际扬程大于水泵额定扬程超出设定值则诊断水泵为小流量高扬程运行。所述的水泵实际扬程通过如下方式获得：其中，Pi为水泵实时进口压力，Po为水泵实时出口压力，Hi为水泵进口压力表安装高度，Ho为水泵出口压力表安装高度，Vi为水泵进口速度，Vo为水泵出口速度，L为水泵实时流量，Di为水泵进口压力表安装位置管路直径，Do为水泵出口压力表安装位置管路直径。所述的电机耗能诊断结果通过如下方式获得：根据采集的电机实时电流、电机实时电压获得用水系统在监测时间段内的最大功率、平均功率、最小功率以及各功率区域运行时间，进而与电机额定功率进行比对确定电机耗能诊断结果：若在低于电机额定功率70％以下运行时间超过设定值，则诊断电机为低效运行。所述的水泵机组节能总体诊断结果通过如下方式获得：首先，若用水系统实际需求流量及实际需求压力与水泵机组额定运行数据一致或差别在3％范围内，则用水系统和水泵机组匹配良好，否则，根据水泵耗能诊断结果确定是否需要更换水泵；然后，根据电机耗能诊断结果判断是否更换电机。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术实时监测、分析、存储系统实际运行参数，经过数据统计分析对比，可以准确给出用水系统需求诊断结果，方便节能改造和下次同样系统建设时确定系统需求参数及水泵选型参数。全部存储的系统各种运行参数也方便人工读取查看。(2)本专利技术实时监测、分析、存储水泵实际运行参数，实时分析、计算水泵运行参数，通过已经录入系统的水泵额定运行参数可诊断水泵高效、低效、大流量、小流量、低扬程、汽蚀等状态；并根据实际运行状态给出节能改造方案。(3)本专利技术实时监测、分析、存储电机实际运行参数，实时分析、计算电机运行参数，通过已录入系统的电机额定运行参数可诊断电机高效、低效运行以及低效运行的原因，并根据实际运行状态给出节能改造方案。(4)本专利技术综合系统真实需求、水泵、电机真实运行状态，以满足系统需求为前提给出运行功率小、改造投资少的节能改造方案。(5)本专利技术只需要把水泵机组运行中的压力、流量、电流、电压等参数接入系统软件即可，投资少并能带来较大经济效益，节省能源。附图说明图1为本专利技术一种水泵机组节能诊断系统的结构框图。图中，1为动态数据采集模块，2为静态数据录入模块，3为数据分析处理及存储模块，4为水系统需求诊断结果输出单元，5为水泵能耗情况诊断结果输出单元，6为电机能耗情况诊断结果输出单元，7为水泵机组节能总体诊断模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本专利技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本专利技术并不限定于以下的实施方式。实施例如图1所示，一种水泵机组节能诊断系统，该系统包括：动态数据采集模块1：采集用水系统、水泵和电机实时运行数据；静态数据录入模块2：录入用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数；数据分析处理及存储模块3：该模块利用采集的实时运行数据和录入的额定运行数据分别对用水系统、水泵和电机进行诊断并保存诊断结果；诊断结果输出模块：该模块包括用水系统需求诊断结果输出单元4、水泵能耗情况诊断结果输出单元5和电机能耗情况诊断结果输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于，该系统包括：/n动态数据采集模块(1)：采集用水系统、水泵和电机实时运行数据；/n静态数据录入模块(2)：录入用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数；/n数据分析处理及存储模块(3)：该模块利用采集的实时运行数据和录入的额定运行数据分别对用水系统、水泵和电机进行诊断并保存诊断结果；/n诊断结果输出模块：该模块包括用水系统需求诊断结果输出单元(4)、水泵能耗情况诊断结果输出单元(5)和电机能耗情况诊断结果输出单元(6)，对应输出用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果；/n水泵机组节能总体诊断模块(7)：对用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果进行综合分析得到水泵机组节能总体诊断结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于，该系统包括：
动态数据采集模块(1)：采集用水系统、水泵和电机实时运行数据；
静态数据录入模块(2)：录入用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数；
数据分析处理及存储模块(3)：该模块利用采集的实时运行数据和录入的额定运行数据分别对用水系统、水泵和电机进行诊断并保存诊断结果；
诊断结果输出模块：该模块包括用水系统需求诊断结果输出单元(4)、水泵能耗情况诊断结果输出单元(5)和电机能耗情况诊断结果输出单元(6)，对应输出用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果；
水泵机组节能总体诊断模块(7)：对用水需求诊断结果、水泵能耗诊断结果和电机耗能诊断结果进行综合分析得到水泵机组节能总体诊断结果。


2.根据权利要求1所述的一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于，用水系统、水泵和电机实时运行数据包括：用水系统实时压力、用水系统实时流量、水泵实时流量、水泵实时进口压力、水泵实时出口压力、电机实时电流、电机实时电压。


3.根据权利要求2所述的一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于，用水系统、水泵和电机额定运行数据及安装参数包括：水泵额定流量、水泵额定扬程、水泵额定效率、水泵汽蚀余量、水泵进口压力表安装高度及安装位置管路直径、水泵出口压力表安装高度及安装位置管路直径、电机额定效率、电机额定电流、电机额定电压、电机功率因数。


4.根据权利要求3所述的一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于，所述的用水需求诊断结果通过如下方式获得：根据采集的用水系统实时压力和用水系统实时流量获得用水系统在监测时间段内的最大用水量、平均用水量、最小用水量、最大供水压力、平均供水压力以及最小供水压力，进而根据设定裕量获取用水需求诊断结果：包括用水系统实际需求流量及实际需求压力。


5.根据权利要求3所述的一种水泵机组节能诊断系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏芳，唐菊平，朱程远，张君辉，张新，张莹，
申请(专利权)人：上海航天动力科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31