废水泵送站的警报管理模块制造技术

本公开涉及一种废水泵送站的警报管理模块(13)，所述废水泵送站具有布置成将废水泵出废水坑(1)的至少一个泵(9a，9b)，其中，该警报管理模块(13)被配置为处理指示废水坑(1)的填充水平的至少一个水平变量(h)和指示废水泵送站的泵送容量的至少一个容量变量(p％，P％，C％)，并且其中，该警报管理模块(13)被配置为仅在满足以下所有条件时才触发干预警报：a)至少一个水平变量(h)处于或高于预定警报水平阈值(h

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废水泵送站的警报管理模块
本公开大体上涉及废水泵送站的警报管理模块和用于操作废水泵送站的方法。
技术介绍
用于废水处理厂的污水或废水收集系统通常包括一个或多个用于临时收集和缓冲废水的废水坑、水井或污水坑。通常，废水在重力流作用下被动地流入此类坑中和/或通过力源被主动地驱动。通常，一个、两个或更多个泵安装在每个坑中或每个坑处，以将废水泵出坑。如果在一定的时间段内废水的流入量大于流出量，则废水坑、水井或污水坑最终将溢出。应尽可能避免此类溢出，以避免对环境的影响。因此，已知的是，当达到一定的坑填充水平时会触发溢出警报。要求操作者和/或维护人员进行干预，并对此类溢出警报采取措施。US8,594,851B1描述了一种废水处理系统和一种用于减少在废水处理设施的操作中使用的能量的方法。对于已知的警报管理系统来说，处理大量不同的同时发生的警报是一种挑战，操作者和/或维护人员必须决定对其中的哪些警报优先进行干预和采取措施。
技术实现思路
与这类已知的警报管理系统相反，本公开的实施例总共触发较少的警报，但是其中，较高比例的警报实际上对于操作者和/或维护人员进行干预并采取措施是有用的。根据本公开的第一方面，提供了一种废水泵送站的警报管理模块，该废水泵送站具有布置成将废水泵出废水坑的至少一个泵，其中，该警报管理模块被配置为处理指示废水坑的填充水平的至少一个水平变量和指示废水泵送站的泵送容量的至少一个容量变量，并且其中，该警报管理模块被配置为仅在满足以下所有条件的情况下触发干预警报：a)至少一个水平变量处于或高于预定警报水平阈值，b)至少一个水平变量正在增加，以及c)至少一个容量变量低于容量阈值。至少一个水平变量可以例如是填充高度h和/或静水压力ph，其指示废水坑的填充水平。至少一个容量变量可以例如是C％＝q/qref，即，测量或估计的流出量q除以参考流出量qref。即使容量变量实际上被理解为效率，也应注意，有意选择术语“容量变量”以区别于泵的技术术语“效率”。作为以上限定的替代，至少一个容量变量可以例如被限定为C％＝q-qref，即，测量或估计的流出量q减去参考流出量qref。替代地或附加地，至少一个容量变量可以是即，至少一个泵处或下游的测量的压力差Δp除以参考压力差Δpref的平方根。管道特性通常可以通过二阶多项式p＝rq2+p0来近似，其中，r是管道阻力参数，q是流出量，p0是零流量压力。因此，当泵下游的管道至少部分堵塞(即，管道阻力r大于干净管道的管道阻力r0)，但泵工作正常时，容量变量p％可能超过100％，甚至超过容量上限阈值(uppercapacitythreshold)(例如105％)。但是，在管道干净的情况下，管道阻力r等于管道阻力r0，因此，当容量变量p％低于容量阈值时，表明泵出现问题。作为上述限定的替代，至少一个容量变量可以例如被限定为p％＝Δp-Δpref，即，至少一个泵处或至少一个泵下游的测量的压力差Δp和参考压力差Δpref之间的差。替代地或附加地，至少一个容量变量可以是其中，P是至少一个泵消耗的功率，P0是至少一个泵的零流量功耗，Pref是至少一个泵的参考功耗。泵可以是定速泵或调速泵。在调速泵的情况下，当至少一个水平变量处于或高于预定警报水平阈值时，泵应以最大速度运行。当P0未知时，其在最大功耗用作参考功耗的情况下可以被近似为0.5·Pref。作为上述限定的替代，至少一个容量变量可以例如被限定为P％＝P-Pref，即，至少一个泵消耗的功率与参考功耗Pref之间的差。容量阈值可以是预定的百分比(例如95％)或绝对值。容量阈值可以由操作者和/或维护人员进行调整和设置。上述第三条件c)(即至少一个容量变量是否低于容量阈值)在不抑制有用的干预警报的情况下使无实际意义的警报的数量最小化。例如，如果满足上述前两个条件a)和b)(即至少一个水平变量处于或高于预定警报水平阈值并且至少一个水平变量正在增加)，但不满足上述第三个条件c)(即，至少一个容量变量处于或高于容量阈值)，则就操作者干预而言，警报是无实际意义的。在这种情况下，例如在大雨时，废水进入废水坑的流入量大于废水泵送站能够以最大容量泵出的量。因此不可避免会溢出，操作者对此无能为力。因此，在这种情况下不会触发干预警报。因此，经常操作多个废水坑的操作者和/或维护人员可以将精力集中在实际上触发了指示操作者可以通过采取措施(例如，切换、维修、更换、清洁泵或止回阀和/或清洁流出管)来改善情况的干预警报的那些坑上。可选地，警报管理模块还可以被配置为如果满足以下所有条件，则触发信息警告：a)至少一个水平变量处于或高于预定警报水平阈值，b)至少一个水平变量正在增加，以及c)至少一个容量变量处于或高于容量阈值。因此，在这种徒劳的情况下，操作者在预计将发生不可避免的溢出时仅接收信息警告而不是无实际意义的警报。可选地，容量变量可以相对于预定参考容量或相对于统计确定的参考容量来确定。参考容量可以是例如参考流出量qref、参考压力Δpref和/或参考功耗Pref，其例如可以通过在正常无故障操作的限定的过去时间段上记录最大值或平均值或典型值来统计确定。替代地或附加地，参考流出量qref、参考压力Δpref和/或参考功耗Pref可以是基于废水泵送站和/或其泵的布置的固定的标称值。可选地，警报管理模块还可以被配置为在满足以下所有条件的时间段期间统计确定参考容量作为容量变量的参考：a)至少一个水平变量低于预定警报水平阈值，b)至少一个水平变量没有正在增加，以及c)至少一个容量变量处于或高于容量阈值。这些条件指示正常无故障操作的时间段，在此期间可以确定参考容量。可选地，至少一个容量变量可以基于-流量变量Δq，指示在将废水泵出废水坑的情况下，至少一个泵的出口处或出口下游的流量，-压力变量p，指示在将废水泵出废水坑的情况下，至少一个泵的出口处或出口下游的压力，和/或-功率变量P，指示在将废水泵出废水坑的情况下，由至少一个泵提供的液压动力。流量变量q可由泵出口处或出口下游的流量计测量，或基于压力值或功率值进行估计。那么容量变量可以例如是C％＝q/qref，即，测量或估计的流量变量q除以参考流出量qref。压力变量Δp可以是由泵出口处或出口下游的压力传感器测量的压力差，从而容量变量则可以是即，至少一个泵处或下游的测量的压力差Δp除以参考压力差Δpref的平方根。功率变量P可以由传感器测量和/或基于泵消耗的电功率、电压和/或电流。那么容量变量可以被限定为泵的电功耗可以用作功率变量P，其指示当将废水泵出废水坑时由泵提供的液压动力(hydraulicpower)。可选地，警报管理模块还可以被配置为处理多个泵比容量变量(pumpspecificcapacityvariable)，每个泵比容量变量指示布置成将废水泵出废水坑的多个泵中的一个的泵送容量。当至少一个水平变量低于预定警报水平阈值，即未满足用于干预警报的第一条件a)时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废水泵送站的警报管理模块(13)，所述废水泵送站具有布置成将废水泵出废水坑(1)的至少一个泵(9a，9b)，其中，所述警报管理模块(13)被配置为处理指示废水坑(1)的填充水平的至少一个水平变量(h)和指示废水泵送站的泵送容量的至少一个容量变量(p％，P％，C％)，并且其中，所述警报管理模块(13)被配置为仅在满足以下所有条件的情况下触发干预警报：/na)所述至少一个水平变量(h)处于或高于预定警报水平阈值(h

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180511 EP 18171930.31.一种废水泵送站的警报管理模块(13)，所述废水泵送站具有布置成将废水泵出废水坑(1)的至少一个泵(9a，9b)，其中，所述警报管理模块(13)被配置为处理指示废水坑(1)的填充水平的至少一个水平变量(h)和指示废水泵送站的泵送容量的至少一个容量变量(p％，P％，C％)，并且其中，所述警报管理模块(13)被配置为仅在满足以下所有条件的情况下触发干预警报：
a)所述至少一个水平变量(h)处于或高于预定警报水平阈值(hm)，
b)所述至少一个水平变量(h)正在增加，以及
c)所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)低于容量阈值。


2.根据权利要求1所述的警报管理模块(13)，其中，所述警报管理模块(13)还被配置为在满足以下所有条件的情况下，触发信息警告：
a)所述至少一个水平变量(h)处于或高于所述预定警报水平阈值(hm)，
b)所述至少一个水平变量(h)正在增加，以及
c)所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)处于或高于所述容量阈值。


3.根据权利要求1或2所述的警报管理模块(13)，其中，所述容量变量(p％，P％，C％)相对于预定参考容量(pref，Pref，Cref)或相对于统计确定的参考容量(pref，Pref，Cref)来确定。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述警报管理模块(13)还被配置为在满足以下所有条件的时间段期间统计确定参考容量(pref，Pref，Cref)作为容量变量(p％，P％，C％)的基础：
a)所述至少一个水平变量(h)低于所述预定警报水平阈值(hm)，
b)所述至少一个水平变量(h)没有正在增加，以及
c)所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)处于或高于所述容量阈值。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)基于
-流量变量(q)，指示在将废水泵出废水坑(1)的情况下，所述至少一个泵(9a，9b)的出口处或出口下游的流量，
-压力变量(p)，指示在将废水泵出废水坑(1)的情况下，所述至少一个泵(9a，9b)的出口处或出口下游的压力，和/或
-功率变量(P)，指示在将废水泵出废水坑(1)的情况下，由所述至少一个泵(9a，9b)提供的液压动力。


6.根据前述权利要求中任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)基于在所述至少一个泵(9a，9b)的出口处或出口下游的至少一个压力传感器(19)或流量传感器(25)分别提供的至少一个压力信号(p)或流量信号(q)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)基于由所述至少一个泵(9a，9b)消耗的电变量，例如功率、电压和/或电流。


8.根据前述权利要求中任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)基于在将废水泵出废水坑(1)的情况下所述至少一个泵(9a，9b)的出口处或出口下游的实际压力(p)与满足以下所有条件的时间段期间确定的参考压力(pref)之间的比率：
a)所述至少一个水平变量(h)低于所述预定警报水平阈值(hm)，
b)所述至少一个水平变量(h)没有正在增加，以及
c)所述至少一个容量变量(p％，P％，C％)处于或高于容量阈值。


9.根据前述权利要求中的任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述警报管理模块(13)还被配置为处理多个泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)，每个泵比容量变量指示布置成将废水泵出废水坑(1)的多个泵(9a，9b)中的一个的泵送容量。


10.根据权利要求9所述的警报管理模块(13)，其中，所述警报管理模块(13)还被配置为触发包括问题定位信息的容量警告，其中，所述问题定位信息基于是否：
a)只有一个泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)低于所述容量阈值，其表明关联的泵(9a，9b)存在问题，
b)只有一个泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)不低于所述容量阈值，其表明在关联的泵(9a，9b)关闭的情况下通过关联的泵(9a，9b)回流，或者
c)所有泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)均低于所述容量阈值或均高于容量上限阈值，其表明所有泵(9a，9b)的下游均出现管道堵塞。


11.根据前述权利要求中任一项所述的警报管理模块(13)，其中，所述警报管理模块(13)还被配置为处理多对第一泵比容量变量和第二泵比容量变量([Ci％,pi％]，[Ci％,Pi％]，[pi％,Pi％])，每对第一泵比容量变量和第二泵比容量变量([Ci％,pi％]，[Ci％,Pi％]，[pi％,Pi％])指示布置成将废水泵出废水坑(1)的多个泵(9a，9b)中的一个泵的泵送容量，并且其中，所述警报管理模块(13)被配置为触发包括问题定位信息的容量警告，其中，所述问题定位信息基于是否：
a)只有一个泵(9a，9b)的第一泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)和第二泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)均低于容量阈值，其表明关联的泵(9a，9b)存在问题，
b)只有一个泵(9a，9b)的第一泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)不低于所述容量阈值，其表明在关联的泵关闭(9a，9b)的情况下通过关联的泵关闭(9a，9b)回流，
c)所有泵(9a，9b)的第一泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)均高于容量上限阈值，并且所有泵的第二泵比容量变量(pi％，Pi％，Ci％)均不低于容量阈值，其表明所有泵(9a，9b)的下游均出现管道堵塞，或
d)除一个泵(9a，9b)外，所有泵(9a，9b)的第一泵比容变量(pi％，Pi％，Ci％)均...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·斯科，O·H·普延加德，卡斯滕·斯科乌莫塞·卡勒瑟，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK