風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及冶金生產(chǎn)工藝中風(fēng)機(jī)技術(shù)，特別涉及的是一種基于節(jié)能改造的更 精確的風(fēng)機(jī)節(jié)能情況的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)機(jī)是冶金生產(chǎn)工藝中非常重要的設(shè)備，其使用范圍廣、數(shù)量多、能耗高，應(yīng)用于 煉鐵、煉焦、煉鋼、乳鋼、化工和電廠等各個(gè)區(qū)域，其耗電量占到寶山分公司總耗電量的40% 左右。由于冶金行業(yè)的除塵風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等電機(jī)功率一般都很大，因此，可節(jié)能量十 分可觀，風(fēng)機(jī)節(jié)能改造項(xiàng)目也成為各節(jié)能環(huán)保公司重要的業(yè)務(wù)板塊。
[0003] 節(jié)能改造是指用全新的高效風(fēng)機(jī)整體替換原風(fēng)機(jī)或在原風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上更換效率 更高的葉輪，對(duì)風(fēng)機(jī)原管網(wǎng)系統(tǒng)可以不做改動(dòng)。對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造后，使系統(tǒng)工況點(diǎn)處在 風(fēng)機(jī)最佳工作范圍內(nèi)，是一種非常有效的節(jié)能途徑，節(jié)能率在20%~30%之間。
[0004] 然而風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，加之磨損、腐蝕、葉輪變形、管道阻力增加以及生 產(chǎn)工藝改變等原因，效率逐年下降，即風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果也會(huì)逐年下降。如何實(shí)時(shí)掌握風(fēng)機(jī)的 節(jié)能情況并提前采取措施，使風(fēng)機(jī)一直處于較佳的節(jié)能狀態(tài)，靠常規(guī)的設(shè)備維護(hù)手段是難 以實(shí)現(xiàn)的。
[0005] 傳統(tǒng)計(jì)算風(fēng)機(jī)節(jié)能率的方法，僅通過(guò)對(duì)比風(fēng)機(jī)改造前后的運(yùn)行功率計(jì)算而得，不 考慮其它因素。事實(shí)上，根據(jù)風(fēng)機(jī)相似定律，風(fēng)機(jī)的耗電量與通過(guò)風(fēng)機(jī)的氣體密度成正比， 而氣體密度與其溫度、壓力直接相關(guān)。假設(shè)風(fēng)機(jī)處于理想的工作狀態(tài)，即風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和管 網(wǎng)特性恒定，僅溫度變化對(duì)風(fēng)機(jī)功率的影響就達(dá)到了 10%，如果再疊加大氣壓的影響，環(huán)境 因素對(duì)風(fēng)機(jī)能耗的綜合影響率在10%以上。
[0006] 綜上所述，希望提供一種技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)，以精確把握風(fēng)機(jī)的實(shí)際節(jié)能情況，有 效避免因?qū)嶋H節(jié)能效果下降并未及時(shí)把握實(shí)際情況而造成的損失，可方便各節(jié)能公司或研 究單位使用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠集中監(jiān)控風(fēng)機(jī)實(shí) 時(shí)能耗情況，以使操作者更及時(shí)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行檢查維修。
[0008] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度傳感器、負(fù)壓 傳感器、電力儀表裝置、工控機(jī)、顯示器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；
[0009] 所述溫度傳感器安裝于風(fēng)機(jī)入口處，用以實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)入口的溫度并生成溫度數(shù) 據(jù)，所述溫度傳感器有線連接所述工控機(jī)；所述負(fù)壓傳感器安裝于風(fēng)機(jī)入口處，用以實(shí)時(shí)測(cè) 量風(fēng)機(jī)入口的壓力并生成壓力數(shù)據(jù)，所述負(fù)壓傳感器有線連接所述工控機(jī)；所述電力儀表 裝置的電氣測(cè)量接口連接到風(fēng)機(jī)電氣開(kāi)關(guān)柜的電氣開(kāi)關(guān)上，用以測(cè)量風(fēng)機(jī)電機(jī)的實(shí)時(shí)有功 功率，所述電力儀表裝置的通信接口連接所述工控機(jī)；
[0010] 所述工控機(jī)在一定時(shí)間周期內(nèi)同步采集所述溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)有功功 率，并傳輸至所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中存儲(chǔ)或更新，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的對(duì)所述溫度數(shù)據(jù)、壓力 數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)有功功率的存儲(chǔ)周期為設(shè)定時(shí)間周期，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中還存儲(chǔ)有常規(guī)標(biāo)況 有功功率，所述工控機(jī)將從所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中獲取的歷史數(shù)據(jù)和/或?qū)⑵洳杉臄?shù)據(jù)傳 輸?shù)剿鲲@示器中顯示。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式包括時(shí)間字 段、溫度數(shù)據(jù)字段、壓力數(shù)據(jù)字段、實(shí)時(shí)有功功率字段、實(shí)時(shí)標(biāo)況有功功率字段、常規(guī)標(biāo)況有 功功率字段、標(biāo)記字段、可擴(kuò)展字段。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述溫度傳感器和負(fù)壓傳感器安裝于偏離風(fēng)機(jī)入 口的連接法蘭大體1米位置處，采用螺紋連接方式連接。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述溫度傳感器和所述負(fù)壓傳感器的輸出端均為 可編程模擬量輸出，該系統(tǒng)還包括第一A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器，第一A/D轉(zhuǎn)換器連接 所述溫度傳感器的輸出端并將模擬量的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，第二A/D轉(zhuǎn)換器連接所述 負(fù)壓傳感器的輸出端并將模擬量的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括遠(yuǎn)程上位機(jī)，和所述工控機(jī)通過(guò)有線或無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)連接，所述工控機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將從所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中獲取的歷史數(shù)據(jù)和/或?qū)⑵洳?集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程上位機(jī)中用于顯示或用于處理。
[0015] 采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：在風(fēng)機(jī)入口 處設(shè)置溫度傳感器和負(fù)壓傳感器，測(cè)得的數(shù)據(jù)可以用于計(jì)算風(fēng)機(jī)能耗，考慮了風(fēng)機(jī)入口條 件的能耗比現(xiàn)有技術(shù)更精確，則當(dāng)本系統(tǒng)用在節(jié)能改造前后的能耗測(cè)量并計(jì)算節(jié)能情況 時(shí)，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確，采用工控機(jī)和顯示器可用于集中處理和監(jiān)控各數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)、精確 監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)，從而在能夠獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大偏差時(shí)，操作者可以及 時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行相應(yīng)處理。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本 實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新 型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新 型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
[0020] 參看圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度傳感器1、負(fù)壓傳感 器2、電力儀表裝置3、工控機(jī)4、顯示器5和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6。
[0021] 其中，溫度傳感器1安裝于風(fēng)機(jī)入口Mentr處，用以實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)入口Mentr的溫 度并生成溫度數(shù)據(jù)，所述溫度傳感器1有線連接所述工控機(jī)4 ;所述負(fù)壓傳感器2安裝于風(fēng) 機(jī)入口Mentr處，用以實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)入口Mentr的壓力并生成壓力數(shù)據(jù)，所述負(fù)壓傳感器2 有線連接所述工控機(jī)4 ;所述電力儀表裝置3的電氣測(cè)量接口連接到風(fēng)機(jī)電氣開(kāi)關(guān)柜的電 氣開(kāi)關(guān)KS上，用以測(cè)量風(fēng)機(jī)電機(jī)7的實(shí)時(shí)有功功率，所述電力儀表裝置3的通信接口連接 所述工控機(jī)4。
[0022] 具體的，溫度傳感器1和負(fù)壓傳感器2可以安裝于偏離風(fēng)機(jī)入口Mentr連接法蘭 大體1米處，用于同步測(cè)量風(fēng)機(jī)入口Mentr的溫度和壓力，安裝方式可采用螺紋連接型。傳 感器具有可編程模擬量輸出功能，如果風(fēng)機(jī)入口Mentr直接與大氣相通，則將負(fù)壓傳感器2 和溫度傳感器1安裝于風(fēng)機(jī)入口Mentr附近的墻面上即可，安裝形式需根據(jù)連接方式重新 選型。溫度傳感器1例如可以采用插入式螺紋連接型，測(cè)溫范圍-20°C~250°C，精度等級(jí) 0. 1%FS并具有國(guó)家計(jì)量院校驗(yàn)報(bào)告，模擬輸出信號(hào)4~20mA的溫度傳感器。負(fù)壓傳感器 2例如可以采用插入式螺紋連接型，測(cè)壓范圍0~-IOOkPa.精度等級(jí)0. 1%FS并具有國(guó)家 計(jì)量院校驗(yàn)報(bào)告，模擬輸出信號(hào)4~20mA。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，溫度傳感器1和負(fù)壓傳感器2的輸出端均為可編程模擬量輸出， 則風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括第一A/D(模數(shù)）轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器（圖中未示出），第 一A/D轉(zhuǎn)換器連接所述溫度傳感器1的輸出端并將模擬量的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，第二 A/D轉(zhuǎn)換器連接所述負(fù)壓傳感器2的輸出端并將模擬量的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
[0024]電力儀表裝置3例如是多功能電力儀表，具有實(shí)時(shí)測(cè)量電壓、電流、有功功率、無(wú) 功功率、有功電度的功能，有功功率測(cè)量精度不低于〇. 5%，可校驗(yàn)；具有通訊接口和可編 程模擬量輸出端口。電力儀表裝置3的安裝時(shí)機(jī)例如是在風(fēng)機(jī)M節(jié)能改造時(shí)，將多功能電 力儀表安裝在風(fēng)機(jī)電氣開(kāi)關(guān)柜上，電氣開(kāi)關(guān)KS連接風(fēng)機(jī)供電母線。
[0025]工控機(jī)4在一定時(shí)間周期內(nèi)同步采集所述溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)有功功率， 并傳輸至所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6中存儲(chǔ)或更新，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6的對(duì)所述溫度數(shù)據(jù)、壓力 數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)有功功率的存儲(chǔ)周期為設(shè)定時(shí)間周期，例如設(shè)定時(shí)間周期為3個(gè)月以上，達(dá)到3 個(gè)月后數(shù)據(jù)的標(biāo)記字段標(biāo)記為無(wú)效，從而更新時(shí)被其他新的數(shù)據(jù)替換，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6 中還存儲(chǔ)有常規(guī)標(biāo)況有功功率，所述工控機(jī)4將從所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6中獲取的歷史數(shù)據(jù) 和/或?qū)⑵洳杉臄?shù)據(jù)傳輸?shù)剿鲲@示器5中顯示。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式包括時(shí)間 字段、溫度數(shù)據(jù)字段、壓力數(shù)據(jù)字段、實(shí)時(shí)有功功率字段、實(shí)時(shí)標(biāo)況有功功率字段、常規(guī)標(biāo)況 有功功率字段、標(biāo)記字段、可擴(kuò)展字段。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程上位機(jī)（圖中未示出），和所述工 控機(jī)4通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，所述工控機(jī)4通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將從所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6中獲取 的歷史數(shù)據(jù)和/或?qū)⑵洳杉臄?shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程上位機(jī)中用于顯示或用于處理，可進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)M能耗狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0028] 參看圖2,本實(shí)用新型實(shí)施例的一種風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)方法，可以采用圖1所示的系 統(tǒng)，該方法包括以下步驟：
[0029] Sl:工控機(jī)在一定時(shí)間周期內(nèi)同步采集溫度傳感器、負(fù)壓傳感器分別測(cè)量的風(fēng)機(jī) 入風(fēng)口的溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)、以及電力儀表裝置測(cè)量的風(fēng)機(jī)電機(jī)的實(shí)時(shí)有功功率，并在 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中存儲(chǔ)或更新