一種用于粒化供水系統的智能監控系統技術方案

本實用新型專利技術提供用于粒化供水系統的智能監控系統，包括信號采集裝置、用于對信號采集裝置采集的數據進行處理的控制器、用于控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部的泵電機開關的執行機構和用于根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置，信號采集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接。本實用新型專利技術在原粒化供水系統的各關鍵位置增加了檢測元件采集與系統運行相關的數據，通過在監控裝置中對這些數據設置安全控制原則，用于對粒化供水系統進行事故處理和監控，實現了系統運行參數的自檢測、自處理，以及設備的自保護，從而保證粒化供水系統的穩定與安全。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及高爐明特法渣處理系統領域，具體涉及一種用于粒化供水系統的智能監控系統。
技術介紹
粒化供水系統是高爐明特法渣處理系統的重要組成部分，它承擔著為高爐爐渣進行水處理的關鍵任務，與高爐安全生產密切相關。粒化供水系統一旦出現問題，而又不能合理處理或及早發現，將嚴重威脅高爐生產，造成巨大的經濟損失。因此，對粒化供水系統進行必要的安全控制迫在眉睫。目前，粒化供水系統存在以下幾類的問題:第一，由于對粒化供水泵系統運行參數缺乏必要的分析，粒化供水系統無法及時檢測及預防粒化供水系統的故障信息，從而無法滿足高爐連續生產過程所要求的預防維修的要求。第二，粒化供水泵組的故障處理及控制策略過于簡單，導致泵組內部的負荷率嚴重失衡，從而提高了系統的運行成本，嚴重影響系統的穩定性及壽命。第三，事故水管氣動閥的控制時序不合理，難以發揮處理事故的應急能力。因此，高爐明特法渣處理系統的安全智能系統的研究與應用迫在眉睫。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是:提供一種用于粒化供水系統的智能監控系統，能夠實現系統運行參數的自檢測、自處理，以及設備的自保護，從而保證粒化供水系統的穩定與安全。本技術為解決上述技術問題所采取的技術方案為:一種用于粒化供水系統的智能監控系統，其特征在于:它包括信號采集裝置、用于對信號采集裝置采集的數據進行處理的控制器、用于控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部的泵電機開關的執行機構和用于根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置，信號采集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接；其中信號采集裝置包括設置在吸水井中的液位計、設置在每個粒化供水泵出口支管的壓力檢測裝置、設置在粒化供水泵組出水總管的壓力檢測裝置、設置在每個粒化供水泵內部的泵電機溫度檢測裝置、粒化供水泵斷路器分閘信號檢測裝置、泵電機軟啟動器故障信號檢測裝置、以及泵電機運行信號檢測裝置。按上述方案，所述的控制器為可編程邏輯控制器。按上述方案，所述的監控裝置為計算機。本技術的有益效果為:1、本技術在原粒化供水系統的各關鍵位置增加了檢測元件采集與系統運行相關的數據，通過在監控裝置中對這些數據設置安全控制原則，用于對粒化供水系統進行事故處理和監控，實現了系統運行參數的自檢測、自處理，以及設備的自保護，從而保證粒化供水系統的穩定與安全。2、本技術從方便和實用的角度選擇可編程邏輯控制器作為控制器，選擇計算機作為監控裝置。附圖說明圖1為信號采集裝置在粒化供水系統的布置示意圖。圖2為本技術一實施例的結構原理框圖。圖3為本技術一實施例的控制流程圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細的說明。圖2為本技術一實施例的結構原理框圖，它包括信號采集裝置、用于對信號采集裝置采集的數據進行處理的控制器(本實施例中為PLC控制器，即可編程邏輯控制器)、用于控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部泵電機開關的執行機構和用于根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置(本實施例中為監控計算機)，信號采集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接。所述的執行機構為斷路器、熱繼電器、軟啟動器等常規控制器件，可設置在控制柜中。圖1為信號采集裝置在粒化供水系統的布置示意圖，粒化供水系統包括吸水井，吸水井與n1+n2條出水支管連接，每條出水支管連接一個粒化供水泵，所有粒化供水泵的輸出端與出水總管連接，出水總管上設有出水總管壓力開關，出水總管通過事故水管氣動閥與事故水連接；信號采集裝置包括設置在吸水井中的液位計、設置在每個粒化供水泵出口支管的壓力檢測裝置、設置在粒化供水泵組出水總管的壓力檢測裝置、設置在每個粒化供水泵內部的泵電機溫度檢測裝置、粒化供水泵斷路器分閘信號檢測裝置、泵電機軟啟動器故障信號檢測裝置、以及泵電機運行信號檢測裝置。在粒化供水系統工作過程中，以粒化泵組輸送水為主，事故水管氣動閥僅在非正常工作過程中開啟。在正常運行情況下，粒化供水泵組是一種N1臺粒化供水泵工作(即工作泵)，N2臺粒化供水泵備用(即備用泵)的模式，即N1工N2備的模式，(N1 +N2)為現場安裝的粒化供水泵總臺數。在粒化供水泵組起動過程中，工作泵組的所有泵是同時接受起動命令的。在粒化供水泵組停止過程中，工作泵組的所有泵是同時接受停止命令的。如果在粒化供水過程中，工作泵的實際臺數達不到N1臺，則無法保證沖渣效果(熔渣無法粒化而形成大塊，沖不動，堆積起來難以排除)。在保證節能環保及工藝需求的情況，粒化供水系統工作過程中N1臺粒化供水泵工作是最理想的情況。如果粒化供水泵的實際工作臺數大于N1,雖然保證了沖渣效果，但是達不到節能環保的要求。如果粒化供水泵的實際工作臺數小于N1,沖渣效果是不理想的，且N1與實際工作臺數的差值越大，沖渣效果越不理想，也就越無法滿足工藝要求。圖3為本技術一實施例的控制流程圖，它包括以下步驟:I)系統設置:根據粒化供水系統正常工作的工藝要求，預設正常工作所需工作泵臺數和正常工作所需備用泵臺數，即工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值，工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和等于現場安裝的粒化泵總數；對系統中所有粒化泵做優先級設定，根據優先級、工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值選擇粒化泵作為實際工作泵和備用泵；預設各參數指標，包括泵電機軸承溫度指標、吸水井液位指標、泵出口支管壓力指標和出水總管壓力指標，預設各參數超出預設指標范圍的持續時間，可預設各參數超出預設指標范圍的持續時間均為5s，也可根據實際情況或經驗進行分別預設。所述的優先級分為2級，第一級根據溫度累加值排序，第二級為人為干預設定；周期性的獲得每個粒化泵的溫度值，并將它們進行累加得到溫度累加值。每個工作泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為工作泵的優先級越高；相應地，每個備用泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為備用泵的優先級越高；當第一級優先級相等時比較第二級，由人為設定。2)信號采集:實時檢測泵電機的軸承溫度、泵出口支管壓力值、出水總管壓力值、泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號、事故水管氣動閥運行信號。3)欲啟動狀態控制:判斷粒化泵是否處于故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處于非故障狀態的泵臺數等于工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的泵中按優先級選出工作泵，其余非故障狀態的粒化泵為備用泵；否則報警。步驟3)中具體的報警方式包括:3.1)若處于非故障狀態的粒化泵數量少于工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數不夠且無備用泵的報警信號；3.2)若處于非故障狀態的泵臺數等于工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數夠但無備用泵可用的報警信號；3.3)若處于非故障狀態的粒化泵臺數大于工作泵臺數預設值，且小于工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的粒化泵中按優先級選出工作泵，其余非故障狀態的粒化泵為備用泵，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號。4)運行狀態控制:在欲啟動狀態確定為工作泵本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于粒化供水系統的智能監控系統，其特征在于：它包括信號采集裝置、用于對信號采集裝置采集的數據進行處理的控制器、用于控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部的泵電機開關的執行機構和用于根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置，信號采集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接；其中信號采集裝置包括設置在吸水井中的液位計、設置在每個粒化供水泵出口支管的壓力檢測裝置、設置在粒化供水泵組出水總管的壓力檢測裝置、設置在每個粒化供水泵內部的泵電機溫度檢測裝置、粒化供水泵斷路器分閘信號檢測裝置、泵電機軟啟動器故障信號檢測裝置、以及泵電機運行信號檢測裝置。

【技術特征摘要】
1.一種用于粒化供水系統的智能監控系統，其特征在于:它包括信號采集裝置、用于對信號采集裝置采集的數據進行處理的控制器、用于控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部的泵電機開關的執行機構和用于根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置，信號采集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接； 其中信號采集裝置包括設置在吸水井中的液位計、設置在每個粒化供水泵出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙昊裔，
申請(專利權)人：中冶南方工程技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：