(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211254992.1 (22)申请日 2022.10.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115342064 A (43)申请公布日 2022.11.15 (73)专利权人 南通银河水泵 有限公司 地址 226300 江苏省南 通市通州区十总镇 人民政府北100米 (72)发明人 朱栋明　 (74)专利代理 机构 南通领众知识产权代理事务 所(普通合伙) 3270 0 专利代理师 吕晨熠 (51)Int.Cl. F04D 15/00(2006.01) G08B 31/00(2006.01)H04L 67/1095(2022.01) H04L 67/12(2022.01) 审查员 邓翠婷 (54)发明名称 一种轴流泵运行状态监测方法与系统 (57)摘要 本发明涉及轴流泵领域， 且公开了一种轴流 泵运行状态 监测方法与系统， 所述方法包括以下 步骤： Step1： 建立监测数据库， 设置云端备份周 期， 对所有采集与运算数据进行接收； Step2： 收 录各个待监测的轴流泵数据， 在轴流泵处部署振 摆监测部件， 启动后周期性采集实际运行过程中 各轴承及外壳的振动和泵轴的摆度数据， 部署水 力监测部件， 启动后周期性采集各过流部件的水 压及脉动情况， 通过周期性采集轴流泵运行过程 中振摆数据和水力数据， 将振摆 数据和水力数据 与流量数据进行比对分析， 制定安全运行阈值， 在采集数据超 出安全阈值范围后， 及时进行弥补 调整， 通过匹配采集降雨与电力供应数据， 直接 对接历史调整参数， 帮助后续完成快速调整。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115342064 B 2022.12.27 CN 115342064 B 1.一种轴流泵运行状态监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： Step1： 建立 监测数据库， 设置云端备份周期， 对所有采集与运 算数据进行接收； Step2： 链接物联网端， 采集降雨数据， 介入水力电网， 采集电力供应数据， 收录各个待 监测的轴流泵数据， 在轴流泵处部署振摆监测部件， 启动后周期性采集实际运行过程中各 轴承及外壳的振动和泵轴的摆度数据， 部署水力监测部件， 启动后周期性采集各过流部件 的水压及脉动情况， 采集周期进行自定义设置， 降雨数据和电力供应数据采集周期与轴流 泵数据采集周期保持一 致， 对采集数据进行分析后递交至管理端； Step3： 在各个待监测的轴流泵的叶轮入水口部署流量监测部件， 并在入水池与叶轮入 水口连通处部署流 量控制部件， 链接物联网， 设置自适应调整阈值， 控制权限递交管理端； Step4： 对流量状态进行分级， 采集各级别流量状态下的振摆数据与水力数据的数值， 提取最高数值与最低数值， 构成取值范围， 将该取值范围作为对应级别流量状态的安全参 数区间； Step5： 轴流泵投入实际运行后， 接收各周期递交的振摆数据与水力数据， 对当前流量 状态下的安全参数区间进行数据比对， 接 收数据未命中的情况出现时， 流量控制 部件在自 适应调整阈值范围内进行调整， 对应轴流泵处的流 量控制部件开 放控制权限； Step6： 接收的数据超出安全参数区间的取值范围时， 流量控制部件在自适应调整阈值 范围内进行向下调整， 接 收的数据低于安全参数区间的取值范围时， 流量控制 部件在自适 应调整阈值范围内进行向上调整； Step7： 分析下一时段降雨量对轴流泵工作量的影响参数， 分析当前电力供应波动参 数， 当异常数据被采集后， 生 成对应标签， 并记录Step6中所对应的调整参数， 当后续运行过 程中， 将所采集的降雨量参数与电力供应波动参数， 在数据库内自动进 行数据匹配， 当出现 命中情况时， 递交对应标签的调整参数， 直接下发执 行端调整； Step8： 展开 监测设备的状态自检， 并发送运行参数报告至管理端； Step9： 对异常来源进行溯源追踪， 记录来源数据与问题数据， 计算轴流泵运行效率， 运 行生成预警信息递交至管理端； Step10： 管理端下发预警信息及处 理命令至异常来源处的相邻子节点； 其中， 所述Step6中的向下调整与向上调整的具体流 程， 包括以下步骤： Step601： 判断向下调整， 重新接收振摆数据与水力数据， 当二次接收数据相较一次接 收数据下降时， 以该调整逻辑执 行逐步向下调整操作， 直至 接收数据命中安全参数区间； Step602： 判断向下调整， 重新接收振摆数据与水力数据， 当二次接收数据相较一次接 收数据上升时， 以该调整逻辑执 行逐步向上调整操作， 直至 接收数据命中安全参数区间； Step603： 在逐步向上与向下的调整过程中， 出现数据未命中情况且违背调整逻辑的情 况时， 立即终止流 量控制部件的自适应调整操作。 2.根据权利要求1所述的一种轴流泵运行状态监测方法， 其特征在于， 所述Step2中的 振摆监测部件的具体监测对象包括： 泵轴摆度、 叶轮外壳振动、 水泵导轴承振动、 水泵组合 轴承振动、 齿轮箱高速和低速轴承、 电机自由端轴承和电机驱动端轴承的振动。 3.根据权利要求1所述的一种轴流泵运行状态监测方法， 其特征在于， 所述Step2中的 水力监测部件的具体监测对象包括： 叶轮进口压力脉动、 叶轮出口、 导叶进口压力脉动， 导 叶出口压力脉动以及叶轮前导叶后差 压。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115342064 B 24.根据权利要求1所述的一种轴流泵运行状态监测方法， 其特征在于， 所述Step9中的 轴流泵， 其 运行效率的计算公式为： ； 式中， 代表轴流泵效率， 单位 为%； 代表装置输入功率， 单位 为kW； Q代表机组流 量， 单位为 /s； 代表轴流泵扬程， 单位 为m； P代表轴流泵输送液体的密度， 单位 为kg/ 。 5.一种轴流泵运行状态监测系统， 所述系统是对如权利要求1 ‑4中任意一项所述的一 种轴流泵运行状态监测方法的实施系统， 其特 征在于， 包括： 主控模块 （1） ， 用于管理系统的运行， 进行控制指令的编辑与发送； 振摆采集模块 （2） ， 用于对轴流泵的各部件的振摆特征参数进行采集， 并转化为可读电 信号； 水力采集模块 （3） ， 用于对轴流泵的压力脉动、 压力、 压差测点的水力数据进行采集， 并 转化为可读电信号； 流量采集模块 （4） ， 用于对轴流泵输出流 量参数进行采集， 并转 化为可读电信号； 分析比对 模块 （5） ， 用于对 采集数据进行集成化分析与比对， 依照运 算逻辑计算数值； 流量调节模块 （6） ， 用于对轴流泵输出流 量进行调整与控制； 自适应调整模块 （7） ， 用于自动进行轴流泵流 量调整命令的编辑 修改与发送； 预警模块 （8） ， 用于在捕捉到异常数据后， 进行报警信息的编辑与发送； 配网模块 （9） ， 用于配置受监测设备的链接网络， 提供受监测设备的远程控制操作权 限； 自检模块 （10） ， 用于系统自身的自检监测， 包括传感器状态的实时监测， 当状态监测系 统自身或传感器出故障时， 进行 上报； 存储模块 （11） ， 用于存 储所有采集数据与运 算数据， 支持外 部的读取与写入； 登录端 （12） ， 用于验证主节点或者子节点用户的登录账户信息； 溯源模块 （13） ， 用于对异常数据来源处进行溯源 追踪。 6.根据权利要求5所述的一种轴流泵运行状态监测系统， 其特征在于， 所述主控模块 （1） 上部署有存储模块 （11） ， 所述主控模块 （1） 与振摆采集模块 （2） 、 水力采集模块 （3） 和流 量采集模块 （4） 通过无线网络交互连接， 所述分析比对模块 （5） 与振摆采集模块 （2） 、 水力采 集模块 （3） 和流量采集模块 （4） 通过无线网络交互连接， 所述流量采集模块 （4） 与流量调节 模块 （6） 通过电性连接， 所述流量调节模块 （6） 与配网模块 （9） 通过电性连接， 所述流量调节 模块 （6） 与预警模块 （8） 通过无线网络交互连接， 所述流量调节模块 （6） 与自适应调整模块 （7） 通过电性连接， 所述主控模块 （1） 与自检模块 （10） 通过电性连接， 所述主控模块 （1） 与溯 源模块 （13） 通过无线网络交互连接， 所述主控模块 （1） 与登录端 （12） 通过无线网络交互连权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115342064 B 3