作为城市运行的“隐形动脉”,污水处理厂承担着污水净化、防洪排涝等重要使命。然而,潜水泵、轴流泵等核心设备长期浸泡在污水中,铁锈、泥沙与化学药剂的侵蚀如同慢性杀手。轴承磨损、叶轮堵塞等隐患若未被及时察觉,轻则引发非计划停机,重则导致污水外溢、窨井倒灌等连锁危机,威胁城市生态安全。
在中国某座下沉式再生水厂内,清澈见底的湖水都是经过高科技处理后的高品质再生水,焕发出勃勃生机。然而,看似平静的运转下,实则暗藏着多重挑战。
没有异味的泵站,难掩的运维痛点
下沉式水厂通过地下空间布局消除了传统泵站的臭味与噪音污染,为居民打造了更宜居的环境。然而,这种设计的隐性代价体现在水下空间的严苛工况中。污水中的铁锈、泥沙与化学药剂持续侵蚀轴承、叶轮等核心部件,逐渐引发设备磨损。这些磨损会进一步导致微小的振动异常,若未被实时监测捕捉,轻则触发非计划停机,重则造成排水中断甚至生态事故。
传统运维模式在此场景下面临双重困境:人工巡检受限于潮湿密闭的水下高腐蚀环境,不仅效率低下,还容易遗漏关键故障信号;同时,依赖经验判断的运维方式缺乏实时数据支撑,难以提前预判设备健康状态。例如,离心泵的振动频率变化可能预示叶轮失衡或气蚀,但传统方式只能通过停机检查发现。这种滞后性不仅降低设备效率,还可能因突发故障导致污水外溢、生态破坏,甚至引发社区投诉。高昂的抢修成本、应急排水压力与停产损失,让水厂陷入“环保承诺”与“运维成本”的两难境地。
图1:中间提升泵潜水安装
图2:预处理提升泵潜水安装
从“听声辨故障”到预测性维护
在再生水厂的地下机房内,振动传感器VSP004如同精密的“听诊器”,稳定地监测着潜水泵的每一次颤动。坚固耐用的外壳具有IP68高防护等级,哪怕是在污水冲刷与铁锈侵蚀的双重夹击下,依然能稳定运行超10万小时。传感器通过M8螺栓固定在潜水泵轴承座上,实时采集-80g至80g振动信号。无论是粗格栅的潜水轴流泵,还是中间提升泵房的离心机组,VSP004都能高灵敏度捕捉轴承磨损、转子失衡等微小异常,并将信号传输至振动分析模块VSE150。
图3:潜水泵运转轴承及电机监测点
振动分析模模块VSE150随即启动智能化诊断,将原始振动信号转化为频谱图、波形图等可视化的监测特征值对象数据,内置AI算法比对200余种故障模式库,精准识别气蚀、不对中、轴承早期失效等隐患。基于历史数据的机器学习功能进一步预测设备劣化趋势。例如,当离心泵因叶轮异物卡滞引发高频振动时,模块不仅触发预警,并预判故障发生概率,帮助运维团队提前部署备件。
图4:实时在线监测潜水泵健康运行指标
这套系统完美适配再生水厂场景——VSP的紧凑不锈钢外壳兼容绝大多数工业泵型,VSE采用模块化设计,即插即用、快速部署,无缝对接ifm开放的IIoT moneo平台无代码软件解决方案。这一技术革新使再生水厂设备从被动维修转向主动预防,显著降低非计划停机风险,真正实现零故障运行的智慧运维目标。
如今,这里的每一台泵机都在“健康数据”的护航下稳定运转,运维日志里,“故障记录”逐渐被 “预防性维护”取代。
当工业设备学会“自我诊断”,城市的运转便多了一份从容。嘉定南翔再生水厂的案例证明,智慧水务不仅是技术的叠加,更是对人与自然关系的重新诠释:用数据守护生态承诺,用创新回应可持续发展需求。
文章来源:ifm易福门电子
图片来源:ifm易福门电子
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责任编辑:朱晓裔
审 核 人:李峥
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作者:佟伟
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