守護(hù)城市“心臟”——ifm振動技術(shù)在下沉式污水廠的無聲護(hù)航
ifm易福門振動技術(shù)在下沉式污水廠的無聲護(hù)航。
作為城市運(yùn)行的“隱形動脈”，污水處理廠承擔(dān)著污水凈化、防洪排澇等重要使命。然而，潛水泵、軸流泵等核心設(shè)備長期浸泡在污水中，鐵銹、泥沙與化學(xué)藥劑的侵蝕如同慢性殺手。軸承磨損、葉輪堵塞等隱患若未被及時察覺，輕則引發(fā)非計(jì)劃停機(jī)，重則導(dǎo)致污水外溢、窨井倒灌等連鎖危機(jī)，威脅城市生態(tài)安全。
在中國某座下沉式再生水廠內(nèi)，清澈見底的湖水都是經(jīng)過高科技處理后的高品質(zhì)再生水，煥發(fā)出勃勃生機(jī)。然而，看似平靜的運(yùn)轉(zhuǎn)下，實(shí)則暗藏著多重挑戰(zhàn)。
沒有異味的泵站，難掩的運(yùn)維痛點(diǎn)
下沉式水廠通過地下空間布局消除了傳統(tǒng)泵站的臭味與噪音污染，為居民打造了更宜居的環(huán)境。然而，這種設(shè)計(jì)的隱性代價體現(xiàn)在水下空間的嚴(yán)苛工況中。污水中的鐵銹、泥沙與化學(xué)藥劑持續(xù)侵蝕軸承、葉輪等核心部件，逐漸引發(fā)設(shè)備磨損。這些磨損會進(jìn)一步導(dǎo)致微小的振動異常，若未被實(shí)時監(jiān)測捕捉，輕則觸發(fā)非計(jì)劃停機(jī)，重則造成排水中斷甚至生態(tài)事故。
傳統(tǒng)運(yùn)維模式在此場景下面臨雙重困境：人工巡檢受限于潮濕密閉的水下高腐蝕環(huán)境，不僅效率低下，還容易遺漏關(guān)鍵故障信號；同時，依賴經(jīng)驗(yàn)判斷的運(yùn)維方式缺乏實(shí)時數(shù)據(jù)支撐，難以提前預(yù)判設(shè)備健康狀態(tài)。例如，離心泵的振動頻率變化可能預(yù)示葉輪失衡或氣蝕，但傳統(tǒng)方式只能通過停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)。這種滯后性不僅降低設(shè)備效率，還可能因突發(fā)故障導(dǎo)致污水外溢、生態(tài)破壞，甚至引發(fā)社區(qū)投訴。高昂的搶修成本、應(yīng)急排水壓力與停產(chǎn)損失，讓水廠陷入“環(huán)保承諾”與“運(yùn)維成本”的兩難境地。
圖1：中間提升泵潛水安裝
圖2：預(yù)處理提升泵潛水安裝
從“聽聲辨故障”到預(yù)測性維護(hù)
在再生水廠的地下機(jī)房內(nèi)，振動傳感器VSP004如同精密的“聽診器”，穩(wěn)定地監(jiān)測著潛水泵的每一次顫動。堅(jiān)固耐用的外殼具有IP68高防護(hù)等級，哪怕是在污水沖刷與鐵銹侵蝕的雙重夾擊下，依然能穩(wěn)定運(yùn)行超10萬小時。傳感器通過M8螺栓固定在潛水泵軸承座上，實(shí)時采集-80g至80g振動信號。無論是粗格柵的潛水軸流泵，還是中間提升泵房的離心機(jī)組，VSP004都能高靈敏度捕捉軸承磨損、轉(zhuǎn)子失衡等微小異常，并將信號傳輸至振動分析模塊VSE150。
圖3：潛水泵運(yùn)轉(zhuǎn)軸承及電機(jī)監(jiān)測點(diǎn)
振動分析模模塊VSE150隨即啟動智能化診斷，將原始振動信號轉(zhuǎn)化為頻譜圖、波形圖等可視化的監(jiān)測特征值對象數(shù)據(jù)，內(nèi)置AI算法比對200余種故障模式庫，精準(zhǔn)識別氣蝕、不對中、軸承早期失效等隱患。基于歷史數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)功能進(jìn)一步預(yù)測設(shè)備劣化趨勢。例如，當(dāng)離心泵因葉輪異物卡滯引發(fā)高頻振動時，模塊不僅觸發(fā)預(yù)警，并預(yù)判故障發(fā)生概率，幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提前部署備件。
圖4：實(shí)時在線監(jiān)測潛水泵健康運(yùn)行指標(biāo)
這套系統(tǒng)完美適配再生水廠場景——VSP的緊湊不銹鋼外殼兼容絕大多數(shù)工業(yè)泵型，VSE采用模塊化設(shè)計(jì)，即插即用、快速部署，無縫對接ifm開放的IIoT moneo平臺無代碼軟件解決方案。這一技術(shù)革新使再生水廠設(shè)備從被動維修轉(zhuǎn)向主動預(yù)防，顯著降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險，真正實(shí)現(xiàn)零故障運(yùn)行的智慧運(yùn)維目標(biāo)。
如今，這里的每一臺泵機(jī)都在“健康數(shù)據(jù)”的護(hù)航下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)維日志里，“故障記錄”逐漸被 “預(yù)防性維護(hù)”取代。
當(dāng)工業(yè)設(shè)備學(xué)會“自我診斷”，城市的運(yùn)轉(zhuǎn)便多了一份從容。嘉定南翔再生水廠的案例證明，智慧水務(wù)不僅是技術(shù)的疊加，更是對人與自然關(guān)系的重新詮釋：用數(shù)據(jù)守護(hù)生態(tài)承諾，用創(chuàng)新回應(yīng)可持續(xù)發(fā)展需求。
文章來源：ifm易福門電子
圖片來源：ifm易福門電子
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