合肥三益江海智能科技有限公司是合肥恒大江海泵业股份有限公司的全资子公司,恒大江海是中国驰名商标,国家制造业单项冠军企业、国家重点专精特新“小巨人” 企业、大型潜水电泵及装备安徽省重点实验室,拥有专利182项,其中发明专利89项,实用新型专利120项,软件著作权52项。参与起草国家标准7项,主持(参与)起草行业标准15项。于2010年和2021年分别荣获安徽省科学技术一等奖,2019年荣获中国产学研合作创新成果奖一等奖等众多奖项。
三益江海前身是1995年成立的合肥恒大自动化控制系统有限责任公司,公司主营ZNZK五合一智能大型电泵控制装置、ZNRQ五合一智能控制装置、智慧泵站、泵站自动化及信息化、工矿企业智能化、智能保护仪表、高低压变频装置、高低压软启动装置、高低压配电装置等,致力于用人工智能和信息技术赋能传统产业,提供智能化整体解决方案。
公司是国家高新技术企业、双软企业和科技小巨人企业,安徽省软件行业协会副会长单位,安徽省自动化学会副理事长单位。公司始终坚持科技创新,HD应用软件平台获安徽省科学进步一等奖,获得发明专利4项,实用新型专利22 项,软件著作权46项,多次承担安徽省重大科技专项、安徽省自然基金项目,形成以自主知识产权为核心的研发体系,始终保持处于同行业先进水平,为公司可持续发展奠定强大的技术基础。
公司在全国建立有完善的营销网络,拥有高学历、高素质、高水平的专业团队,从产品的研发、生产、制造、安装、调试、售后服务等均配备专业的人员,可以满足客户的一站式服务需求。
ZNZK五合一智能大型电泵控制装置
01产品概述
从强排到主排,从地面到井下排水,从单一装备到整体排水方案,恒大江海为客户提供稳定可靠、运行持久的整体解决方案,包括:排沙泵、轻型抢险泵、BQ系列潜水电泵、水情探测、环境监测、浮动平台集成泵送系统、智能清淤系统等。
长期以来大型机组装备(水泵、风机)存在智能化程度低、维修难、故障预判难等痛点,随着信息化、智能化、物联网时代的到来,大型机组装备(水泵、风机)等的安全运行、智能控制、长寿命周期管理越来越重要,针对传统大型机组只有简单的开断保护或软起,已适应不了智能化物联网时代的需求,我们推出新一代智能化控制产品——ZNZK五合一智能大型电泵控制装置,很好地解决了大型机组装备长寿命安全可靠运行和智能化问题。
大型机组以安全可靠性优先,兼顾经济性和绿色环境。ZNZK五合一智能大型电泵控制装置,具有变频软起软停、变频寻优控制、机组健康监测及故障诊断、机组智能控制和保护、智慧泵站(数字孪生)感知和控制等五大功能,主要适用于三相高压鼠笼式异步、同步电动机的智能化控制与保护。它融合了高压变频器、机组监测、智能感知、智能控制功能,将AI人工智能、数字化、高性能计算机控制、高压可靠IGBT功率器件、高频开关电源、人机界面、数字网络通讯、机组智能寻优控制和保护、机组健康状态监测及故障诊断等多项技术用于机组的安全运行控制当中,通过调节电机运行频率不仅可使机组平稳起停,防止因起停给机组带来的冲击,同时在运行过程中当工况异常时通过降速保护机组安全可靠运行,避免“水锤”“汽蚀”效应,延长机组使用寿命。还可以通过智能化控制,对应不同工况下的应对策略,进行优化控制,实现对机组当前运行状态的判断和未来状态的预测、精准定位故障部件、分析故障根因、全面监测故障劣化趋势、评估故障部件剩余寿命。除了五大功能及智能化等优点,还具有占地面积小、节材绿色环保等优点。
ZNZK五合一智能大型电泵控制装置适用于矿山、水利、市政工程等领域的额定电压为 3kV-11kV 的鼠笼式异步、同步电动机起停、运行控制与保护。能很好地与水泵、风机、压缩机、粉碎机、搅拌机、皮带机等各种机电设备配套使用,是极具性价比的大型机组智能化控制装置,是传统软起、变频的迭代产品。
02功能特点
ZNZK五合一智能大型电泵控制装置具有以下五种功能:1、更优良的启停功能;2、更安全的寻优控制;3、更智能的机组健康诊断;4、更可靠的智能控制和保护;5、更全面的感知和控制。
一、更优良的启停功能
ZNZK五合一智能大型电泵控制装置具有强大的电机水泵智能监测及控制能力,具有高过载能力、超强电网适应能力、大力矩启动等特点,适合国内外电网及工业设备应用。
本装置与传统的固态软起、磁控软起及其他降压启动相比具有启动转矩大、电流小,应用于机组时启动电流可以控制在额定电流左右,既降低了设备机械在起动过程中对轴承、密封、泵轴、转子等关键部件的猛烈冲击,提高了机组的使用寿命,又降低了起动时大电流对电网的冲击。
二、更安全的寻优控制
水泵机组可靠运行十分重要,特别是对于矿山、城市等公共安全领域的抢险排涝来说更加至关重要。五合一智能大型电泵控制装置具有感知传感设备,通过大数据模型多维度诊断,综合分析影响水泵机组运行特征、故障、失效、寿命等多种参数的感知测量,比如振动、温度、电流等,当出现异常情况时,智能识别故障(如汽蚀)严重程度,通过降频(降速)运行,降速运行一段时间后再次智能识别故障情况,根据识别的结果决定升降速度直至停机,确保机组安全可靠运行。
由于很多工况下水位变化大,水泵经常在偏离额定工况点下运行,水泵效率远低于额定工况点效率,导致能耗增加。尤其在复矿和突透水抢险的情况下,扬程变化大该问题更加突出。此时通过智能控制装置进行优化控制,调节水泵转速,使水泵一直运行在高效区,实现节能降耗。
三、更智能的机组健康诊断
长期以来,大型潜水泵机组存在智能化程度低、维修难、故障预判难等痛点,基于母公司恒大江海泵业数万台大型水泵生产、运行数据,以及大型潜水电泵及装备安徽省重点实验室长期以来的实验数据及研究成果,本装置根据机组设计、实验、安装、维护拆检等数据,同时结合振动、摆度、温度、电流、谐波、位移、绝缘、图像、噪声、流量、扬程等多维度参数耦合,运用神经网络、自学习、AI算法等技术建立综合健康状态评价模型,得出机组的健康评估结果, 在确保安全运行的情况下实现机组可靠高效运行,实现最大限度的降低企业生产成本的目的。
同时,根据设备多维度关键特征参数的分析,对运行异常设备发出预警,对故障设备进行诊断,分析故障原因,精准预判设备故障类型及故障部位,为设备维修提供技术支撑。
四、更可靠的智能控制和保护
智能控制装置可以根据泵站的功能和特性,选择以水位控制、流量控制、系统效率最高、系统运行费用等方案中的一种或两种结合,生成泵站智能控制策略,从而使泵站能够稳定、高效、经济运行。
根据装置感知系统的分析数据,为机组提供动静态的全方位保护,确保机组可靠运行。
五、智慧泵站(数字孪生)感知和控制终端(更全面的感知和控制)
为基于数字孪生技术的智慧泵站提供大量的机组感知数据、运行数据、故障分析数据、健康评估数据。通过采用智能控制、信息网络、检测传感、数据挖掘、人工智能以及物联网等技术,以调节自动化、运行最优化、管理精细化、决策智能化、运管一体化、业务互动化为特征, 实现泵站的智能化控制和智能化服务,达到泵站运行安全可靠、经济高效、友好互动、绿色环保及无人值班、少人值守的目标。
03成果鉴定
中国矿山安全学会组织由陈学东、武强、王浩三位院士领衔,国家安全生产应急救援中心,国家矿山安全监察局安徽局、中国安全生产科学研究院,中国科学技术大学、中国矿业大学、中国科学院合肥物质科学研究院、合肥工业大学、安徽大学、安徽理工大学、国机集团、中煤科工集团、合肥、邯郸、太原、中冶北方、长沙矿冶等煤炭冶金设计院的二十多位专家、教授参加了成果鉴定会。
鉴定委员会一致认为,项目技术难度大,创新性强,具有自主知识产权,在国际上首次成功研制4500KW大功率智能潜水电泵机组,成果总体达到国际先进水平,其中在机组功率参数指标和智能感知与多数据融合方面达到了国际领先水平,同意通过鉴定。
04技术特性
额定工作电压 | 三相AC3kV、三相AC6kV、三相AC10kV、三相AC11kV |
额定频率 | 50HZ/60HZ±2HZ |
额定输出功率 | 根据电机功率适配 |
适用电机 | 三相高压鼠笼式异步电动机、同步电动机 |
输出过载能力 | 120%/1min,150%/3s,160%立即保护 |
输入侧功率因数 | >0.95 |
装置效率 | 额定负载时逆变效率>96.5% |
噪声等级 | ≤75dB |
故障保护类别 | 机组健康状态监测保护、动静态绝缘监测保护、微机综合保护装置、雷击过电压保护,功率器件静态、动态均压,缺相、过压、欠压、起动过流、运行过流、起动过载、运行过载、欠载、电流不平衡、起动超时、外部输入故障检测、功率单元故障自动旁路 |
输入输出功能 | 多路数字量输入输出、4~20mA模拟量输出 |
冷却系统 | 强迫风冷 |
控制电源 | AC/DC220V(±10%)、30W |
通讯协议 | RS485,MODBUS RTU,TCP/IP |
机组健康状态监测 | 振动通道测量范围: 烈度:0~50mm/s(真有效值) 振幅:0~500μm(峰-峰值) 振动通道输入信号:各类振动传感器信号 模拟量通道输入信号:4~20mA 开关量测量通道:开关量输入信号 |
电机动静态绝缘监测 | 绝缘电阻测量范围:0~1999MΩ 漏电流测量范围:0~1999mA |
水泵综合保护 | 温度显示范围:0~200℃ 温度显示误差: 不大于±2℃ 温度传感器规格:Pt100不大于2% 电机、接线盒电极间水导电阻:小于51KΩ 油室电极间水导电阻:小于30KΩ |
环境条件 | 环境温度:-5°C~+40°C 相对湿度:5%~95%无凝露 海拔小于1500米(大于1500米需降容使用) |
05应用范围
○泵类负载 ○离心机
○抽油机 ○传送带
○搅拌机 ○破碎机
○压塑机 ○球磨机
○鼓风机、引风机等风机负载
○空气压缩机、制冷压缩机
○升降级、起重机、牵引机
06组网拓扑图