如何让泵适应未来？德国KSB Guard技术

无论你称之为工业4.0、数字化还是数字化转型，尽管概念不同或存在差异，但其本质内容却是一致的，那便是：如何更好地应对既有工厂或棕地工厂数字化的挑战？

对于离心泵行业来说，面临的一个最现实的难题是：如何使你的泵适应未来？同时，业主和运营商还想知道：如何使用数字化方法改进围绕泵维护和服务的流程以及如何使泵智能化？有没有一种方法可以在不产生重大费用的情况下启动该流程？KSB公司被称为“KSB Guard”的一种新型监控装置，可以为你提供最佳的解决方案。

监控装置

作为全球知名的国际型泵和阀门制造商的德国KSB公司，于2018年底首次推出了一款监控装置，解决了这些问题，如今该监控装置已经被多家大型国际制造商采用。这种KSB Guard的监控设备，即使在运行期间也可以将现有泵转化到数字世界。

该监控设备结构紧凑，安装方便。包括三个组件：传感器单元、变送器和电池单元、网关。

第一个组件是传感器单元，容纳了温度传感器和振动传感器。振动传感器的精度为1 kHz，并可在所有三个轴向（X、Y、Z向）上进行测量。同进，安装固定方便 - 使用工业粘合剂就可以将传感器单元固定到泵（KSB公司或任何其它公司的泵）上。这种类型的固定适用于所有干式安装的泵，并且可以在泵运行期间进行安装（见图1）。

图1. 传感器单元可以非常方便地安装到泵上

第二个组件是变送器和电池单元，变送器和电池单元通过电缆连接至传感器单元、并向传感器供电，这样就无需在泵的传感器上安装额外的电源线。电池的使用寿命长达五年，并且方便更换。

第三个组件是网关，使用无线连接，将记录的数据发送到网关。该网关最多可用于多达20个传感器单元，并装有SIM卡，可提供与移动电话网络所需的连接。这意味着整个通信路径已经由KSB公司定义和保护，从而最大程度地减少了安装、调试所需的时间和成本。

使泵变得聪明

要获取一台泵的可用信息，需要在KSB Guard app或门户网站上选取该型泵，输入泵和电动机的铭牌数据。如果它是KSB公司提供的泵并输入了序列号，则可从KSB数据库中调用数据并自动输入。对于其它（非KSB公司提供的）泵，输入数据也只需要几分钟，就像填写在线商店的数据一样容易。不再需要设置任何其它参数。整个安装和调试过程既快捷又高效，很容易将现有的泵变成智能泵，并使工厂和泵适应未来。

调试后，在门户网站或app中可以访问大量信息。对于KSB生产有序列号的泵，可通过app或门户网站访问其它文档，例如数据表或剖面图，因此，用户需要耗费大量时间寻找泵的相关信息已经成为过去的事。还有一个选项是可以轻松地维护和调用泵的历史文件。只需单击几下，即可记录任何维护和维修工作，然后所有需要查看、评估的人员都可以看到（见图2）。

图2. 使用KSB Guard，每台泵都可以快速轻松地集成到系统中

状态数据和趋势

KSB Guard特别有价值的一点是能提供已安装泵组的运行状态数据。它不仅限于能提供当前温度和平均振动速度值，还可以显示趋势。由于每小时进行一次测量（或者如果需要，则可以更频繁地进行测量），因此可以随着时间的推移进行检查，从而能够识别泵状态的任何变化。

为此，还定义了警报和警示限值。如果达到限值，则触发警报或警示消息。这些信息可以通过电子邮件接收，也可以通过手机或平板电脑上的推送消息来接收（见图3）。还可以通过app或门户网站对每台泵的限值进行单独调整。

图3. 系统信息可以很容易地通过智能手机或平板电脑获得

除了有关温度和平均振动速度的信息外，还可以显示工作时间（配有工作时间计数器）、泵的负载曲线和负载状态。速度可以从测得的振动中获得。最初，这表明泵是在运行还是处于静止状态。对于非变速系统的泵，KSB专利的的速度和算法使用户可以进一步确定泵的负载状态 – 过载、最佳、部分负载或极端的部分负载。通过这种方式，KSB Guard有助于发现节能潜力以及相应地优化工厂的机会。

KSB Guard的主要优点是它可以监测温度和振动以及相关的警报和警示，这有助于在早期阶段识别泵状态的变化。这使得在泵发生任何故障或重大损坏之前，能够尽早做出反应。预警系统已经在许多应用中进行了检验和测试。

故障预防

例如，在以前的应用中，早期阶段就检测到一个泵站的大型污水泵即将出现堵塞的情况，从而避免了问题的发生。由于所涉及的泵站输送的是未经处理的污水，因此堵塞是很常见的事情，在过去，这导致了许多故障和高昂的维修费用。更加困难的是，泵站通常都位于偏远地区，没有持续的监测。KSB Guard被证明是一个理想的解决方案，为泵站提供了一个简单且经济高效的监控系统。

在这种情况下，KSB Guard检测到了平均振动速度的不断增加。基于这一情况，服务人员被派往泵站，以消除引起高振动的原因并防止堵塞。如果没有KSB Guard，则最有可能导致故障的发生以及泵零部件的损坏。

另一个（应用）案例是管壳泵（如KSB公司的SEZ泵），采用介质润滑的滑动轴承已经运行了很多年，没有任何维护。经过很长时间的使用，这些机械部件已受到了磨损的影响。为了确保该泵能够长期可靠运行，KSB公司的KSB Guard被认为是首先，因为它不仅能够简单、快速地安装，而且能够对泵做到迅速、有效的监控。

与前面的示例一样，测得的振动值随着时间的推移而增加。然后发现泵不能再用手盘动了。结果，泵被解体以防止发生故障，该故障将导致非常昂贵的维修费用，甚至可能造成无法修复的伤害而不得不对整台泵进行更换。

借助KSB公司的KSB Guard，每一台泵都可以快速、轻松地集成到工业物联网（IIoT）中，并且可以为现有的泵站（或系统上的泵）提供更高的透明度，而没有任何风险。

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