Spiegazione del rilevamento del blocco della pompa SAM4

Scoprite come SAM4 aiuta le aziende del settore idrico e delle acque reflue a rilevare i blocchi delle pompe da remoto con analisi avanzate. Prevenire gli eventi di inquinamento, ridurre i costi di manutenzione e ottimizzare l'efficienza operativa con il rilevamento automatico dei blocchi.

Migliore rilevamento dei blocchi delle pompe per le aziende di acque reflue

Risolvere e prevenire l'intasamento delle pompe di scarico è una sfida operativa importante per le aziende che si occupano di acque reflue. Attualmente sono necessarie migliaia di visite in loco per ispezionare preventivamente e sbloccare reattivamente queste pompe ogni anno. Il nostro cliente ha espresso l'esigenza di una soluzione in grado di monitorare in modo affidabile i blocchi delle pompe da remoto per trasformare le proprie strategie di manutenzione. Con SAM4 Health che già monitorava le loro pompe, abbiamo sviluppato una funzione di rilevamento automatico dei blocchi che tiene traccia degli eventi di blocco da remoto.

Da quando è stata lanciata, la funzione di rilevamento dei blocchi di SAM4 ha identificato centinaia di blocchi delle pompe, consentendo ai nostri clienti di apportare modifiche alle loro strategie operative basate sui dati. Insieme all'utilizzo da parte dei nostri clienti, sviluppiamo continuamente la nostra funzione di rilevamento dei blocchi per soddisfare le loro esigenze in continua evoluzione. In questa pagina spieghiamo come funziona la funzione di rilevamento dei blocchi di SAM4 e mostriamo un esempio reale del settembre 2022.

Come funziona il rilevamento delle ostruzioni di SAM4

SAM4 Health fa parte della nostra piattaforma di analisi industriale SAM4, alimentata da analisi della firma elettrica (ESA). L'ESA, sviluppata negli anni '80, è una suite di strumenti utilizzati per monitorare a distanza lo stato di salute delle apparecchiature critiche. SAM4 porta l'ESA nel 21° secolo utilizzando sensori AI e wireless che acquisiscono dati ad alta frequenza dagli armadi di controllo dei motori. Questi dati forniscono avvisi precoci di degrado della salute degli asset, come l'inizio di un evento di blocco. (Per saperne di più su come funziona l'ESA, leggere il nostro Spiegazione dell'ESA.)

L'apprendimento automatico in SAM4 per rilevare i blocchi delle pompe

SAM4 Health utilizza l'apprendimento automatico per rilevare i blocchi delle pompe analizzando le sottili variazioni dei segnali elettrici (corrente e tensione). I modelli di intelligenza artificiale di SAM4 identificano le prime fasi dell'intasamento e possono persino individuare il componente che si sta degradando. Sia i guasti elettrici che quelli meccanici hanno un impatto su questi segnali, ciascuno dei quali produce una "firma" unica. L'intelligenza artificiale di SAM4 è addestrata a riconoscere questi modelli distinti, consentendo un rilevamento preciso e tempestivo dei blocchi.

Inoltre, il modello di rilevamento dei blocchi di SAM4 Health analizza simultaneamente più funzioni per determinare non solo quando si sta sviluppando un blocco, ma anche dove si sta verificando. Grazie al monitoraggio in tempo reale, SAM4 fornisce avvisi ai clienti, consentendo loro di intervenire tempestivamente ed evitare problemi operativi più gravi.

Approfondimento tecnico: il modello di SAM4 per il rilevamento dei blocchi delle pompe

I dati acquisiti dai sensori di tensione e corrente del SAM4 sono sottoposti a una fase di estrazione delle caratteristiche. L'elaborazione di base del segnale calcola le metriche chiave relative alla salute meccanica ed elettrica della pompa e del motore. Ad esempio, una funzione può isolare i componenti dei dati relativi alla frequenza di alimentazione, mentre un'altra si concentra sulle frequenze relative alla velocità di rotazione del motore. Ciascuno dei modelli di rilevamento dei guasti di SAM4 Health utilizza una o più di queste caratteristiche, a seconda del guasto che è stato progettato per rilevare. Questi modelli di rilevamento sono il luogo in cui avviene l'apprendimento automatico (o "intelligenza artificiale"), che consente un'identificazione precisa ed efficiente dei problemi.

Quando una nuova pompa viene collegata per la prima volta all'SAM4 Health, il sistema inizia a raccogliere i dati iniziali per addestrare i modelli di rilevamento di SAM4 sul comportamento operativo normale di quella specifica pompa. Nel caso del modello di rilevamento dei blocchi, questo addestramento aiuta a definire le caratteristiche principali delle prestazioni della pompa in assenza di blocchi. Una volta che il modello è completamente addestrato, qualsiasi deviazione da questi schemi previsti farà scattare SAM4 per generare un allarme automatico di blocco, consentendo un rilevamento e un intervento tempestivi.

Poiché il modello di rilevamento dei blocchi della pompa SAM4 analizza più caratteristiche contemporaneamente, è in grado di rilevare con precisione un blocco in via di sviluppo nella sua esatta posizione.

Ad esempio, un aumento del rumore intorno alla frequenza di alimentazione della pompa, combinato con un calo del carico, indica un blocco tra la girante e il motore. Mentre le variazioni di altri indicatori suggeriscono un blocco nella voluta. Il modello di blocco avanzato di SAM4 elabora tutti i dati in entrata per determinare non solo quando si verifica un blocco, ma anche la sua posizione precisa, garantendo una manutenzione efficiente e mirata.

Una volta che il modello AI segnala un blocco in via di sviluppo, SAM4 esamina lo stato dell'intera stazione di pompaggio per determinare quando e con quale gravità deve essere segnalato al cliente. Ad esempio, se una pompa su tre è bloccata e le altre due funzionano normalmente, SAM4 invierà una notifica a bassa priorità. Tuttavia, se un'altra pompa inizia a mostrare segni di problemi, SAM4 invierà un avviso ad alta priorità. Questo processo automatizzato semplifica la definizione delle priorità di notifica, consentendo ai clienti di pianificare la risposta di manutenzione più efficiente ed efficace.

Si noti che l'intasamento è solo uno dei tanti problemi che la seconda pompa potrebbe incontrare: tutti gli altri modelli di rilevamento di SAM4 Health funzionano continuamente, rilevando simultaneamente altri guasti elettrici e meccanici come squilibri di tensione, danni alla girante e disallineamento. L'individuazione precoce di questi problemi non solo riduce i costi totali di manutenzione e l'impatto ambientale, ma prolunga anche la durata della macchina e ne aumenta l'efficienza a lungo termine.

Funzione di blocco in azione: allarme tempestivo per lo sviluppo di un blocco su due pompe

In una stazione di pompaggio delle acque reflue, due pompe co-locate funzionano in modo alternato per soddisfare la domanda richiesta e fornire ridondanza al sistema. Una notte, una delle pompe (la pompa 2) ha mostrato le caratteristiche di un blocco della pompa. Ciò è stato indicato da punteggi di blocco costantemente elevati dall'inizio dell'incidente, come si può osservare nella Figura 3.

Con un'altra pompa funzionante nella stazione, non è stato necessario un intervento di emergenza. La situazione è stata monitorata per 48 ore per determinare se il blocco si sarebbe risolto da solo o avrebbe richiesto un intervento. Alla fine di questo periodo di monitoraggio non si sono riscontrati miglioramenti, per cui è stato generato un avviso arancione, inviato al cliente, che segnalava un'ostruzione alla pompa. L'avviso indicava che non era necessario un intervento in giornata e che la situazione poteva essere risolta nella settimana successiva senza interrompere le operazioni della stazione di pompaggio.

Circa una settimana dopo, i dati hanno rivelato segni di blocco nell'altra pompa della stazione (pompa 1). Con entrambe le pompe bloccate, era necessario un intervento di emergenza a causa dell'aumento del rischio di un potenziale evento di inquinamento. Di conseguenza, è stata inviata una notifica di allarme rosso al cliente, indicando l'urgenza della situazione.

Una squadra di manutenzione è stata prontamente inviata sul posto e ha rimosso entrambe le pompe dalla stazione di pompaggio. Hanno confermato che entrambe le pompe erano parzialmente bloccate, convalidando i rilevamenti di intasamento effettuati dalla funzione di intasamento automatico dell'SAM4 Health. Una volta eliminati gli intasamenti e reinstallate le pompe, i punteggi di intasamento e altre metriche operative sono tornati a livelli sani, come mostrato nella Figura 4.

La funzione di rilevamento automatico delle ostruzioni SAM4 ha individuato con successo i problemi in via di sviluppo. Ha fornito una visione continua della gravità della situazione e ha avvisato quando era necessario intervenire. In questo modo il cliente ha potuto ottimizzare la pianificazione della manutenzione e prevenire un potenziale evento di inquinamento.