South West Water – 整個水循環的狀態監控
South West Water 如何透過振動監控實現其業務目標。
South West Water 為英國康瓦耳、德文、夕利群島以及薩默塞特和多塞特部分地區總共約 170 萬人口提供可靠、高效和高品質飲用水和廢水處理服務。 為了滿足客戶的需求，該公司將水保存在 20 多個水庫中，並在約 40 個水處理廠進行處理，從而為這些地區提供水。
South West Water 亦營運 650 個廢水處理廠。位於普利茅斯郊區的 Marsh Mills 處理廠就是其中之一。該城市擁有 23 萬人，約三分之一的廢水都在該廠分階段處理，然後再返回水循環。South West Water 在 Marsh Mills 處理廠先將廢水進行初步機械處理，再以活性污泥法進行生物處理。微生物可分解溶解在水中的有機物質。「由於它們是好氧微生物，因此向水中持續供應足夠的氧氣至關重要，這樣才能進行高品質的分解。」South West Water 基於狀況的維護經理 Brendon Teague 說。這項任務由九台 Roots 鼓風機執行，它們在低壓狀態下供應大量空氣。總輸出功率達 615 kW，每分鐘可將多達 390 立方米的空氣輸送到活性污泥池。
風扇 - 被無端忽視的設備部件
「到目前為止，每個鼓風機和馬達都大約每月檢查一次，以確定是否需要維護。然而，這種檢查無法排除維護間隔期間的設備故障問題，因為軸承損壞無法預見，並可能在維護間隔期內發生。」
另一個問題是無法從外面聽到可指示馬達狀態惡化的噪音。「馬達是隔音的，大家經過時不會受到其任何干擾。然而，這也是水和廢水處理行業中風扇和鼓風機經常被忽視的原因之一，儘管它們執行的任務與飲用水供應中使用的泵的工作等同樣重要。」
Brendon Teague 最後決定為 Marsh Mills 的九台鼓風機配備 ifm 的振動診斷裝置。因此，這第一步合乎邏輯，且並不令人意外。
空氣透過強大的鼓風機泵入曝氣池 - Marsh Mills 的鼓風機流速高達每分鐘 390 立方米。
狀態監控：密切關注設備的健康狀態
「我與 ifm 已經合作了很長時間，並一直致力於利用狀態監控防止 South West Water 的設備發生意外停機。」Brendon Teague說。他與團隊在 South West Water 的水和廢水處理設施中已經安裝了 200 多個 VSE100 評估裝置以及與之相連的加速度感測器。
振動監控系統由加速度感測器和評估裝置組成。其中，感測器 - South West Water 使用 VSA001 類型感測器 - 安裝在系統中的相關位置，並將資料傳送至評估裝置，本案例中為 VSE100。後者會持續評估多達四個感測器的資訊，並在超出限值時向控制系統傳送相應的開關信號。資料和警報也可透過乙太網路介面傳送到中央控制室。
更加輕鬆地進行遠端故障排除和維護規劃
借助振動監控，可以持續記錄機器的健康狀態。透過監控正在發生的特定時間和頻率範圍內的振動，可以儘早記錄初期損壞問題，並使用 ifm 自有的軟體即時進行更詳細的 FFT (快速Fourier變換) 分析。由於各個設備組件或損壞模式對應精確的頻率，因此無需再進行有時非常耗時的現場故障排除，維護工作甚至可以高效地進行遠端部署，從而顯著減少工作量和停機時間。
感測器幫助達成公司目標
「能夠透過軟體集中查看所有相關機器的狀態並在值超出臨界值時立即收到通知真的非常實用。」Brendon Teague 說。因此，現場維護經理可以快速了解最新情況、評估行動需求並在緊急情況下通知現場的維護團隊。「這種形式的狀態監控正在幫助我們達成環保處理水和廢水的公司目標。
透過儘早偵測到損壞問題，我們通常能夠及時採取行動，從而避免停機以及代價高昂的維修。整體上，我們預計，透過實施狀態監控，平均每年可節省 10 到 15 萬英鎊的受損資產維護和更換成本。」
狀態監控：新安裝機器的標準
為了在未來全面利用狀態監控的優勢，South West Water 確定將泵和風扇的狀態監控作為技術標準。「每台新設備都必須相應配備感測器和評估技術，並整合至現有的基礎設施。這不僅可以提高大型重要處理廠的運作確定性，還有助於農村地區的小型處理廠也能有效維持品質，並確保一切處於理想狀態。」
未來：透過 IoT 平台協力合作
作為進一步的開發步驟，Brendon Teague 可以展望使用全新的 ifm moneo IoT 平台。利用 moneo，可以輕鬆掌握甚至是複雜的感測器基礎設施，同時可選的 moneo RTM 模組可以為更全面的振動分析提供廣泛可能。「透過結合使用 ifm 全新的 edgeGateway 並實現在雲端環境中提供資料，我將可以與供水區域的維護同事更高效地分享相關資料，從而進一步顯著提高維護品質和警報響應速度。」
鼓風機馬達上的振動感測器可提前偵測到初期損壞問題，避免重大損壞。
South West Water 使用約 200 個 VSE100 評估裝置來監控水和廢水處理廠的機器。
結論
South West Water 已能夠利用其全面的狀態監控系統，有效防止泵、離心機和風扇等關鍵供水和廢水處理設備發生嚴重故障，並相應節省大量的設備維修或更換成本。同時，設備監控為公司實現可靠使用水資源的目標提供支援。