供水行业节能新路径！丹佛斯变频器以预测性维护技术降本提效

变频器是供水行业节能领域应用极广的核心部件。9月26日，丹佛斯传动技术应用专家潘明磊在“2025供水高峰论坛”上介绍了丹佛斯变频器预测性维护及深度节能方案。

潘明磊

01.变频器鼻祖的全球版图：丹佛斯集团实力与业务架构

丹佛斯是一家全球型集团，成立于1933年，目前全球员工总数接近4万人，全球销售额约100亿欧元。集团分三个业务部门，分别是丹佛斯动力系统事业部、丹佛斯气候方案事业部以及丹佛斯传动事业部。其中，丹佛斯变频器隶属于丹佛斯传动事业部。

全球第一台量产的变频器，就是丹佛斯在1968年实现的，所以丹佛斯的变频器实际上是变频器的鼻祖。2024年，传动事业部的销售额达到了24亿欧元规模。丹佛斯在中国一直持续投入，视中国市场为重要市场。

目前，丹佛斯在华拥有5000名员工、15家销售公司、22个法人主体及12家工厂。上个月，变频器生产基地——海盐工厂三期正式启用。该工厂现占地面积达21万方，变频器年产能提升至180万台。

丹佛斯在中国拥有诸多成功的典型案例，其中水处理与HVAC领域的案例尤为知名，如上海中心、北京央视大厦、北京大兴机场、白龙岗污水处理厂、巴斯夫湛江一体化基地，以及全球首个电推化学品船。

潘明磊着重介绍了IEA认证的世界首个能源中和污水处理厂案例——丹麦玛尔丽斯堡水厂。此前多位嘉宾提及水厂零碳话题，而该水厂早在2010年，就借助丹佛斯高级过程控制变频器实现能源消耗碳中和，该水厂为22万人提供用水服务，丹佛斯为其提供120台高性能运动控制变频器，驱动进水、出水、鼓风机、搅拌器、化学配料机以及脱水等设备。

玛尔丽斯堡水厂产生130%电力能源和2.5GWh/年热量，其产生的热能用于奥胡斯区域供热系统，130%电力能源除满足水厂自用外，剩余30%电力能源被用于水循环(供水和污水泵送)及消费者使用，碳足迹则相应降低了35%。

丹佛斯水处理专用变频器，电压覆盖单相200伏至三相690伏，功率涵盖0.25 千瓦至1.4兆瓦，提供全功率段产品。针对水处理应用，丹佛斯还开发了干泵检测、无流量补偿、无传感器泵曲线/末端补偿、睡眠功能、火灾模式等专用功能，此次重点介绍的是丹佛斯专有的CBM工况监控功能与止回阀监测功能。

02.丹佛斯变频器：针对性解决风机水泵四大运维痛点

对于日常使用中存在的风机水泵意外停机、气蚀现象、止回阀损坏，以及故障后缺少备件导致停机时间延长等痛点，丹佛斯均有对应解决方案。

针对客户设备意外停机的情况，丹佛斯变频器的CBM工况监控功能可以持续监测设备运行状况，实现预防性维护，达到设备运行状况可控的目标。

针对汽蚀现象，丹佛斯变频器能快速检测汽蚀，且具备气蚀穿越功能。

对于止回阀损坏的情况，丹佛斯止回阀监测功能可快速准确的检测出止回阀的故障情况。

对于变频器故障后备品备件与停机时间问题，丹管家可以提前预警，助力客户提前准备备件。

潘明磊用实际案例详细介绍了这些功能，首先是聊城水务电机定子绕组绝缘测试。通常电机定子绕组绝缘的损坏并非突然发生，而是从匝间微小短路开始并逐步扩大，最终导致定子绕组绝缘报废。变频器作为直接驱动电机的装置，可以准确获取电机电流的源发信号，通过对于这些源发信号的频谱分析，变频器可以实时的掌握电机定子绕组的绝缘健康程度。

丹佛斯变频器通过边缘计算，能在绝缘故障早期发现问题，并通过控制面板、总线控制字和状态字及IO输出点，将故障情况传至上位机，方便主控系统实时了解设备健康程度，同时还会通过不同级别报警，显示当前设备损坏的严重程度。

丹佛斯已在聊城水务完成气蚀监测功能测试，测试地点为聊城城市污水处理厂氧化沟工艺端生化池。

测试中，变频器监测到汽蚀后，通过汽蚀穿越功能将电机速度降至汽蚀较轻的区间;待规避汽蚀后，将电机重新调至参考频率运行，这便是汽蚀穿越功能的实际应用。

丹佛斯针对止回阀监测开发了专有功能。泵应用中止回阀损坏时通常很难被发现，但这会造成系统长期处于低效率运行，同时增加了水泵损坏风险，因此及时发现止回阀损坏是十分必要的。

此前，受技术壁垒限制，止回阀监测缺乏有效手段或成本高昂。而丹佛斯变频器可通过自身算法实现止回阀监测：变频器在工作过程中持续发送脉冲信号，检测止回阀是否失效，避免系统效率低下、管网异响和水泵损坏等问题，且仅需简单参数设置即可启用该功能。

03.多泵水力平衡测试台：丹佛斯深度节能方案的直观展示载体

丹佛斯通过多泵水力平衡测试台呈现深度节能方案。该测试台位于丹佛斯海盐工厂——作为丹佛斯传动生产基地，其变频器年产量达180万台。该测试平台在国内非常少见，可真实进行制冷和采暖的水力测试平台，系统中包含常用的平衡阀和控制阀且增设了切换开关，能直观对比丹佛斯深度节能方案与传统方案的节能效果。

该平台预留了接口，可接入竞品变频器进行直观对比测试;通过ABQM阀门控制系统与FC302变频器的协同，降低泵运行能耗的同时，不会影响用户体验，实现了节能的同时也保障了客户的满意度。

智能化方面，通过ABQM+NovoCon阀门平衡控制系统和PICV +能源管理系统的配合，同时结合控制器MCA301控制变频器与压力传感器，实现智能化操作及最佳节能控制。数字化方面，则借助物联网与实时在线数据传输，提升运营数据透明度。

潘明磊最后总结，丹佛斯整套产品解决方案比传统方案节能50%左右，通过阀门压差数据与变频器控制的结合，在降低水泵能耗的同时，不影响用户使用感受。

现场互动中，潘明磊谈到，丹佛斯CBM工况监测功能实现了真正的边缘计算，通过变频器自身算法与边缘计算结合，可实时监测电机定子绕组绝缘状态及负载运行情况，通过对电流频谱的分析准确判断变频器所驱动设备的健康程度，并将计算结果通过IO点、总线通讯等方式点对点的传输至上位机系统，保证数据安全性，让客户控制系统直接获取第一手故障信息，防止了信息的泄露，可以说，丹佛斯CBM工况监控功能是工业物联网中的完美一环，可以灵活接入各种工控系统和物联网系统，并为物联网系统提供设备的核心健康数据。

借助这些信息，变频器能全面掌握其所驱动的电机及后端设备的运行状态，打破以往设备“黑箱”困境，通过核心算法与边缘计算让电机内部等原本不可见区域的状态“可视化”，还能以数据形式呈现出设备的健康程度，其核心目的是减少设备意外停机，减少客户损失，确保设备的全生命周期可控。

编辑：赵凡