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1、排水泵站的自动化建设【摘要】随着国家、社会对环保要求的日益提高,特别是 工业的持续迅猛发展,环境污染日益严重,城市水环境日益遭 到破坏,拦截污水、规划排放、集中处理成为城市污水治理的 典型模式。近十年,排水工程建设发展迅速,污水厂、排水管 网、排水泵站工程陆续开展。随着城市排水泵站的建设,如何 对分布在城市各地的泵站进行高效的管理成为一个急需解决的 问题。拟对各泵站进行自动化系统改造,建设排水泵站自动化系 统,各泵站的运行模式由单体自动运行、区域联动运行以及监 控中心远程调度等三种组成,强化排水泵站的区域调度及全程 调度,实现泵站的现代化管理。【关键词】排水泵站自动化系统单体自动区域联动远程调
2、 度引言 温州市排水有限公司目前具有泵站五十余(远期八十余 座),主要承担全市排水设施的运行和管理职能。泵站建设时间 不一,时间从 90年代开始至今。各泵站目前现状如下:(1)运行管理手段较单一,各个排水泵站均独立运行,与 监控中心只能通过电话联络,监控中心无法查看泵站的设备运 行情人员也只能通过电话向监控中心值班人员汇报情况,若出 现紧急情况,容易出现反应不及时。由于缺乏自动化系统,数 据采集、分析、处理等信息化手段无法应用,企业信息化管理 不能综合实施。(2)自动化程度不高,原泵站部分配有工控机数据检测及 控制系统,设备陈旧,控制功能单一,且不能扩展及升级,部 分泵站出现故障后处于闲置状态
3、。原系统部分液位检测仪表损 坏,且无电量检测、压力检测等内容。(3)控制设备老化,部分泵站的控制柜年代久远,已经老 化(特别是上世纪 90 年代建设的泵站,配电柜已严重老化), 水泵采用自藕降压启动方式,无变频节能控制,泵站节能前景 大。(4)决策效率受到制约,由于管理设备及手段原始,泵站 优化调度难以实施。同时由于各类管理信息残缺,影响决策效 率。综合上述分析,为提高污水排放管理水平,加强对各个泵 站的调度指挥,对各个泵站进行自动化系统改造。实现各泵站 的单体自动运行、区域联动运行以及监控中心远程调度,降低 值班人员的操作强度,提高泵站的管理水平,实现泵站的现代 化管理。1.泵站现场调查为对
4、泵站进行自动化系统改造,首先选取3座具有代表性 的泵站对现场设备及仪表进行统计,各泵站的情况如下:根据上表,在各泵站设立一套PLC控制系统及视频安防监 控系统,各泵站主要设备配置如下:2.自动化系统结构泵站监控系统主要由网络通讯系统、上位机监控系统、PLC 控制系统、仪表检测系统、安防系统等构成。2.1网络通讯系统排水泵站与监控中心采用光纤VPN方式进行通讯,该种通 讯方式具有速度快、通讯稳定的特点。通过VPN可以以模拟点 对点专用链接的方式通过公共网络在泵站与监控中心之间发送 数据。VPN实际上是“线路中的线路”,是“虚拟”的,这种虚 拟的专用网络技术却可以在一条公用线路中建立一个逻辑上的
5、专用“通道”,它具有良好的保密和不受干扰性,使双方能进 行自由而安全的点对点连接。2.2上位机监控系统 上位机监控系统是整个排水泵站控制系统的核心,它是负 责所有排水泵站的控制和管理,由泵站监控系统、泵站数据库 系统等组成。泵站监控系统与泵站PLC的连接,获取PLC的数 据并向PLC发送命令,并向泵站数据库内插入数据;泵站数据 库系统管理所有泵站的运行数据,生成各种报表、曲线,供操 作员查询。上位机还负责各泵站间的数据交换,当实现区域泵站联动 时,制定出合理的运行策略,向该区域内的泵站发出联动运行 指令,使各泵站协调运行。2.3PLC控制系统PLC系统是单个泵站实现自动化系统运行的核心,它采集
6、 各仪表(包括液位计、压力表等)的检测数据以及各设备的状 态信息(运行状态、远控状态等),并将这些信息进行分析处 理,根据编制的程序运行(结合上位机的调度指令),制定出各 设备(水泵、格栅灯)的运行策略并输出。另外,PLC系统还将本泵站的信息上传至监控中心的计算机,使监控中心的计算机能显示该泵站的各种信息。2.4仪表系统排水泵站内的仪表系统主要由出水池内的液位检测仪表和 配电系统中的各电量参数检测仪表等构成。2. 5安全防范系统泵站图像监控系统由摄像机、硬盘录像机、红外周界探测 器及烟感、双鉴探测器等组成。各泵站的摄像头安装在泵站的 围墙四周及配电房内,实时采集泵站内的视频图像传输到硬盘 录像
7、机。硬盘录像机将图像信号显示在显示器上,同时将图像 信号转换为数字信号,通过网络将数字信号传送到监控中心。 监控中心内的图像服务器接收硬盘;录像机传送来的数字图像 信号,进行软件解压,再将图像信号显示在计算机上。泵站内的红外周界探测器、烟感探测器、双鉴探测器采集 的信号传送到PLC内,然后PLC将报警信号传送到视频服务 器,实现报警与摄像头的联动。结语通过对城区的典型泵站进行调研,分析各泵站的设备状况 及存在问题,有针对性的进行自动化系统改造,可以达到实现 泵站自动控制的目的同时,节约投资。在实行泵站自动运行之 后,可以对现有的泵站值班人员进行调整,不需要每个泵站设 置几名值班人员,对其进行流动化管理,对泵站进行常规的巡 视及设备检修,将来新增泵站时不需要再引进人员,节约管理 费用。参考文献:2 王卫兵编著.PLC系统通信、扩展与网络互连技术,2005.3 髙海英等编著.VP N技术,2004.(作者单位:杭州亚大自动化有限公司)