• 关键词：                                                                泵站自动化监控系统                                                                智慧泵站                                                                智慧泵房

• 摘要：泵站管理人员在监控中心即可远程监测泵站水池水位或进站压力、加压泵组工作状态、出站流量、出站压力等；可远程控制、自动控制加压泵组的启停；光纤通信时，可图像监视站内全景及重要工位，实现泵站无人值守。

泵站自动化监控系统

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应用案例

案例一、贵州某地农村供水工程多级泵站自动化监控系统

项目需求：

       贵州某地农村水厂的源水取自湖泊，经水厂净化、消毒后通过三级泵站（含水厂内一级泵站）提水到A山高位水池，之后自流到山下四级泵站，四级泵站再提水到B山高位水池，最后通过自流的方式为山下的村庄供水。

       为解决管理人员不足、系统运行能耗高、管理费用高等诸多问题，当地水司提出了建设一套“多级泵站远程监控系统”的需求。我公司为该项目提供了了全套的监控设备和软件，实现了四级泵站的联动控制和系统的无人值守运行，取得了很好的应用效果。

工艺流程图：

       本项目中，各级泵站的内部工艺基本相同，水池后均配置2台提升泵（一备一用），如下

图所示：

系统说明：

1、通信及组网

       该项目位于山区，无线信号质量很差。为保证系统的稳定性并方便后期扩展视频监控功能，各站点间均铺设了光纤，组成了光纤局域网。

2、系统功能

       ① 监控中心实时监测各级泵站、水池运行工况及运行数据，包括：

       ★ 水泵、电动阀运行状态、故障状态、控制模式、工作电流和电压。

       ★ 泵站水池、高位水池水位。

       ★ 测控终端箱门状态、供电状态。

       ② 四级泵站联动，保障各级水池合理蓄水。

       每级泵站根据下一环节水池水位自动运行，水位低时自动补水、水位高时自动停水，四级泵站联动、无人值守运行。

       系统运行效率高、水泵运行时间短，保障供水安全、电能节约。

       各级泵站均支持远程控泵、控阀，一旦供水异常可及时进行手动控制。

       ③ 远程控制高位水池电动阀门，实现按需供水。

       监控中心根据用水需求，远程控制高位水池电动阀门的开启、关闭，

       ④ 故障预警，可及时发现和处理设备故障。

       水泵/阀门故障、电流超限、电压缺相等故障发生时自动报警，以便维护人员及时检修，保障正常供水。

3、泵站联动控制原理

       ① 下一环节水池水位到达水位上限时，本级泵站自动关阀、关泵，停止供水；

       ② 下一环节水池水位到达水位下限时，本级泵站自动开泵、开阀，启动供水；

       各级泵站均按上述逻辑自主运行，实现四级泵站联动控制，系统自动供水。

设备安装现场：

案例二、华北油田万庄矿区供水泵站自动化监控系统

项目需求：

       华北油田万庄生活区的生活用水分别由东、南、西、北4个恒压供水泵站供应，每个泵站的水源来自1~3口水源井。供水系统采用人工值守的方式管理，由32名工人24小时轮流值班，管理成本极高。

      为减少泵站运营费用，管理部门要求将所有泵站改造成为无人值守自动运行泵站，希望仅配置少量设备维护人员即可保障泵站的正常运行。

工艺流程图：

系统说明：

1、通信及组网

       4个泵站分布在小区的东、南、西、北四个方向，如系统采用有线方式传输，则布线、施工难度大且时间长、费用高。鉴于小区内GPRS信号较好，采用GPRS通讯完全能够满足数据实时传输的要求，而且改造速度快、成本低，所以最终采用GPRS无线传输。

       监控中心不具备上网条件且水源井、泵站监控设备之间需要自主通信，因此系统需要采用VPN专网模式进行组网，每套设备里面都安装了GPRS-VPN专网的SIM卡。

2、系统功能

       ① 泵站监控终端DATA-9201作为主监控终端，安装于供水泵站内，采集蓄水罐水位、管网压力、管网流量、泵组运行状态和参数，并根据管网压力自动控制加压泵组的运行。

       ② 水源井监控终端DATA-9201作为子监控终端，安装于各水源井泵房，每个子监控终端监控一台水源井，采集水源井水位、流量、泵的累计运行时间、泵运行状态，根据供水泵站内蓄水罐水位、各泵累计运行时间自动控制各水源井为蓄水罐补水。

       ③ 各泵站、水源井的水泵状态及运行参数、管道压力、管道流量、蓄水罐水位等数据全部上报给监控中心；数据越限，设备故障时，系统自动向管理人员手机发送报警短信。

3、自动供水实现原理

       自动供水系统分为两部分，即供水泵站蓄水罐端和水源井端。

       供水泵站蓄水罐端：泵站监控终端DATA-9201采集水罐水位，并设定期望水位值、期望水位变化值△、水位报警的4个限值，根据当前水位的状态及水位变化值计算出需求流量，当水位过低时自动关停泵站加压泵组，停止对外供水。

       水源井端：水源井监控终端DATA-9201采集水源井水位、水源井流量、泵状态、泵的累计运行时间，根据水泵状态及运行时间进行选泵（实现各水源井水泵均衡运行）并根据泵站监控终端输出的需求流量进行自主启、停泵操作为水罐补水，使蓄水罐水位一直在期望值范围内。

应用效果：

       经升级改造后，供水系统无论在供水高峰期或低峰期，都能够保证水罐水位在期望值范围内。主、子监控终端根据蓄水罐水位智能控制水源井水泵的启动个数和运行时间，避免了水泵频繁启动和空转现象的发生。

       泵站远程监控系统的建设，提高了水泵运行效率、大大节约了电能、缩减了27名工作人员，实现了用户无人值守的需求，达到了减员增效的目的。

案例三、安徽某水厂取水泵站自动化监控系统

项目需求：

       安徽某水厂的水源来自5公里外的河道，长久以来一直采用人工值守的方式来管理河道取水泵站。

当水厂内水池水位低时，调度人员需打电话通知泵站值守人员手动开泵；水池水位高时，再打电话通知泵站值守人员手动关泵，泵站的人力、交通等管理成本非常高。

       为降低管理成本、提高管理效率，该水厂决定安装一套取水泵站远程监控系统。

工艺流程图：

系统说明：

1、通信及组网

       现场情况：

       ① 河道取水泵站所在位置GPRS信号质量很差但能通过宽带上网。

       ② 水厂水池处GPRS信号质量很好。

       ③ 水厂调度中心可以上网，并绑定了固定IP地址。

       组网方案：

       该系统中，泵站测控终端和水池测控终端需要点对点通信，实现供水自动控制；

       泵站测控终端和水池测控终端需要通过网络将监控数据上报给调度中心，实现远程监控；

       综合现场通信条件和系统功能需求，最终采用了专网云的方式来组网建设系统，如“工艺流程图”所示。

2、系统功能

       ① 远程监测

       ★ 取水泵站电磁阀、水泵运行状态及电压、电流。

       ★ 取水泵站管道压力、取水流量；水厂内水池水位。

       ★ 泵站测控终端、水池测控终端箱门状态、供电状态。

       ② 自动供水

       河道取水泵站根据水厂内水池水位自动供水，保障水池适度蓄水，实现无人值守运行。

       ③ 远程控制

       支持远程手动控制水泵和阀门，当系统出现异常时，可及时进行人工干预。

       ④ 故障预警

       数据越限、设备故障时系统自动报警。

3、自动供水实现原理  

       ① 当水池水位到达上限时，系统自动关停取水泵、电磁阀；

       ② 当水池水位到达下限时，系统自动开启电磁阀、取水泵；

       ③ 当某台泵的管道压力到达上限时，系统优先关停该组取水泵、电磁阀，保护管道安全。

泵站自动化监控系统解决方案

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