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泵站自動化調度系統、泵站自動化調度系統解決方案

供稿:唐山平升電子技術開發有限公司 2020/5/21 14:35:25

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  • 關鍵詞: 泵站自動化調度系統 泵站遠程監控系統 智慧泵站 泵站信息化
  • 摘要:為解決管理人員不足、系統運行能耗高、管理費用高等諸多問題,當地水司提出了建設一套“多級泵站遠程監控系統”的需求。平升公司為該項目提供了泵站自動化調度系統解決方案,實現了四級泵站的聯動控制和系統的無人值守運行,取得了很好的應用效果。

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泵站自動化調度系統應用案例

案例一、華北油田萬莊礦區供水泵站遠程監控系統
項目需求:
  華北油田萬莊生活區的生活用水分別由東、南、西、北4個恒壓供水泵站供應,每個泵站的水源來自1~3口水源井。供水系統采用人工值守的方式管理,由32名工人24小時輪流值班,管理成本極高。
  為減少泵站運營費用,管理部門要求將所有泵站改造成為無人值守自動運行泵站,希望僅配置少量設備維護人員即可保障泵站的正常運行。
工藝流程圖:


系統說明:
1、通信及組網
  4個泵站分布在小區的東、南、西、北四個方向,如系統采用有線方式傳輸,則布線、施工難度大且時間長、費用高。鑒于小區內GPRS信號較好,采用GPRS通訊完全能夠滿足數據實時傳輸的要求,而且改造速度快、成本低,所以最終采用GPRS無線傳輸。
  監控中心不具備上網條件且水源井、泵站監控設備之間需要自主通信,因此系統需要采用VPN專網模式進行組網,每套設備里面都安裝了GPRS-VPN專網的SIM卡。
2、系統功能
① 泵站監控終端DATA-9201作為主監控終端,安裝于供水泵站內,采集蓄水罐水位、管網壓力、管網流量、泵組運行狀態和參數,并根據管網壓力自動控制加壓泵組的運行。
② 水源井監控終端DATA-9201作為子監控終端,安裝于各水源井泵房,每個子監控終端監控一臺水源井,采集水源井水位、流量、泵的累計運行時間、泵運行狀態,根據供水泵站內蓄水罐水位、各泵累計運行時間自動控制各水源井為蓄水罐補水。
③ 各泵站、水源井的水泵狀態及運行參數、管道壓力、管道流量、蓄水罐水位等數據全部上報給監控中心;數據越限,設備故障時,系統自動向管理人員手機發送報警短信。
3、自動供水實現原理
  自動供水系統分為兩部分,即供水泵站蓄水罐端和水源井端。

  供水泵站蓄水罐端:泵站監控終端DATA-9201采集水罐水位,并設定期望水位值、期望水位變化值△、水位報警的4個限值,根據當前水位的狀態及水位變化值計算出需求流量,當水位過低時自動關停泵站加壓泵組,停止對外供水。

  水源井端:水源井監控終端DATA-9201采集水源井水位、水源井流量、泵狀態、泵的累計運行時間,根據水泵狀態及運行時間進行選泵(實現各水源井水泵均衡運行)并根據泵站監控終端輸出的需求流量進行自主啟、停泵操作為水罐補水,使蓄水罐水位一直在期望值范圍內。

應用效果:
  經升級改造后,供水系統無論在供水高峰期或低峰期,都能夠保證水罐水位在期望值范圍內。主、子監控終端根據蓄水罐水位智能控制水源井水泵的啟動個數和運行時間,避免了水泵頻繁啟動和空轉現象的發生。
  泵站遠程監控系統的建設,提高了水泵運行效率、大大節約了電能、縮減了27名工作人員,完美實現了用戶無人值守的需求,達到了減員增效的目的。

案例二、安徽某水廠取水泵站遠程監控系統
項目需求:
  安徽某水廠的水源來自5公里外的河道,長久以來一直采用人工值守的方式來管理河道取水泵站。
  當水廠內水池水位低時,調度人員需打電話通知泵站值守人員手動開泵;水池水位高時,再打電話通知泵站值守人員手動關泵,泵站的人力、交通等管理成本非常高。
       為降低管理成本、提高管理效率,該水廠決定安裝一套取水泵站遠程監控系統。


工藝流程圖:

系統說明:
1、通信及組網
現場情況:
① 河道取水泵站所在位置GPRS信號質量很差但能通過寬帶上網。
② 水廠水池處GPRS信號質量很好。
③ 水廠調度中心可以上網,并綁定了固定IP地址。
組網方案:
  該系統中,泵站測控終端和水池測控終端需要點對點通信,實現供水自動控制;
  泵站測控終端和水池測控終端需要通過網絡將監控數據上報給調度中心,實現遠程監控;
  綜合現場通信條件和系統功能需求,最終采用了專網云的方式來組網建設系統,如“工藝流程圖”所示。
2、系統功能
① 遠程監測
★ 取水泵站電磁閥、水泵運行狀態及電壓、電流。
★ 取水泵站管道壓力、取水流量;水廠內水池水位。
★ 泵站測控終端、水池測控終端箱門狀態、供電狀態。
② 自動供水
河道取水泵站根據水廠內水池水位自動供水,保障水池適度蓄水,實現無人值守運行。
③ 遠程控制
支持遠程手動控制水泵和閥門,當系統出現異常時,可及時進行人工干預。
④ 故障預警
數據越限、設備故障時系統自動報警。
3、自動供水實現原理 
① 當水池水位到達上限時,系統自動關停取水泵、電磁閥;
② 當水池水位到達下限時,系統自動開啟電磁閥、取水泵;
③ 當某臺泵的管道壓力到達上限時,系統優先關停該組取水泵、電磁閥,保護管道安全。

案例三、貴州某地農村供水工程多級泵站遠程監控系統
項目需求:
  貴州某地農村水廠的源水取自湖泊,經水廠凈化、消毒后通過三級泵站(含水廠內一級泵站)提水到A山高位水池,之后自流到山下四級泵站,四級泵站再提水到B山高位水池,最后通過自流的方式為山下的村莊供水。
  為解決管理人員不足、系統運行能耗高、管理費用高等諸多問題,當地水司提出了建設一套“多級泵站遠程監控系統”的需求。我公司為該項目提供了了全套的監控設備和軟件,實現了四級泵站的聯動控制和系統的無人值守運行,取得了很好的應用效果。

工藝流程圖:

  本項目中,各級泵站的內部工藝基本相同,水池后均配置2臺提升泵(一備一用),如下圖所示:

系統說明:
1、通信及組網
  該項目位于山區,無線信號質量很差。為保證系統的穩定性并方便后期擴展視頻監控功能,各站點間均鋪設了光纖,組成了光纖局域網。
2、系統功能
①監控中心實時監測各級泵站、水池運行工況及運行數據,包括:
★ 水泵、電動閥運行狀態、故障狀態、控制模式、工作電流和電壓。
★ 泵站水池、高位水池水位。
★ 測控終端箱門狀態、供電狀態。
②四級泵站聯動,保障各級水池合理蓄水。
每級泵站根據下一環節水池水位自動運行,水位低時自動補水、水位高時自動停水,四級泵站聯動、無人值守運行。

系統運行效率高、水泵運行時間短,保障供水安全、電能節約。
各級泵站均支持遠程控泵、控閥,一旦供水異??杉皶r進行手動控制。
③遠程控制高位水池電動閥門,實現按需供水。
監控中心根據用水需求,遠程控制高位水池電動閥門的開啟、關閉,
④故障預警,可及時發現和處理設備故障。
水泵/閥門故障、電流超限、電壓缺相等故障發生時自動報警,以便維護人員及時檢修,保障正常供水。
3、泵站聯動控制原理
①下一環節水池水位到達水位上限時,本級泵站自動關閥、關泵,停止供水;
②下一環節水池水位到達水位下限時,本級泵站自動開泵、開閥,啟動供水;
各級泵站均按上述邏輯自主運行,實現四級泵站聯動控制,系統自動供水。

設備安裝現場:


泵站自動化調度系統解決方案

適用范圍

  泵站自動化調度系統解決方案適用于城市供水系統中加壓泵站的遠程監控及管理。    

  泵站站管理人員在監控中心即可遠程監測泵站水池水位或進站壓力、加壓泵組工作狀態、出站流量、出站壓力等;可遠程控制、自動控制加壓泵組的啟停;光纖通信時,可圖像監視站內全景及重要工位,實現泵站無人值守。

系統組成

系統功能

軟件界面

現場展示

    遷安市水廠加壓泵站監控現場  北京市豐臺區供水泵站監控現場

主要設備組成

1. 監控現場(單個測點)

    備注:以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信為例。

2. 監控中心

     備注:客戶也可直接租用“平升云平臺”。  

  “平升云平臺”詳情見:http://www.data86.com/net/chanpinsoft7.html

優秀行業論文

無人值守泵站工藝邏輯設計及應用——《中國給水排水》唐山市水務信息化工程技術研究中心(姚妍彬 龐傳龍 盧成偉 張曉華):http://www.data86.com/net/lunwenu.html

相關資料

供水泵站監控設備:http://www.data86.com/net/chanpint.html

了解泵站自動化調度系統更多詳情請登陸平升電子水聯網專題網站:

www.data86.com/net

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審核編輯(王靜)
更多內容請訪問 唐山平升電子技術開發有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=3086)

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