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【案例】昆仑海岸城市雨水泵站自动化控制系统解决方案

供稿：北京昆仑海岸科技股份有限公司

关键词：昆仑海岸,水泵站,液位开关
摘要：城市雨水泵站自动化控制系统，是将雨水进行收集后，并进行处理达到符合使用标准的系统。既可以有效收集雨水又可以合理节约成本，兼顾系统的雨水预处理、雨水蓄水、雨水深度净化、雨水灌溉和系统控制。

一、项目概述：

城市雨水泵站自动化控制系统，是将雨水进行收集后，并进行处理达到符合使用标准的系统。既可以有效收集雨水又可以合理节约成本，兼顾系统的雨水预处理、雨水蓄水、雨水深度净化、雨水灌溉和系统控制。

二、监测目的：

雨水泵站承担着城市防汛排涝的重要职责，雨水泵站的自动控制系统在使用过程非常实用，它的应用对于城市的基础建设有着积极的影响。

三、系统功能

3.1 系统组成：

雨水泵站远程监控系统主要包括：值班室中心主站监控平台和现场泵房控制分站：

中心主站监控平台由工控机、系统监控软件、网络接入设备共同构成，能够实现监测、查询、遥调、运算、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。

现场泵房控制分站主要由数据电磁流量计、液位控制器、超声波物位计、超声波物位差、环境气体探测器、电磁阀、测控仪表、数据采集模块、电源控制器、继电器单元、配电控制机柜及安装附件组成。它与中心主站监控平台通过以太网网络方式连接到一起。水源地各井位泵房为分站，中心泵房统领各分站，通过数据传输设备，实现点到多点的通讯，从而最终实现对各井位泵的远程集中监视和控制。

3.2 工艺流程

雨水通过进水口流至进水阀，由进水闸对进水进行控制。进水闸依照出水井的液位和集水池水位对闸门大小进行自动调整，来确保液位正常。雨水由进水闸进到集水池中，格栅机会在设定时间或前后液位差后自动对混在集水池中的杂物进行打捞。之后雨水经过格栅到达泵坑，由泵坑液位对泵坑自中的水泵进行自动控制，雨水通过水泵提升之后向出水井方向流进。如果出水不畅或水量太大，或出水口液位不够，雨水就会重新流人泵坑。此时，进水闸也会相应缩小开度，对进水量进行控制。

3.3 PLC控制系统

通过泵站PLC控制系统做到对雨水泵站自动监控，PLC系统通过数字的输人模块对雨水泵的运行状况进行采集，比如：根据水泵的运行或停止来控制闸门的打开或关闭信号；根据模拟量输人模块对水泵的和进水井的液位进行采集；根据数字量模块的输出命令控制闸门的开关或水泵的打开及停止；通过智能电量变送器把水泵运行的工作电压或工作电流经数据线传给PLC，当作水泵运行控制的参考。

泵站自动化监控系统内容主要包括：

① 根据格栅前后物位差控制格栅除污机启动，把附于格栅上的污物处理或清除掉；

② 经过PLC控制系统，水泵会参照泵的水位、状态、电网状况及污水量等内容进行自动开启及关闭；

③ 一般各个水泵和电机都有自动和手动控制方式，所以它的控制开关柜要具备远程控制和就地控制的能力；

④ 通过检测水位差，在各台泵电机中安装自动循环系统，使每台泵机都能工作；

⑤ 运用上位机的组态软件，泵站做到故障报警、报表打印、动态监控管理和工况记录等。

⑥ 使用PLC监控雨水泵站，其系统要达到以下要求：保证泵站运行达到经济性；保障泵站运行的安全性；使泵站运行达到实时性。

3.4 软件系统

整个应用系统的核心部分是程序设计，由系统对电机的自带故障信号进行实时检测，如果有故障出现，就自动进行故障处理。对格栅机进行定时控制，及时清除从雨水滤出的漂浮物和泥沙，以确保进到集水池的水没有杂物。通过超声波液位计对泵房液位检测，同时对比预设液位，以此为前提来决定水泵的开关状态，确保水泵正常运转，为了防止水泵出现故障或过早老化，采用循环模式开启水泵，保证水泵的投运次数和时间平均。

通过泵站自动化监控系统的软件做到了上位通信和数据采集、简易的控制算法、就地控制和控制指令下发等，它由下面几方面构成：

① 系统检测模块，经过系统处理和检测全部输入信号，依照实际情况再做出相应的反应，处理信号包括格栅前、后液位差、进水闸工作状态、集水池的液位、功率因数补偿和电网工况等；

② 格栅除污机方面，参照除污机信号来实现故障报警，将信息呈现于监控屏幕上，除污机可实现远程控制和自动控制。

③ 水泵运行处理依照水泵信号状态，操作台对水泵可以进行自动、手动和检修多种模式运行。