无人值守泵站、无人值守智能泵站

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1、无人值守泵站工艺逻辑设计及应用（Theworklogicdesignandapplicationsforunattendedwater-pumpingstations）姚妍彬、庞传龙、卢成伟、张晓华（唐山市水务信息化工程技术研究中心，河北唐山063020）摘要：结合实例阐述了无人值守泵站的设计思路和实现方法，重点总结了多口水源井为蓄水罐补水的自控逻辑设计，为此类给水泵站的自动化改造提供了新思路。Abstract:thepapermainlyintroducesthedesignandrealizationforunattendedwa

2、ter-pumpingstations,summarizestheauto-controllogicofseveralwater-pumpssupplywaterforonewaterstoragetank.Itprovidesanewthoughtforthiskindofpumpstations’automation.关键词：水源井、给水泵站、泵站改造、无人值守、自控逻辑1、项目背景华北油田廊坊万庄矿区的生活小区有常驻人口8万人、板式楼房100余座，小区内的生活用水分别由分布在小区东、南、西、北的4个给水泵站供给。4个泵站均采用人

3、工值守的工作方式，由32名工人24小时轮流值班，管理成本极高。为了减少泵站运营费用，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。2、设计思路及改造要求首先要解决的就是数据传输问题，即将所有泵站的数据集中至中控室计算机，以便于远程监控。考虑到小区占地面积比较大，如果采用光纤传输，布线、施工难度大且时间长、费用高。鉴于生活小区内手机信号比较好，采用GPRS传输完全能够满足数据实时传输的要求，且改造速度快、成本低，最终确定采用GPRS的传输方式。其次要解决的是给水泵站无人值守改造，需

4、要解决大量现场设备的控制顺序、逻辑以及各种故障自动处理机制。这些问题在有人员值班的时候很容易解决，一旦人员全部撤离后，如何保证泵站的正常运行就比较困难。给水泵站现场概况：泵站内水源采自地下水，每个泵站均有1-3口水源井提供水源。多数水源井分布在站内，个别水源井离泵站较远。给水泵站内安装地上33蓄水罐1-5个，容量不一（大的蓄水罐容积700m、小的蓄水罐容积为300m），1/7蓄水罐底部通过管道连通，罐内水位变化一致。站内另安装有3台加压泵，将蓄水罐内的水变频恒压输送至小区给水管网。工艺示意图如下：站外水源井蓄水罐恒压供至管网站内水源井

5、加压泵组改造思路：在加压泵组控制室安装主监控终端，用来采集水池液位、管网流量、管网压力并自动控制加压泵组的运行。在站内、站外水源井处分别安装子监控终端，每个子监控终端监控一台水源井。站内子监控终端采用串口电缆与主监控终端连接，站外子监控终端通过GPRS网络与主监控终端联网。泵站控制逻辑均由主监控终端来处理。主监控终端内采用逻辑控制器DATA-7301，该控制器接口丰富、I/O扩展方便。逻辑控制器的RS485串口有3个，第一路连接一台DATA-6106GPRS模块，且设置为A型，可同时与监控中心以及站外水源井子监控终端通信；第二路连接站

6、内水源井子监控终端；第三路预留。同时，逻辑控制器通过CAN总线连接3台I/O扩展模块（DATA-7302），分别控制3台变频加压泵。泵站监控框架图：监控中心GPRS网络工艺参数加压泵主监控终端GPRS网络RS485电缆子监控终端子监控终端2/7站内水源井站外水源井现场控制要求：多口水源井给蓄水罐供水，蓄水罐中的水再由加压泵组加压对外供出。所有水源井根据蓄水罐水位变化的趋势（由于加压泵出水不规则）能自动控制潜水泵的启、停，且自动调整水泵启动个数，使每口水源井均衡用水，保证地下水位平稳和延长潜水泵的使用寿命，保持储水罐水位始终在一个标准值

7、范围内，并支持水位超限报警、水池过低时自动关停所有加压泵。3、控制逻辑总体结构设计进口流量蓄水罐N口水源井水位上上限水位上限水源井水位泵累计运行时间期望水位泵状态水源井流量水位下限水位下下限出口流量水源井自动供水系统分为2部分，分别为蓄水罐端和水源井端。蓄水罐端主要采集水罐水位，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加压泵组。水源井端主要采集水源井水位、水源井流量、泵状态、泵的累计运行时间，并根据水泵状态及运行时间进行选泵，再根据水池端输出的需求流量进

8、行控泵。3.1计算需求流量△Q系统定时计算，得到水池需加减的瞬时流入量值△Q，从而得到精确控制开关泵的数量与时机。因此准确及时地计算△Q值，是水池逻辑控制的核心。△Q根据水位信息、时间信息及各种设定参数，遵循一套水位控制