浅析污水泵站和雨水泵站的自动化监控系统

1、分析污水泵站和雨水泵站的现状

通过污水泵站做到城市污水提升的任务，通过雨水泵站实现城市排水防涝工作。总之，泵站主要担负着各个地区的雨水和污水的收集工作，然后再由格栅机把分出的杂物按级排到下一个泵站，最后到达污水处理站的进水管道系统。因为污水泵站和雨水泵站的区域较分散，覆盖面也很广，当前许多泵站是经过人工进行全天守候的，运行和管理成本居高不下，一般由工作人员对泵站的运行数据进行记录，同时依照这些数据来控制闸门、格栅、雨水泵和污水泵等的开启与闭合。现在随着城市化进程不断加快，生活污水日渐增加，可是城市当中的污水泵站存在距离远、数量少等不足，造成污水处理过程的效率较低、成本高和安全性较低等现象，这根本就不能与城市发展的进程相符，所以污水泵站和雨水系站的自动化监控一定会成为今后的发展方向。”

2、污水泵站和雨水泵站的工艺流程

2.1 污水泵站

污水泵站主要负责将污水提升之后送到下面的污水处理厂或泵站，它的工艺设备主要有格栅机、启闭机、电动阀和替水泵等，而综合电量参数、出水压力和集水池液位是其检测工艺的主要信号。上级泵站送来的污水或城市各地方生活污水会流进集水池中，出水管和集水池间由一个启闭机进行连接，如果启闭机打开，污水就会通过进水管流向集水池；如果启闭机关上，则集水池与进水管的污水处于隔离状态。在启闭器之后就是格栅机，它的作用是把由集水池流人出水池的污水进行过滤，把污水中的杂物捞出来，以防体积较大的杂物把水泵的出水口堵塞了。泵站的核心部分是水泵，由它把污水提升输送到下一站。水泵的出水管处安装着电动阀，水泵运行则此阀开启，把污水送到下一站，反之则相反。

2.2 雨水泵站

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、控制系统的标准及要求

通过PLC控制系统做到对污水泵站和雨水泵站自动监控，PLC系统通过数字的输人模块对雨水泵和污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流董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。它的监控内容主要包括：①采用格栅机定时方法，来使格栅除污机启动，把附于格栅上的污物处理或清除掉；②经过PLC控制系统，污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，所以它的控制开美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。

使用PLC监控污水泵站和雨水泵站，其系统要达到以下要求：①保证泵站运行达到经济性；②保障泵站运行是安全的；③使泵站运行达到实时性。

4、污水泵站和雨水泵站的软件设计

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，及时清除从雨水或污水中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是开还是义，确保抽水量与水量相符假如抽水量小于来水量，就可能出现超水位；假如水量小于抽水量，就可能导致设备损坏。另外，为了预防每次启动相同的水泵，使此水泵长时间运行出现故障或过早老化，而别的水泵却是闲置的，需要做到循环开启水泵，设计出水泵轮流启动系统，保证水泵的投运次数和时间平均。

通过污水泵站和雨水泵站的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，它亩下面几方面构成：①系统检测模块，经过系统处理和检测全部输人信号，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，参照除污机信号是亮还是灭，来实现故障报警，另外可以把这些内容呈现于监控屏幕上，如果在除污机的开关上选择远控，在泵自动运行前，操作台会先进行排精工作，如果选择水位差检测，就会按照水位差自动排污，在排污之前会在现场预先做到声光预警，之后才运行；③水棄运行处理上，依照水泵信号指示灯的亮或灭进行故障报警，如果选择远程开关，在操作台上对水泵可以进行自动、手动和检修这三种运行方式，每台水泵在操作台上都有对应的状态指示灯、选择开芙和手动操作按钮，单台泵的选择开关有停止、自动、手动和检修四个档，如果设为手动档就能够进行手动操作，自动档时可以让此泵实现系统自动运行，水泵的停止和启动是依照集水池液位值来进行的。

5、污水泵站和雨水泵站数据处理

数据处理分为数据统计、数据设置和打印处理。其中，数据统计包括累计泵站污水M、累计水泵运行时间、累计泵站雨水量、累计用电量；而数据设置包含液位值、设置电力参数设置污水量、液位差值；打印机的打印处理包括打印运行状态、打印故障随机、打印工作报表、打印数据统计、打印设备状态、打印参数设置等。

6、分析PLC控制系统的特征

①非常容易维护，由PLC操作系统能够直观地实现系统维护和检测；②操作简单，经过PLC的操作面板实现对现场所有控制开义的控制，在操作界面上直接就可以完成那些简单的检测和维护等工作，不再需要仪表柜的开关现场操作；③运行更加可靠和稳定，因为PLC的滤波、屏蔽或隔离等抗干扰能力很强，可以确保在各种环境下能够稳定正常的运行。

7、雨水泵站实际案例

某城市由于降雨次数比较集中，尤其是突来的暴雨，对城市排水设施带来很大考验，所以汛期对雨水泵站的要求会更加严格。市政单位经过讨论和研究，在铁路涵洞以及地下通道附近设置雨水泵站，依据排水量的大小，每个泵站设置3〜5台水泵。为了确保泵站的安全和稳定运行，对排水系统实现自动化管理，建立一套雨水泵站自动化监控系统，同时安装发电机自动启动装置，以减少因为雨季雷击造成的停电现象。排水管理人员可以根据现场显示测控设备随时了解每一个泵站的设备运行情况，比如每台水泵的工作电压、电流，通过现场监控设备査看重要工位以及聚站全景。该系统也可以对集水池的水位进行监控，一旦超限，自动发出警报信息，实现远程设置和修改测控终端的工作参数，实现远程维护终端设备，监控的数据信息自动存储，以备查询，大大提高了管理人员的工作效率。

在近些年研究之中，供水单位对于供水系统的管理投入了大量的精力，同时还存在着一定的问题，比如说被动管理的现状依然没有彻底改观，在一些调控的界限值还需在实践之中进行验证以及变动。总之，为了提高对用户的服务质量，改善管网管理的工作还较为繁重，需要不断努力。