泵站實時信息移動監(jiān)控系統(tǒng)——智慧泵站典型案例

案例一、安徽某水廠取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        安徽某水廠的水源來自5公里外的河道，*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(nèi)水池水位低時，調(diào)度人員需打電hua通知泵站值守人員手動開泵；水池水位高時，再打電hua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(jiān)控系統(tǒng)。

工藝流程圖：

系統(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        現(xiàn)場情況：

        ① 河道取水泵站所在位置GPRS信號質(zhì)量很差但能通過寬帶上網(wǎng)。

        ② 水廠水池處GPRS信號質(zhì)量很好。

        ③ 水廠調(diào)度中心可以上網(wǎng)，并綁定了固定IP地址。

        組網(wǎng)方案：

        該系統(tǒng)中，泵站測控終端和水池測控終端需要點對點通信，實現(xiàn)供水自動控制；

        泵站測控終端和水池測控終端需要通過網(wǎng)絡將監(jiān)控數(shù)據(jù)上報給調(diào)度中心，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；

        綜合現(xiàn)場通信條件和系統(tǒng)功能需求，終采用了專網(wǎng)云的方式來組網(wǎng)建設系統(tǒng)，如“工藝流程圖”所示。

2、系統(tǒng)功能

        ① 遠程監(jiān)測

        ★ 取水泵站電磁閥、水泵運行狀態(tài)及電壓、電流。

        ★ 取水泵站管道壓力、取水流量；水廠內(nèi)水池水位。

        ★ 泵站測控終端、水池測控終端箱門狀態(tài)、供電狀態(tài)。

        ② 自動供水

        河道取水泵站根據(jù)水廠內(nèi)水池水位自動供水，保障水池適度蓄水，實現(xiàn)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(tǒng)出現(xiàn)異常時，可及時進行人工干預。

        ④ 故障預警

        數(shù)據(jù)越限、設備故障時系統(tǒng)自動報警。

3、自動供水實現(xiàn)原理  

        ① 當水池水位到達上*，系統(tǒng)自動關停取水泵、電磁閥；

        ② 當水池水位到達下*，系統(tǒng)自動開啟電磁閥、取水泵；

        ③ 當某臺泵的管道壓力到達上*，系統(tǒng)優(yōu)先關停該組取水泵、電磁閥，保護管道安全。

案例二、貴州某地農(nóng)村供水工程多級泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        貴州某地農(nóng)村水廠的源水取自湖泊，經(jīng)水廠凈化、消毒后通過三級泵站（含水廠內(nèi)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，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(tǒng)運行能耗高、管理費用高等諸多問題，當?shù)厮咎岢隽私ㄔO一套“多級泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)”的需求。我公司為該項目提供了了全套的監(jiān)控設備和軟件，實現(xiàn)了四級泵站的聯(lián)動控制和系統(tǒng)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(nèi)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(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        該項目位于山區(qū)，無線信號質(zhì)量很差。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性并方便后期擴展視頻監(jiān)控功能，各站點間均鋪設了光纖，組成了光纖局域網(wǎng)。

2、系統(tǒng)功能

        ① 監(jiān)控中心實時監(jiān)測各級泵站、水池運行工況及運行數(shù)據(jù)，包括：

        ★ 水泵、電動閥運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、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(tài)、供電狀態(tài)。

        ② 四級泵站聯(lián)動，保障各級水池合理蓄水。

        每級泵站根據(jù)下一環(huán)節(jié)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(lián)動、無人值守運行。

        系統(tǒng)運行效率高、水泵運行時間短，保障供水安全、電能節(jié)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(xiàn)按需供水。

        監(jiān)控中心根據(jù)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(fā)現(xiàn)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(fā)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(lián)動控制原理

        ① 下一環(huán)節(jié)水池水位到達水位上*，本級泵站自動關閥、關泵，停止供水；

        ② 下一環(huán)節(jié)水池水位到達水位下*，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(xiàn)四級泵站聯(lián)動控制，系統(tǒng)自動供水。

設備安裝現(xiàn)場：

案例三、華北油田萬莊礦區(qū)供水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        華北油田萬莊生活區(qū)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(tǒng)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*。

       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(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        4個泵站分布在小區(qū)的東、南、西、北四個方向，如系統(tǒng)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(qū)內(nèi)GPRS信號較好，采用GPRS通訊完*夠滿足數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊?，而且改造速度快、成本低，所以終采用GPRS無線傳輸。 

        監(jiān)控中心不具備上網(wǎng)條件且水源井、泵站監(jiān)控設備之間需要自主通信，因此系統(tǒng)需要采用VPN專網(wǎng)模式進行組網(wǎng)，每套設備里面都安裝了GPRS-VPN專網(wǎng)的SIM卡。

2、系統(tǒng)功能

        ① 泵站監(jiān)控終端DATA-9201作為主監(jiān)控終端，安裝于供水泵站內(nèi)，采集蓄水罐水位、管網(wǎng)壓力、管網(wǎng)流量、泵組運行狀態(tài)和參數(shù)，并根據(jù)管網(wǎng)壓力自動控制加壓泵組的運行。

        ② 水源井監(jiān)控終端DATA-9201作為子監(jiān)控終端，安裝于各水源井泵房，每個子監(jiān)控終端監(jiān)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(tài)，根據(jù)供水泵站內(nèi)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(tài)及運行參數(shù)、管道壓力、管道流量、蓄水罐水位等數(shù)據(jù)全部上報給監(jiān)控中心；數(shù)據(jù)越限，設備故障時，系統(tǒng)自動向管理人員手機發(fā)送報警短信。

3、自動供水實現(xiàn)原理

        自動供水系統(tǒng)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(jiān)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(jù)當前水位的狀態(tài)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(jiān)控終端DATA-9201采集水源井水位、水源井流量、泵狀態(tài)、泵的累計運行時間，根據(jù)水泵狀態(tài)及運行時間進行選泵（實現(xiàn)各水源井水泵均衡運行）并根據(jù)泵站監(jiān)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(nèi)。

應用效果：

        經(jīng)升級改造后，供水系統(tǒng)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(nèi)。主、子監(jiān)控終端根據(jù)蓄水罐水位智能控制水源井水泵的啟動個數(shù)和運行時間，避免了水泵頻繁啟動和空轉現(xiàn)象的發(fā)生。

        泵站實時信息移動監(jiān)控系統(tǒng)的建設，提高了水泵運行效率、大大節(jié)約了電能、縮減了27名工作人員，實現(xiàn)了用戶無人值守的需求，達到了減員增效的目的。

泵站實時信息移動監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

 適用范圍

       泵站實時信息移動監(jiān)控系統(tǒng)適用于城市供水系統(tǒng)中加壓泵站的遠程監(jiān)控及管理。

       泵站管理人員在監(jiān)控中心即可遠程監(jiān)測泵站水池水位或進站壓力、加壓泵組工作狀態(tài)、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(jiān)視站內(nèi)全景及重要工位，實現(xiàn)泵站無人值守。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)功能

軟件界面

現(xiàn)場展示

主要設備組成

1、監(jiān)控現(xiàn)場（單個測點）

     備注：以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信為例。

  
2、監(jiān)控中心

     備注：客戶也可直接租用“平升云平臺”，點擊“云平臺軟件”了解詳情。

案例分享

農(nóng)業(yè)生態(tài)園區(qū)自動供水系統(tǒng)應用案例

優(yōu)秀行業(yè)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)

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