大多數(shù)污水處理廠中的污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用可編程邏輯控制器(PLC)為基礎(chǔ)的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，PLC的配置靈活，具有較強(qiáng)的安全性、可靠性和適應(yīng)性。但目前運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)的泵站也存在一些問題，例如整體系統(tǒng)不完善，功能設(shè)計(jì)不合理、缺乏設(shè)備維保措施等，再加上技術(shù)人員的缺乏，使實(shí)際操作中無法發(fā)揮其功能性。
1、污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)控制及結(jié)構(gòu)中的問題
1.1 液位不穩(wěn)定
一些城市使用的污水泵站是由液位儀控制泵而啟動(dòng)的，當(dāng)污水進(jìn)入泵站時(shí)水位是不穩(wěn)定的，在不穩(wěn)定水位的影響下泵啟動(dòng)會(huì)連續(xù)啟動(dòng)、連續(xù)暫停或連續(xù)啟停。這種情況會(huì)影響污水泵站運(yùn)行的穩(wěn)定，減短泵站的使用壽命。
1.2 備用泵的利用率不高
污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)使用下，每個(gè)泵站均配備有備用水泵，備用水泵的作用主要是在水泵發(fā)生故障需要修檢或保養(yǎng)時(shí)，能夠保證水泵正常運(yùn)行，不影響污水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)。如果長(zhǎng)時(shí)間不利用備用水泵，在集水井中備用水泵可能會(huì)導(dǎo)致操作系統(tǒng)電機(jī)的絕緣電阻下降，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)減少污水水泵的使用壽命。
1.3 集水泵水位增長(zhǎng)不穩(wěn)定
降水量隨著季節(jié)的變化而變化，不同季節(jié)的降水量存在明顯的差異，污水泵站泵坑中的水位受水位變化的影響，例如在雨季集水泵水位增長(zhǎng)過快，易造成水泵每次啟動(dòng)時(shí)間的間隔較短，在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)造成的瞬間電流過大，極易造成配電柜跳閘故障。
1.4 人工控制造成的問題
目前一些污水泵站在閥門的開關(guān)上還是采用傳統(tǒng)的人工控制的方法，由于人工的疏忽或其他因素的影響，在閥門控制中會(huì)由于個(gè)人疏忽造成控制不及時(shí)，導(dǎo)致泵坑集水過多、水位上升過高的問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)淹沒泵室，影響泵站的正常運(yùn)行。
1.5 自動(dòng)化控制系統(tǒng)不完善
一部分污水泵站缺乏完善的控制系統(tǒng)線路，無法充分保護(hù)系統(tǒng)主要設(shè)置，影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能的發(fā)揮。系統(tǒng)設(shè)備的維保工作不到位，造成系統(tǒng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)陳舊，易造成泵站與中央控制室之間重要數(shù)據(jù)的丟失，影響自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。除此以外，系統(tǒng)對(duì)泵站具體運(yùn)行情況缺乏動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控和管理，不利于信息的完整性。
2、污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)控制解決方案
為解決我國(guó)污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及問題，本文提出基于智能控制器的污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要功能包括泵站電氣量采集、水位采集、報(bào)警、一鍵開機(jī)、自動(dòng)開機(jī)、遠(yuǎn)程控制等；谥悄芸刂破鞯谋谜咀詣(dòng)化系統(tǒng)的常規(guī)操作按鈕與一般控制系統(tǒng)操作一致，有利于快速實(shí)現(xiàn)操作人員的智能化操作。
2.1 液位儀與水泵的優(yōu)化
設(shè)置新的停止液位儀，將停止液位儀安裝在原有液位儀的下方，減少開始進(jìn)水時(shí)較大的水流沖擊對(duì)水泵啟動(dòng)造成的影響，緩解水泵啟動(dòng)頻繁的故障，從而提高水泵的使用時(shí)間。傳統(tǒng)污水泵站主要采用水池內(nèi)的液位控制水泵的開關(guān)，因此水泵液位儀的位置不宜設(shè)置在水流較快的位置和檢修困難的位置，這樣有利于減輕水流過快造成的水泵啟動(dòng)故障，也方便液位儀的維修與保養(yǎng)。合理設(shè)置水泵啟動(dòng)和停止的水位，避免因水泵啟動(dòng)和停止頻繁造成的設(shè)備故障，提高設(shè)備的使用壽命。污水泵站只有雨季水量過大時(shí)才會(huì)同時(shí)運(yùn)行所有水泵，其他時(shí)間各個(gè)水泵的運(yùn)行時(shí)間要均衡合理，保證各個(gè)水泵交替運(yùn)行，提高各個(gè)水泵的使用率和使用壽命。
2.2 中央控制系統(tǒng)
污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的控制器設(shè)置在常規(guī)電氣柜之內(nèi)，二者是一體的，省去了另外設(shè)置單獨(dú)控制柜的步驟，有效地節(jié)省空間和接線。系統(tǒng)的核心就是控制器，泵站智能系統(tǒng)主要由進(jìn)線柜、泵控制柜、無功補(bǔ)償柜、站用配電柜、安全預(yù)防系統(tǒng)等構(gòu)成。其中，進(jìn)線啟動(dòng)柜的功能主要包括接入總進(jìn)線電源、進(jìn)線繼電的保護(hù)、泵站智能控制、信息數(shù)據(jù)的采集與交流、運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)提醒等;泵站控制柜在整個(gè)系統(tǒng)中的功能包括自動(dòng)完成啟動(dòng)和停止、電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)、運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)提醒等;泵站的配電由站用配電柜完成;安全預(yù)防系統(tǒng)能夠保障系統(tǒng)的安全性，發(fā)揮出警告信號(hào)的作用。要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)軟件的更新和完善，并對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)備定期維修和版樣，保證污水泵站自動(dòng)化的順利運(yùn)行。
2.3 電氣設(shè)備與線路的改造
在電氣設(shè)備的改造方面，重點(diǎn)在系統(tǒng)控制箱內(nèi)增加格柵過電流、過力矩保護(hù)和報(bào)警的功能，保證格柵出現(xiàn)故障后并不會(huì)對(duì)水泵運(yùn)行造成巨大影響，除此以外，還要加強(qiáng)對(duì)格柵的獨(dú)立控制。泵控電機(jī)易出現(xiàn)電流過大故障，可在其主回路中增設(shè)線路的電流檢測(cè)儀器，保證過流的順利運(yùn)行。在低壓運(yùn)行線柜中設(shè)置智能電力檢測(cè)裝置，運(yùn)用串聯(lián)連接至系統(tǒng)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)之中，監(jiān)測(cè)泵站低壓側(cè)的主要電量。在泵站控制系統(tǒng)的控制回路方面，重點(diǎn)進(jìn)行線路的維修和改造，逐一排查主回路、控制回路、信號(hào)回路等走線的設(shè)置，降低因線間電磁干擾造成的線路傳輸問題。要增加整個(gè)設(shè)備的集中控制能力，重點(diǎn)改造沒有集控功能的設(shè)備等。
2.4 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)
污水泵站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的泵站專家控制系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)能夠根據(jù)環(huán)境、泵機(jī)組設(shè)備運(yùn)行變化等數(shù)據(jù)信息，不斷完善和優(yōu)化泵組設(shè)備的組合，通過增加設(shè)備的使用率實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的作用，提高泵站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)還運(yùn)用泵站安全預(yù)防技術(shù)，該技術(shù)能夠智能識(shí)別和檢測(cè)安全故障;該技術(shù)能夠在開機(jī)前自動(dòng)檢測(cè)管理區(qū)域是否安全，若出現(xiàn)非安全故障或情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉泵組并發(fā)出警告信號(hào)，保障工作人員的安全;在無人值班期間利用自動(dòng)檢測(cè)功能保障區(qū)域的安全性，防止財(cái)產(chǎn)、設(shè)備等丟失、破壞現(xiàn)象。泵站智能系統(tǒng)還運(yùn)用先進(jìn)的泵站熱點(diǎn)數(shù)據(jù)無線定制點(diǎn)播與推送技術(shù)，系統(tǒng)管理和操作人員可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)了解各類熱點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)了泵站的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理;系統(tǒng)利用先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)，有效地提高了智能化管理水平和系統(tǒng)操作工作效率，節(jié)約管理成本。泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的操作與常規(guī)操作基本無差別，其按鈕設(shè)置一致，促進(jìn)操作人員盡快熟練智能操作，避免因個(gè)人因素造成的系統(tǒng)運(yùn)行故障。
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