【案例】昆侖海岸城市雨水泵站自動化控制系統解決方案

　　一、項目概述：
 

　　城市雨水泵站自動化控制系統，是將雨水進行收集后，并進行處理達到符合使用標準的系統。既可以有效收集雨水又可以合理節約成本，兼顧系統的雨水預處理、雨水蓄水、雨水深度凈化、雨水灌溉和系統控制。
 

　　二、監測目的：
 

　　雨水泵站承擔著城市防汛排澇的重要職責，雨水泵站的自動控制系統在使用過程非常實用，它的應用對于城市的基礎建設有著積極的影響。
 

　　三、系統功能
 

　　3.1 系統組成：
 

　　雨水泵站遠程監控系統主要包括：值班室中心主站監控平臺和現場泵房控制分站：
 

　　中心主站監控平臺由工控機、系統監控軟件、網絡接入設備共同構成，能夠實現監測、查詢、遙調、運算、統計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。
 

　　現場泵房控制分站主要由數據電磁流量計、液位控制器、超聲波物位計、超聲波物位差、環境氣體探測器、電磁閥、測控儀表、數據采集模塊、電源控制器、繼電器單元、配電控制機柜及安裝附件組成。它與中心主站監控平臺通過以太網網絡方式連接到一起。水源地各井位泵房為分站，中心泵房統領各分站，通過數據傳輸設備，實現點到多點的通訊，從而最終實現對各井位泵的遠程集中監視和控制。
 

　　3.2 工藝流程
 

　　雨水通過進水口流至進水閥，由進水閘對進水進行控制。進水閘依照出水井的液位和集水池水位對閘門大小進行自動調整，來確保液位正常。雨水由進水閘進到集水池中，格柵機會在設定時間或前后液位差后自動對混在集水池中的雜物進行打撈。之后雨水經過格柵到達泵坑，由泵坑液位對泵坑自中的水泵進行自動控制，雨水通過水泵提升之后向出水井方向流進。如果出水不暢或水量太大，或出水口液位不夠，雨水就會重新流人泵坑。此時，進水閘也會相應縮小開度，對進水量進行控制。
 

　　3.3 PLC控制系統
 

　　通過泵站PLC控制系統做到對雨水泵站自動監控，PLC系統通過數字的輸人模塊對雨水泵的運行狀況進行采集，比如：根據水泵的運行或停止來控制閘門的打開或關閉信號；根據模擬量輸人模塊對水泵的和進水井的液位進行采集；根據數字量模塊的輸出命令控制閘門的開關或水泵的打開及停止；通過智能電量變送器把水泵運行的工作電壓或工作電流經數據線傳給PLC，當作水泵運行控制的參考。
 

　　泵站自動化監控系統內容主要包括：
 

　　① 根據格柵前后物位差控制格柵除污機啟動，把附于格柵上的污物處理或清除掉；
 

　　② 經過PLC控制系統，水泵會參照泵的水位、狀態、電網狀況及污水量等內容進行自動開啟及關閉；
 

　　③  一般各個水泵和電機都有自動和手動控制方式，所以它的控制開關柜要具備遠程控制和就地控制的能力；
 

　　④ 通過檢測水位差，在各臺泵電機中安裝自動循環系統，使每臺泵機都能工作；
 

　　⑤ 運用上位機的組態軟件，泵站做到故障報警、報表打印、動態監控管理和工況記錄等。
 

　　⑥ 使用PLC監控雨水泵站，其系統要達到以下要求：保證泵站運行達到經濟性；保障泵站運行的安全性；使泵站運行達到實時性。
 

　　3.4 軟件系統
 

　　整個應用系統的核心部分是程序設計，由系統對電機的自帶故障信號進行實時檢測，如果有故障出現，就自動進行故障處理。對格柵機進行定時控制，及時清除從雨水濾出的漂浮物和泥沙，以確保進到集水池的水沒有雜物。通過超聲波液位計對泵房液位檢測，同時對比預設液位，以此為前提來決定水泵的開關狀態，確保水泵正常運轉，為了防止水泵出現故障或過早老化，采用循環模式開啟水泵，保證水泵的投運次數和時間平均。
 

　　通過泵站自動化監控系統的軟件做到了上位通信和數據采集、簡易的控制算法、就地控制和控制指令下發等，它由下面幾方面構成：
 

　　① 系統檢測模塊，經過系統處理和檢測全部輸入信號，依照實際情況再做出相應的反應，處理信號包括格柵前、后液位差、進水閘工作狀態、集水池的液位、功率因數補償和電網工況等；
 

　　② 格柵除污機方面，參照除污機信號來實現故障報警，將信息呈現于監控屏幕上，除污機可實現遠程控制和自動控制。
 

　　③ 水泵運行處理依照水泵信號狀態，操作臺對水泵可以進行自動、手動和檢修多種模式運行。
 

　　四、拓撲圖
 

　　五、現場圖片
 

　　六、系統優點
 

　　城市雨水泵站自動化控制系統采用了先進模塊化的設計，終端設備采用有線方式將數據傳輸至數據中心，管理系統對數據進行集中分析，根據預警數據做出準確的判斷，并且預警聯動啟動或者停止關聯設備，安全應急預案管理，大大促進了信息化城市的發展。