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泵站自动化控制系统、泵站自动化控制系统解决方案

应用设计 | 工控家2020-02-13 09:29人气:131

泵站自动化控制系统

订购热线:0315-7353608/7353610/7353619

泵站自动化控制系统之取水泵站远程监控系统


方案概述

      地表水一般通过取水泵站汇集并输送到水厂。取水泵站远程监控系统是城市供水远程监控与调度管理系统中的子系统。调度中心工作人员可以远程监控泵站设备工作情况,取水泵站管理人员可以远程控制泵站设备。

泵站控制系统组成

      取水泵站远程监控系统主要包括:调度中心服务器、水厂值班室计算机、监控系统软件、通信网络、取水泵站远程监控终端、水泵启动柜、水位计、压力变送器、流量计等。

组网通信方式

      根据具体情况选择下列组网通信方式:

      方式一:取水泵站直接与主管水厂通信,每个水厂再与调度中心进行通信。

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      方式二:所有取水泵站直接与调度中心通信,水厂通过访问调度中心与下属泵站进行通信。

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主要功能

       监测取水泵站配电室供电电流、供电电压、电能、线路供电状态等。
       监测每台提水泵工作电流、工作电压、检修状态、启停状态、保护状态等。
       监测每个电动阀门的开度、开到位关到位状态。
      ◆ 监测出水压力、出水流量、取水池水位、浊度等信息。
       监测泵房内污水积水池水位,根据水位控制污水泵排水。
       自动控制每台提水泵、阀门;远程控制每台提水泵、阀门。
       自动记录每台水泵的工作时间,合理安排水泵工作,均匀磨损。
       监测吸管真空度,自动、远程控制真空泵。
      ◆ 人员进入泵房,自动报警,自动拍照上传照片;也可远程控制拍照。
       电流、电压、水位、压力、浊度等超过设定数值时报警,支持自动保护;停电报警。
       监测终端和监控中心服务器均可存储历史数据。
       自动生成生产报表、曲线。
      ◆ 支持多种通信方式,采用光纤或无线网桥通信时支持视频监控。

值班操作员界面

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主要设备组成

1、监控现场(单个测点)


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      备注:以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信为例。

 
2、监控中心


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   备注:客户也可直接租用“平升云平台”,点击“云平台软件”了解详情。


泵站自动化控制系统之供水泵站自动化控制系统解决方案

适用范围

      泵站自动化控制系统适用于城市供水系统中加压泵站的远程监控及管理。

      泵站管理人员在监控中心即可远程监测泵站水池水位或进站压力、加压泵组工作状态、出站流量、出站压力等;可远程控制、自动控制加压泵组的启停;光纤通信时,可图像监视站内全景及重要工位,实现泵站无人值守。

   

系统组成

泵站远程监控系统|泵站自动化控制系统|泵站监控系统|泵站自动化|泵房无人值守|泵站自动化监控系统|泵站自动化系统

       

系统功能

泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力

软件界面

        泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力

现场展示

泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力

泵站自动化监控系统主要设备组成

1、监控现场(单个测点)

泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力     备注:以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信为例。

 
2、监控中心

泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力

   备注:客户也可直接租用“平升云平台”,点击云平台软件了解详情。     

案例一、安徽某水厂取水泵站自动化控制系统

项目需求:

       安徽某水厂的水源来自5公里外的河道,长久以来一直采用人工值守的方式来管理河道取水泵站。

当水厂内水池水位低时,调度人员需打电话通知泵站值守人员手动开泵;水池水位高时,再打电话通知泵站值守人员手动关泵,泵站的人力、交通等管理成本非常高。

       为降低管理成本、提高管理效率,该水厂决定安装一套取水泵站远程监控系统。

工艺流程图:

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系统说明:

1、通信及组网

       现场情况:

       ① 河道取水泵站所在位置GPRS信号质量很差但能通过宽带上网。

       ② 水厂水池处GPRS信号质量很好。

       ③ 水厂调度中心可以上网,并绑定了固定IP地址。

       组网方案:

       该系统中,泵站测控终端和水池测控终端需要点对点通信,实现供水自动控制;

       泵站测控终端和水池测控终端需要通过网络将监控数据上报给调度中心,实现远程监控;

       综合现场通信条件和系统功能需求,最终采用了专网云的方式来组网建设系统,如“工艺流程图”所示。

2、系统功能

       ① 远程监测

       ★ 取水泵站电磁阀、水泵运行状态及电压、电流。

       ★ 取水泵站管道压力、取水流量;水厂内水池水位。

       ★ 泵站测控终端、水池测控终端箱门状态、供电状态。

       ② 自动供水

       河道取水泵站根据水厂内水池水位自动供水,保障水池适度蓄水,实现无人值守运行。

       ③ 远程控制

       支持远程手动控制水泵和阀门,当系统出现异常时,可及时进行人工干预。

       ④ 故障预警

       数据越限、设备故障时系统自动报警。

3、自动供水实现原理  

       ① 当水池水位到达上限时,系统自动关停取水泵、电磁阀;

       ② 当水池水位到达下限时,系统自动开启电磁阀、取水泵;

       ③ 当某台泵的管道压力到达上限时,系统优先关停该组取水泵、电磁阀,保护管道安全。

案例二、贵州某地农村供水工程多级泵站自动化监控系统

项目需求:

       贵州某地农村水厂的源水取自湖泊,经水厂净化、消毒后通过三级泵站(含水厂内一级泵站)提水到A山高位水池,之后自流到山下四级泵站,四级泵站再提水到B山高位水池,最后通过自流的方式为山下的村庄供水。

       为解决管理人员不足、系统运行能耗高、管理费用高等诸多问题,当地水司提出了建设一套“多级泵站远程监控系统”的需求。我公司为该项目提供了了全套的监控设备和软件,实现了四级泵站的联动控制和系统的无人值守运行,取得了很好的应用效果。

工艺流程图:

泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力        本项目中,各级泵站的内部工艺基本相同,水池后均配置2台提升泵(一备一用),如下图所示:泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力


系统说明:

1、通信及组网

       该项目位于山区,无线信号质量很差。为保证系统的稳定性并方便后期扩展视频监控功能,各站点间均铺设了光纤,组成了光纤局域网。

2、系统功能

       ① 监控中心实时监测各级泵站、水池运行工况及运行数据,包括:

       ★ 水泵、电动阀运行状态、故障状态、控制模式、工作电流和电压。

       ★ 泵站水池、高位水池水位。

       ★ 测控终端箱门状态、供电状态。

       ② 四级泵站联动,保障各级水池合理蓄水。

       每级泵站根据下一环节水池水位自动运行,水位低时自动补水、水位高时自动停水,四级泵站联动、无人值守运行。

       系统运行效率高、水泵运行时间短,保障供水安全、电能节约。

       各级泵站均支持远程控泵、控阀,一旦供水异常可及时进行手动控制。

       ③ 远程控制高位水池电动阀门,实现按需供水。

       监控中心根据用水需求,远程控制高位水池电动阀门的开启、关闭,

       ④ 故障预警,可及时发现和处理设备故障。

       水泵/阀门故障、电流超限、电压缺相等故障发生时自动报警,以便维护人员及时检修,保障正常供水。

3、泵站联动控制原理

       ① 下一环节水池水位到达水位上限时,本级泵站自动关阀、关泵,停止供水;

       ② 下一环节水池水位到达水位下限时,本级泵站自动开泵、开阀,启动供水;

       各级泵站均按上述逻辑自主运行,实现四级泵站联动控制,系统自动供水。

设备安装现场:

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案例三、华北油田万庄矿区供水加压泵站自动化监控系统

项目需求:

       华北油田万庄生活区的生活用水分别由东、南、西、北4个恒压供水泵站供应,每个泵站的水源来自1~3口水源井。供水系统采用人工值守的方式管理,由32名工人24小时轮流值班,管理成本极高。

      为减少泵站运营费用,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。

工艺流程图:


泵站远程监控系统|加压泵站远程监控|泵站监测|供水泵站监控|泵站自动化控制|泵站远程控制|泵站无线监控|自动控制加压泵组的启停|远程监测加压泵组工作状态、出站流量、出站压力  

系统说明:

1、通信及组网

       4个泵站分布在小区的东、南、西、北四个方向,如系统采用有线方式传输,则布线、施工难度大且时间长、费用高。鉴于小区内GPRS信号较好,采用GPRS通讯完全能够满足数据实时传输的要求,而且改造速度快、成本低,所以最终采用GPRS无线传输。

       监控中心不具备上网条件且水源井、泵站监控设备之间需要自主通信,因此系统需要采用VPN专网模式进行组网,每套设备里面都安装了GPRS-VPN专网的SIM卡。

2、系统功能

       ① 泵站监控终端DATA-9201作为主监控终端,安装于供水泵站内,采集蓄水罐水位、管网压力、管网流量、泵组运行状态和参数,并根据管网压力自动控制加压泵组的运行。

       ② 水源井监控终端DATA-9201作为子监控终端,安装于各水源井泵房,每个子监控终端监控一台水源井,采集水源井水位、流量、泵的累计运行时间、泵运行状态,根据供水泵站内蓄水罐水位、各泵累计运行时间自动控制各水源井为蓄水罐补水。

       ③ 各泵站、水源井的水泵状态及运行参数、管道压力、管道流量、蓄水罐水位等数据全部上报给监控中心;数据越限,设备故障时,系统自动向管理人员手机发送报警短信。

3、自动供水实现原理

       自动供水系统分为两部分,即供水泵站蓄水罐端和水源井端。

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       供水泵站蓄水罐端:泵站监控终端DATA-9201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泵站加压泵组,停止对外供水。

       水源井端:水源井监控终端DATA-9201采集水源井水位、水源井流量、泵状态、泵的累计运行时间,根据水泵状态及运行时间进行选泵(实现各水源井水泵均衡运行)并根据泵站监控终端输出的需求流量进行自主启、停泵操作为水罐补水,使蓄水罐水位一直在期望值范围内。

应用效果:

       经升级改造后,供水系统无论在供水高峰期或低峰期,都能够保证水罐水位在期望值范围内。主、子监控终端根据蓄水罐水位智能控制水源井水泵的启动个数和运行时间,避免了水泵频繁启动和空转现象的发生。

       泵站远程监控系统的建设,提高了水泵运行效率、大大节约了电能、缩减了27名工作人员,实现了用户无人值守的需求,达到了减员增效的目的。


泵站自动化控制系统之二次供水泵房远程监控系统 

项目背景

2015年2月17日国家四部委联合下发《关于加强和改进城镇居民二次供水设施建设与管理确保水质安全的通知》,要求提高城镇居民二次供水设施建设和管理水平,改善供水水质和服务质量,促进节能降耗,加强治安防范,保障城镇居民生活饮用水卫生安全。

二次供水管理存在的问题:

1.部分二次供水设施没有系统专业的管理,造成跑冒滴漏现象频发。浪费水资源,水质安全无保障,直接影响居民正常使用。

2.众多不同时期建设的泵站,以及不同类型的二次供水设备,统一管理成为难题。

平升公司的二次供水泵房远程监管系统专为解决上述问题而设计,助力二次供水统建统管和智慧泵房的建设。   

系统概述

二次供水泵房远程监管系统分为监控中心与泵房现场两部分。监控中心又包括二次供水泵房远程监管数据中心与监管软件两部分,二次供水泵房远程监管数据中心对下可对接各厂家各二次供水设备,对上给二次供水泵房远程监管软件提供数据,从而实现监控中心对各个泵房的实时监测,实时控制。

二次供水泵房远程监管系统|二次供水监控系统|小区加压泵站远程监控系统拓扑图

适用范围

二次供水泵房远程监管系统适用于住宅小区、宾馆、医院、学校、企业、商业综合体等所有二次供水泵房的新建、改造和管理,适用于自来水公司、工矿企业、农村饮水安全项目的智慧泵房。


可以为客户提供的帮助 

二次供水泵房远程监管系统功能

二次供水泵房远程监管系统能够通过将智能供水、智能识别、人机互动、能耗管理、水质保障、供电保障等一系列系统进行有效集成,从而可减少人力物力的投入约80%,规避水质污染的风险95%以上,降低漏水率达到90%,延长二次加压设备使用寿命1.5倍,实现供水管理企业日常办公便捷化、工作管理精细化、指挥决策智能化,有效提升供水企业的管理效率与社会服务水平。

 

系统架构

1、监管中心

监管中心通过二次供水泵房远程监管数据中心对二供泵房控制柜上传的各个系统所有数据进行收集,再由监管软件进行数据统计分析发出控制指令,从而实现监管中心对系统所管辖范围内所有二供泵房进行实时监测、实时控制。主要的服务人群是自来水公司以及小区物业等二次供水设备管理部门。

二次供水泵房远程监管系统监管中心拓扑图

功能特点(监管中心) 

小区加压泵站远程监控系统监管中心功能特点

2、现场泵房

现场泵房通过智能二次供水变频控制柜采集供水设备机组传感器、视频安防、水质监测、能耗监测、流量监测、管网末梢压力监测、环境监测等系统输出的数据信息上传至二次供水泵房远程监管数据中心,并且能够接收监管软件下发的指令信息,对泵房内各个系统进行实时控制。

小区加压泵站远程监控系统现场泵房拓扑图

功能特点(智能二次供水变频控制柜)

智能二次供水变频控制柜功能特点
  

软件界面

二次供水泵房远程监管系统|二次供水监控系统|小区加压泵站远程监控系统       二次供水泵房远程监管系统软件界面

 


主要设备组成

1、监控现场(单个测点,以无负压供水泵站,采用无线通信方式监控为例。)

二次供水监控系统监控现场主要设备组成

 

2. 监控中心

小区加压泵站远程监控系统监控中心主要设备组成

     备注:客户也可直接租用“平升云平台”,点击“云平台软件”了解详情。      

二次供水泵房远程监管系统应用案例


案例名称:郑州至周口至阜阳铁路工程之二次供水泵房远程监管系统

项目背景

 中国铁路设计集团有限公司承建郑州至周口至阜阳铁路工程,新建许昌市鄢陵站、周口市扶沟站二次供水泵站,要求实现高铁站给水、水表信息化管理。为此,2019年11月委托平升公司为其建设了二次供水泵房远程监管系统

现场情况

        鄢陵站和扶沟站的二次供水泵站由供水泵房、清水池、中控室附带若干个供水管网流量监测点构成。

◆  二次供水泵房:

① 有3台加压泵,由1台变频器控制,已经实现变频恒压供水;

3台加压泵中有2台供水主泵和1台辅助泵

当用水量较大时,造成供水管道压力下降,恒压供水控制系统自动开启主泵进行供水;

当车站内用水较少时,市政供水足以满足,此时辅助泵单独运行;

② 泵房内原有水泵就地变频控制柜1台,要求实现远程控制,查看水泵的运行状态、电流、电压等;

③ 泄漏水通过预留排水沟流入集水池中,要求对集水池水位进行监测。

  清水池要求对水池水位进行监测;

◆  中控室计划作为管理中心,要求远程监管二次供水系统;

◆  供水管网流量监测点要求采集管网流量并上报到监控管理中心操作台。

解决方案

二次供水泵房远程监管系统解决方案

系统说明

        1. 管理中心操作台

        管理中心操作台安放于中控室,集成工控机、显示器、UPS电源、数显仪表、蜂鸣器、转换开关等设备。

功能:

  管理中心操作台内服务器嵌入平升组态软件,抄表系统采用B/S架构、二次供水系统采用C/S客户端。简洁的人机交互界面,方便操作;

◆  通过组态软件远程控制水泵启停、阀门的启闭;

◆  显示泵房设备(水泵、变频器)的实时运行数据、状态,读取清水池水位、集水池水位、出水总管压力、中控室温度等信息;

◆  当水位、压力越限时可进行声光报警,方便操作员查看基本信息。

管理中心操作台调试现场

管理中心操作台调试现场

        2. 测控终端(DATA-9201)

        测控终端(DATA-9201)安装在中控室内,作为主控制设备,内部集成平升控制器、网络模块、触摸屏显示等;

功能:

        ◆  实时采集水泵的运行状态、泵站内三相电压、水泵单相电流等参数;

        ◆  采集出水总管压力和流量、清水池水位、集水池水位等信息;

        ◆  将采集到的信息通过局域网上报到管理中心操作台。

测控终端DATA-9201

测控终端DATA-9201

        3. 供水管网流监测表系统

         表井内安装超声波水表、电池供电测控终端(DATA-6216B),电池供电测控终端将采集到的管网流量数据通过4G网络定时上报到管理中心操作台(默认1天采集上报1次)。

客户评价

        二次供水泵房远程监管系统的建设,实现了泵站的信息化管理。从前期现场考察、方案设计、产品选型到系统集成全部由平升提供,一站式的解决方案,得到了客户的高度认可。

供水联系方式最新版本750 加海南.jpg

案例分享

农业生态园区自动供水系统应用案例:http://www.data86.com/net/anlifenxiang95.html

优秀行业论文

无人值守泵站工艺逻辑设计及应用—《中国给水排水》唐山市水务信息化工程技术研究中心(姚妍彬 庞传龙 卢成伟 张晓华):http://www.data86.com/net/lunwenu.html

泵站自动化控制系统更多详情登录平升电子水联网专题网站:www.data86.com/net


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(本文来源:中国工控网,作者:唐山平升电子技术开发有限公司,转载请注明出处

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