污水提升泵站無(wú)人值守系統(tǒng)的改造探析

（新疆阿拉爾供排水有限責(zé)任公司，新疆 阿拉爾 843300）

污水提升泵站無(wú)人值守系統(tǒng)的改造探析

楊叢富

（新疆阿拉爾供排水有限責(zé)任公司，新疆 阿拉爾 843300）

針對(duì)城市污水處理廠提升泵站目前的落后現(xiàn)狀，為提升工作效率，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)提升泵自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后，有效的降低了事故的發(fā)生率，節(jié)約了人力，保護(hù)了設(shè)備，從而使得整個(gè)系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

污水處理廠；泵站；自動(dòng)控制系統(tǒng)；改造

污水處理泵站作為污水處理廠的重要設(shè)備之一，在污水處理廠中占有重要地位，隨著泵站數(shù)量的增加，污水處理成本也不斷增加，為了順應(yīng)目前污水處理發(fā)展的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，減少成本的投入，阿拉爾市污水處理廠對(duì)無(wú)人值守泵站進(jìn)行了升級(jí)改造，從而真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，安全化，有效節(jié)約成本的目的。

1 污水處理廠無(wú)人值守泵站現(xiàn)狀及改造的目的

阿拉爾市從建市之初就對(duì)排水管道進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，并從2001年開始逐步進(jìn)行排水管網(wǎng)和污水提升泵站的建設(shè)。現(xiàn)阿拉爾市區(qū)及1號(hào)工業(yè)園區(qū)已建成污水提升泵站6座。主要分布情況：1號(hào)污水提升泵站位于金銀川路與勝利大道交匯處，2號(hào)污水泵站位于大學(xué)路與勝利大道交匯處，3號(hào)污水提升泵站虹橋路與軍墾大道交匯處，4號(hào)污水泵站幸福路與南泥灣大道交匯處，5、6號(hào)污水泵站位于1號(hào)工業(yè)園區(qū)。為了保證水壓和處理效果，對(duì)目前的這6個(gè)泵站進(jìn)行維護(hù)和改造，以提升泵站的安全性，提升泵站的工作效率，減少人工的作業(yè)強(qiáng)度。經(jīng)研究，污水處理廠決定對(duì)這6座泵站進(jìn)行改造，通過(guò)泵站的系統(tǒng)控制，泵站的各種設(shè)備，水流、壓力等指標(biāo)實(shí)時(shí)的反饋到指揮中心，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而可以使得泵站的工作人員可以根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有的放矢的工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增效的目的。污水的集中收集處理對(duì)改善城市生活質(zhì)量，保護(hù)塔里木河的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)水資源的循環(huán)及可持續(xù)利用具有重要意義。

2 泵站自動(dòng)化技術(shù)改造思路

2.1 污水處理廠提升泵無(wú)人值守系統(tǒng)的組成

提升泵無(wú)人值守系統(tǒng)整體分為兩個(gè)部分：一部分是一個(gè)具有遠(yuǎn)程控制功能的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中主要包含：PLC主控模塊、電源模塊、開關(guān)量輸入輸出模塊、現(xiàn)場(chǎng)儀表、監(jiān)控設(shè)備等輔助設(shè)施；另一部分是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)顧名思義就是由攝像頭、硬盤機(jī)、顯示器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等組成的監(jiān)控組件。這兩個(gè)系統(tǒng)合起來(lái)就組成了泵站無(wú)人值守的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2.2 泵站無(wú)人值守系統(tǒng)的功能

通過(guò)泵站無(wú)人值守系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測(cè)和有效控制。具體功能如下：第一，通過(guò)泵站無(wú)人值守系統(tǒng)可以對(duì)泵站中加壓泵的污水的水位以及水壓，水的流量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)；第二，可以有效的監(jiān)測(cè)泵站中加壓泵工作組的工作狀態(tài)，以及工作電壓、工作模式等；第三，遠(yuǎn)程切換水泵的控制模式，遠(yuǎn)程控制加壓泵組水泵的啟停；第四，通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)接通可以在指揮中心實(shí)時(shí)監(jiān)控泵站的全貌，并且所以監(jiān)控視頻都可以重新播放。第五，泵站中出現(xiàn)特殊情況，例如電壓、電流超標(biāo)，水位超限等危機(jī)情況時(shí)，就會(huì)做出聲光報(bào)警；第六，泵站無(wú)人值守系統(tǒng)可以對(duì)采集的各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢；第七，通過(guò)泵站無(wú)人值守系統(tǒng)可以生產(chǎn)各種數(shù)據(jù)表和曲線，以便做出比對(duì)。

2.3 改造后的控制方式

污水處理廠泵站在改造之前，六個(gè)泵站在操作上不統(tǒng)一，很多泵站都需要泵站的工人進(jìn)行人力操作。有些泵站比較落后，沒(méi)有恒壓變頻控制系統(tǒng)，這就需要泵站的工作人員根據(jù)泵站中污水的流量和壓力來(lái)手工進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便獲得較好的壓力和流量，有些泵站雖然比較先進(jìn)做了恒壓變頻控制，但是也是針對(duì)不同時(shí)段進(jìn)行觸摸變壓設(shè)置，相當(dāng)于無(wú)人值守系統(tǒng)依然比較落后，有的泵站根本沒(méi)有變壓系統(tǒng)，只是根據(jù)泵機(jī)中的閥門賴調(diào)節(jié)壓力，有一兩個(gè)泵站，利用觸摸屏和變頻器通信，來(lái)進(jìn)行壓力的恒壓控制。

對(duì)泵站進(jìn)行改造后，各個(gè)泵站進(jìn)行了統(tǒng)一模式的控制。這樣無(wú)人值守系統(tǒng)在信息采集的時(shí)候才能統(tǒng)一有效。保留手動(dòng)狀態(tài)，可以通過(guò)電位器調(diào)節(jié)變頻器的頻率來(lái)調(diào)節(jié)污水壓力。泵站無(wú)人值守遠(yuǎn)程控制模式，主要有兩種形式，一個(gè)是遠(yuǎn)程人工控制，可以在人為的操作下在不同時(shí)間段內(nèi)設(shè)置目標(biāo)壓力，以滿足污水調(diào)度要求；一個(gè)是在遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，就是根據(jù)不同時(shí)間壓力的需要設(shè)置好壓力指標(biāo)，這樣泵站無(wú)人值守系統(tǒng)就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的壓力指標(biāo)來(lái)對(duì)泵站進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)，從而真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。

3 改造中的問(wèn)題和解決方法

3.1 設(shè)備陳舊老化

泵站有些設(shè)備老化，有些設(shè)備磨損過(guò)重，有些電器件也需要更新。針對(duì)這些情況，在改造時(shí)充分考慮可持續(xù)發(fā)展的需要，對(duì)泵站進(jìn)行維修、保養(yǎng)和更新?lián)Q代。對(duì)于需要更換的電子元器件及時(shí)的更換，并將泵站的手動(dòng)閥門全部更換為電動(dòng)閥門，從而可以接入無(wú)人值守系統(tǒng)運(yùn)行。

3.2 網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議不統(tǒng)一

改造前，有些泵站有變頻控制系統(tǒng)，但是變頻控制器的產(chǎn)品型號(hào)不同，這就造成通信不統(tǒng)一，不利于統(tǒng)一管理，也給改造帶來(lái)了極大的困難。為此，針對(duì)當(dāng)前的情況，經(jīng)過(guò)研究決定統(tǒng)一改為TCP/IP模式來(lái)進(jìn)行通信傳輸。

3.3 技術(shù)人員技能的改進(jìn)

污水提升泵站無(wú)人值守系統(tǒng)都是由指揮中心的人員進(jìn)行操作，如果遇到故障，調(diào)度員如果不能進(jìn)行正確的判斷和處理，必將使得系統(tǒng)恢復(fù)延長(zhǎng)，從而帶來(lái)巨大損失。為此，針對(duì)此情況，對(duì)指揮中心的人員和調(diào)度人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，不斷提升技能，讓其掌握排除各種故障的能力。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間，對(duì)阿拉爾市內(nèi)的6座泵站先后進(jìn)行了泵站無(wú)人值守系統(tǒng)的改造。從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)度中心可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控來(lái)對(duì)各個(gè)泵站進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，從而有效減少了工人們的工作量，提高了泵站的工作效率。泵站無(wú)人值守是污水處理廠發(fā)展的趨勢(shì)，阿拉爾市污水處理廠泵站無(wú)人值守改造工程實(shí)現(xiàn)后，取得了良好的效果，使得泵站的運(yùn)行、管理和控制更加的準(zhǔn)確，也為其他污水處理廠泵站改造提供了可參考的經(jīng)驗(yàn)。

[1]蔡芝斌，張志峰，奚曉東，宋華龍.污水處理廠水泵應(yīng)用與節(jié)能改造[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，02.

[2]羅學(xué)東.PAC技術(shù)及其在泵站自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].城鎮(zhèn)供水，2010（05）.

[3]薛紅梅，薛保軍.污水泵站設(shè)備運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)[J].山西建筑，2010，18.

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