排水泵站的自动化建设【摘要】随着国家、社会对环保要求的日益提高，特别是 工业的持续迅猛发展，环境污染日益严重，城市水环境日益遭 到破坏，拦截污水、规划排放、集中处理成为城市污水治理的 典型模式。近十年，排水工程建设发展迅速，污水厂、排水管 网、排水泵站工程陆续开展。随着城市排水泵站的建设，如何 对分布在城市各地的泵站进行高效的管理成为一个急需解决的 问题。拟对各泵站进行自动化系统改造，建设排水泵站自动化系 统，各泵站的运行模式由单体自动运行、区域联动运行以及监 控中心远程调度等三种组成，强化排水泵站的区域调度及全程 调度，实现泵站的现代化管理。【关键词】排水泵站自动化系统单体自动区域联动远程调 度引言 温州市排水有限公司目前具有泵站五十余（远期八十余 座），主要承担全市排水设施的运行和管理职能。泵站建设时间 不一，时间从 90年代开始至今。各泵站目前现状如下：（1）运行管理手段较单一，各个排水泵站均独立运行，与 监控中心只能通过电话联络，监控中心无法查看泵站的设备运 行情人员也只能通过电话向监控中心值班人员汇报情况，若出 现紧急情况，容易出现反应不及时。由于缺乏自动化系统，数 据采集、分析、处理等信息化手段无法应用，企业信息化管理 不能综合实施。（2）自动化程度不高，原泵站部分配有工控机数据检测及 控制系统，设备陈旧，控制功能单一，且不能扩展及升级，部 分泵站出现故障后处于闲置状态。原系统部分液位检测仪表损 坏，且无电量检测、压力检测等内容。（3）控制设备老化，部分泵站的控制柜年代久远，已经老 化（特别是上世纪 90 年代建设的泵站，配电柜已严重老化）， 水泵采用自藕降压启动方式，无变频节能控制，泵站节能前景 大。（4）决策效率受到制约，由于管理设备及手段原始，泵站 优化调度难以实施。同时由于各类管理信息残缺，影响决策效 率。综合上述分析，为提高污水排放管理水平，加强对各个泵 站的调度指挥，对各个泵站进行自动化系统改造。实现各泵站 的单体自动运行、区域联动运行以及监控中心远程调度，降低 值班人员的操作强度，提高泵站的管理水平，实现泵站的现代 化管理。1.泵站现场调查为对泵站进行自动化系统改造，首先选取3座具有代表性 的泵站对现场设备及仪表进行统计，各泵站的情况如下：根据上表，在各泵站设立一套PLC控制系统及视频安防监 控系统，各泵站主要设备配置如下：2.自动化系统结构泵站监控系统主要由网络通讯系统、上位机监控系统、PLC 控制系统、仪表检测系统、安防系统等构成。2.1网络通讯系统排水泵站与监控中心采用光纤VPN方式进行通讯，该种通 讯方式具有速度快、通讯稳定的特点。通过VPN可以以模拟点 对点专用链接的方式通过公共网络在泵站与监控中心之间发送 数据。VPN实际上是“线路中的线路”，是“虚拟”的，这种虚 拟的专用网络技术却可以在一条公用线路中建立一个逻辑上的 专用“通道”，它具有良好的保密和不受干扰性，使双方能进 行自由而安全的点对点连接。2.2上位机监控系统 上位机监控系统是整个排水泵站控制系统的核心，它是负 责所有排水泵站的控制和管理，由泵站监控系统、泵站数据库 系统等组成。泵站监控系统与泵站PLC的连接，获取PLC的数 据并向PLC发送命令，并向泵站数据库内插入数据；泵站数据 库系统管理所有泵站的运行数据，生成各种报表、曲线，供操 作员查询。上位机还负责各泵站间的数据交换，当实现区域泵站联动 时，制定出合理的运行策略，向该区域内的泵站发出联动运行 指令，使各泵站协调运行。2.3PLC控制系统PLC系统是单个泵站实现自动化系统运行的核心，它采集 各仪表（包括液位计、压力表等）的检测数据以及各设备的状 态信息（运行状态、远控状态等），并将这些信息进行分析处 理，根据编制的程序运行（结合上位机的调度指令），制定出各 设备（水泵、格栅灯）的运行策略并输出。另外，PLC系统还将本泵站的信息上传至监控中心的计算机，使监控中心的计算机能显示该泵站的各种信息。2.4仪表系统排水泵站内的仪表系统主要由出水池内的液位检测仪表和 配电系统中的各电量参数检测仪表等构成。2. 5安全防范系统泵站图像监控系统由摄像机、硬盘录像机、红外周界探测 器及烟感、双鉴探测器等组成。各泵站的摄像头安装在泵站的 围墙四周及配电房内，实时采集泵站内的视频图像传输到硬盘 录像机。硬盘录像机将图像信号显示在显示器上，同时将图像 信号转换为数字信号，通过网络将数字信号传送到监控中心。 监控中心内的图像服务器接收硬盘；录像机传送来的数字图像 信号，进行软件解压，再将图像信号显示在计算机上。泵站内的红外周界探测器、烟感探测器、双鉴探测器采集 的信号传送到PLC内，然后PLC将报警信号传送到视频服务 器，实现报警与摄像头的联动。结语通过对城区的典型泵站进行调研，分析各泵站的设备状况 及存在问题，有针对性的进行自动化系统改造，可以达到实现 泵站自动控制的目的同时，节约投资。在实行泵站自动运行之 后，可以对现有的泵站值班人员进行调整，不需要每个泵站设 置几名值班人员，对其进行流动化管理，对泵站进行常规的巡 视及设备检修，将来新增泵站时不需要再引进人员，节约管理 费用。参考文献：2 王卫兵编著.PLC系统通信、扩展与网络互连技术，2005.3 髙海英等编著.VP N技术，2004.（作者单位：杭州亚大自动化有限公司）