CN201963537U - 智能泵站监控节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能泵站监控节能系统，包括一个中控中心和多个现场泵站；中控中心与多个现场泵站通信连接；所述的中控中心设有数据服务器和中控工作站；在所述的现场泵站，工控机与PLC变频控制柜通信连接，PLC变频控制柜驱动潜水泵。该智能泵站监控节能系统节能效果良好、自动化程度高。

Description

智能泵站监控节能系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能泵站监控节能系统。

背景技术

城市排水工程指城市生活污水、工业废水、大气降水(含雨、雪水)径流和其他弃水的收集、输送、净化、利用和排放。城市排水设施包括：收集、输送城市排水的管网、泵站以及污水处理厂和污泥最终处置及相关设施。由于现有大部分的城市排水、污水泵站的运行管理，主要是以手工操作、电话传递信息为主，造成了用人多，设备运行不经济，信息反馈慢，特别是在每年的防汛期，遇到大暴雨，经常造成现场处理、抢险、排险不及时，致使桥下积水严重，给居民生活、交通等带来诸多不便。因此，城市排水工程的建设对于人类的居住环境起到了非常重要的作用，城市地下管网的合理规划和城市排水排污泵站监控系统的建设，显得日益重要起来。

目前国内大部分地区的城市排水工程仍然采用传统的手工传送数据的管理模式，依赖于以纸为介质的图纸档案、文字档案等资料，采用这种管理模式导致传送速度慢、效率低下、成本高、更新工作量大且能耗大等问题日益突出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能泵站监控节能系统，该智能泵站监控节能系统节能效果良好、自动化程度高。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种智能泵站监控节能系统，包括一个中控中心和多个现场泵站；中控中心与多个现场泵站通信连接；

所述的中控中心设有数据服务器和中控工作站；

在所述的现场泵站，工控机与PLC变频控制柜通信连接，PLC变频控制柜驱动潜水泵。

每一个现场泵站设有多台所述的潜水泵。

在现场泵站还设有视频监控头和视频服务器，视频监控头与视频服务器相连。

在现场泵站设有与工控机相连的现场端路由器，在中控中心设有中控中心端路由器和交换机，中控中心端路由器、交换机、中控工作站和数据库服务器相连，中控中心端路由器与现场端路由器通过通信网络通信连接。

有益效果：

本实用新型的智能泵站监控节能系统，中控中心向现场泵站端的上位机发出控制指令，再由上位机转发控制命令给PLC变频控制柜，并最终PLC变频控制柜根据收到的指令控制多个潜水泵的转速，即中控中心可以根据不同时段的不同要求远程地调整潜水泵的转速，从而避免能量的浪费，实现节能的目的。同时上位机返回信息给中控中心，实现中控中心对个现场泵站的统一管理。

另外，在现场泵站还设有视频监控头用于监控现场的设备运行状况，视频信息也同样反馈给中控中心，从而实现中控中心对个现场泵站的进一步直观地监控管理。

因此，本实用新型的智能泵站监控节能系统具有节能、自动化程度高等特点。

附图说明

图1为实施例1的总体系统结构示意图；

标号说明：1-PLC变频控制柜，2-上位机(工控机)，3-现场端路由器，4-潜水泵，5-视频监控头，6-视频服务器，7-中控工作站，8-UPS电源，9-数据库服务器，10-视频监控工作站，11-投影仪，12-打印机，13-交换机，14-中控中心端路由器，15-防火墙。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：

如图1，一种智能泵站监控节能系统，包括一个中控中心和多个现场泵站；中控中心与多个现场泵站通信连接；

所述的中控中心设有数据服务器和中控工作站；

在所述的现场泵站，工控机与PLC变频控制柜通信连接，PLC变频控制柜驱动潜水泵。

每一个现场泵站设有多台所述的潜水泵。

在现场泵站还设有视频监控头和视频服务器，视频监控头与视频服务器相连。

在现场泵站设有与工控机相连的现场端路由器，在中控中心设有中控中心端路由器和交换机，中控中心端路由器、交换机、中控工作站和数据库服务器相连，中控中心端路由器与现场端路由器通过通信网络通信连接。

本实施例的智能泵站监控节能系统，具有以下功能：

1)现场泵站的自动检测，显示现场设备的采集参数，包含：泵电机的温度和振动；进出水闸门状态、电源状况、存水房液位等参数。

2)对现场泵站进行自动控制，对隔栅、水泵等进行自动控制，能够实现无人值守。

3)历史数据存档：实现定期对历史数据的连续记录，通过对历史数据的分析，了解设备工作状态。

4)趋势显示：趋势显示的形式，包括数字、棒图显示等多种实时或历史的趋势，直观易看，供调度员分析比较，找出泵站的最佳运行规律和分析事故原因，改进管理方法。

5)报表生成：泵站参数的运行分析结果等生成报表。

6)安全管理：对每个设备操作时均有权限限制，以防非操作人员的误动。

7)报警管理：系统能够显示报警信息，并自动对故障进行处理。

8)集中控制：系统软件能够在控制中心对各个现场泵站进行远程监控，监控中心软件具有现场泵站控制软件的所有功能。

该智能泵站监控节能系统采用集中管理的分布式方案，每个现场泵站均可独立控制现场设备，监控中心也可通过网络控制每个现场泵站的设备。系统做到最大限度的分布和集中，既可以集中管理统一指挥，又可以保证在现场与监控中心失去联系的情况下设备仍然进行正常的自动化控制，提升了系统的整体稳定性和容错性。

1)现场泵站PLC对泵站设备进行监控，PLC控制潜水泵、隔栅等的启动或关闭，以及对所有传感器数据的采集。

2)现场泵站上位机通过485总线和PLC进行通讯，上位机向PLC发送相应控制指令，并通过显示屏显示泵站的运行状态(泵电机的温度和振动；进出水闸门状态、电源状况、存水房液位等参数)；上位机通过VPN网络和中控室的中控工作站通讯，执行中控室的控制命令，反馈现场控制参数给监控中心。

3)监控中心通过VPN网络下达控制命令给现场泵站上位机，从而控制现场设备，同时中控室还能接收现场泵站上位机数据，显示每个现场泵站的设备运行状态。

4)控制模式为：格栅运行由格栅前后的水位差值来自动控制，但当超过一定时限后转由时间控制器控制。水泵的开启根据集水池的水位值自动控制运行泵的轮值。计时累积及备用泵的自动投入均可自动选择或人为重新设定。由各PLC控制设备开、停、各设备的联动、联锁。控制又分手动和自控。手动控制是让操作人员可以操作控制站PLC柜面板上的按键，手动控制设备的开停。自动控制是由PLC按程序进行自动控制。手动控制具有最高的控制优先级，当现场控制方式手柄置于“手动操作”时，可在现场控制柜上实现手动控制和检修，控制柜提供基本的控制联锁或联动。

组态技术，又称监控组态技术，译自英文SCADA，即Supervision，Control and DataAquisition(数据采集与监视控制)，组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。

在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，快速构建一套最适合自己的应用系统。

排水、排污处理系统的难点是现场设备多，需要针对PLC等每一种设备编写相应的驱动程序，组态软件针对工业控制领域的绝大部分设备都编写好了驱动程序，因此采用组态软件无需再编写设备驱动程序，极大加快了软件的开发，同时组态软件能够进行远程控制，满足了控制中心进行远程监控的要求。

一般来说，泵类、风机等大量工业备件在目前的实际应用中多采用交流电恒速传动的方案运行，因此无论所处理的材料材质、质量是否相同，机组均以全功率输出，并且在机组待料的过程中，电机也会有空载运行的情况，造成了极大的待机消耗。Wi7无忧备件网

泵、风机、锅炉、窑炉、电动机等相关备件的控制上，我国也已经开始推广采用变频调速控制技术，来替代在工业控制领域中广为采用的传统技术，以此来降低能耗，提高能源使用效率。

本实施例的智能泵站监控节能系统的主要途径主要体现在以下几个方面：

1)使用变频器，提高水泵的运行效率；

2)适当减少开停机次数；

3)消除供电回路高次谐波的影响；

4)平稳电压的波动。

为降低泵站运行费用，在非汛期充分发挥泵站监控系统功能，合理调整各泵站开停泵水位，从而减少开泵频次和开泵台时，在保证市内企业安全的情况下，尽量安排水泵在适当高水位运行，减少地下水的排放量，充分利用水泵运行高效段，降低水泵扬程，减小运行电流，进而达到减少能源消耗的目的。

根据对变频技术的研究，采用本项目的城市排水排污泵站监控系统，并加装变频装置后，通过平衡三相电压，抑制启动电流，消除高次谐波等方式，综合节电率可达30％以上。

Claims (4)

1.一种智能泵站监控节能系统，其特征在于，包括一个中控中心和多个现场泵站；中控中心与多个现场泵站通信连接；

所述的中控中心设有数据服务器和中控工作站；

在所述的现场泵站，工控机与PLC变频控制柜通信连接，PLC变频控制柜驱动潜水泵。

2.根据权利要求1所述的智能泵站监控节能系统，其特征在于，每一个现场泵站设有多台所述的潜水泵。

3.根据权利要求1所述的智能泵站监控节能系统，其特征在于，在现场泵站还设有视频监控头和视频服务器，视频监控头与视频服务器相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的智能泵站监控节能系统，其特征在于，在现场泵站设有与工控机相连的现场端路由器，在中控中心设有中控中心端路由器和交换机，中控中心端路由器、交换机、中控工作站和数据库服务器相连，中控中心端路由器与现场端路由器通过通信网络通信连接。