平升公司的泵站自動化控制系統(tǒng)分為二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)、加壓泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)、取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

泵站自動化控制系統(tǒng)之二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)

項目背景

      2015年2月17日國家四部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于加強和改進城鎮(zhèn)居民二次供水設(shè)施建設(shè)與管理確保水質(zhì)安全的通知》，要求提高城鎮(zhèn)居民二次供水設(shè)施建設(shè)和管理水平，改善供水水質(zhì)和服務(wù)質(zhì)量，促進節(jié)能降耗，加強治安防范，保障城鎮(zhèn)居民生活飲用水衛(wèi)生安全。

二次供水管理存在的問題：

1.部分二次供水設(shè)施沒有系統(tǒng)專業(yè)的管理，造成跑冒滴漏現(xiàn)象頻發(fā)。浪費水資源，水質(zhì)安全無保障，直接影響居民正常使用。

2.眾多不同時期建設(shè)的泵站，以及不同類型的二次供水設(shè)備，統(tǒng)一管理成為難題。

平升公司的二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)專為解決上述問題而設(shè)計，助力二次供水統(tǒng)建統(tǒng)管和智慧泵房的建設(shè)。

系統(tǒng)概述

       二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)分為監(jiān)控中心與泵房現(xiàn)場兩部分。監(jiān)控中心又包括二次供水泵房遠程監(jiān)管數(shù)據(jù)中心與監(jiān)管軟件兩部分，二次供水泵房遠程監(jiān)管數(shù)據(jù)中心對下可對接各廠家各二次供水設(shè)備，對上給二次供水泵房遠程監(jiān)管軟件提供數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)監(jiān)控中心對各個泵房的實時監(jiān)測，實時控制。

適用范圍

       二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)適用于住宅小區(qū)、賓館、醫(yī)院、學(xué)校、企業(yè)、商業(yè)綜合體等所有二次供水泵房的新建、改造和管理，適用于自來水公司、工礦企業(yè)、農(nóng)村飲水安全項目的智慧泵房。

可以為客戶提供的幫助 

         二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)能夠通過將智能供水、智能識別、人機互動、能耗管理、水質(zhì)保障、供電保障等一系列系統(tǒng)進行有效集成，從而可減少人力物力的投入約80%，規(guī)避水質(zhì)污染的風(fēng)險95%以上，降低漏水率達到90%，延長二次加壓設(shè)備使用壽命1.5倍，實現(xiàn)供水管理企業(yè)日常辦公便捷化、工作管理精細化、指揮決策智能化，有效提升供水企業(yè)的管理效率與社會服務(wù)水平。

系統(tǒng)架構(gòu)

1、監(jiān)管中心

監(jiān)管中心通過二次供水泵房遠程監(jiān)管數(shù)據(jù)中心對二供泵房控制柜上傳的各個系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)進行收集，再由監(jiān)管軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)出控制指令，從而實現(xiàn)監(jiān)管中心對系統(tǒng)所管轄范圍內(nèi)所有二供泵房進行實時監(jiān)測、實時控制。主要的服務(wù)人群是自來水公司以及小區(qū)物業(yè)等二次供水設(shè)備管理部門。

功能特點（監(jiān)管中心） 

2、現(xiàn)場泵房

        現(xiàn)場泵房通過智能二次供水變頻控制柜采集供水設(shè)備機組傳感器、視頻安防、水質(zhì)監(jiān)測、能耗監(jiān)測、流量監(jiān)測、管網(wǎng)末梢壓力監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信息上傳至二次供水泵房遠程監(jiān)管數(shù)據(jù)中心，并且能夠接收監(jiān)管軟件下發(fā)的指令信息，對泵房內(nèi)各個系統(tǒng)進行實時控制。

功能特點（智能二次供水變頻控制柜）

軟件界面

主要設(shè)備組成

1、監(jiān)控現(xiàn)場（單個測點，以無負壓供水泵站，采用無線通信方式監(jiān)控為例。）

2. 監(jiān)控中心

     備注：客戶也可直接租用“平升云平臺”，點擊“云平臺軟件”了解詳情。      

案例名稱：鄭州至周口至阜陽鐵路工程之二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)

項目背景

      中國鐵路設(shè)計集團有限公司承建鄭州至周口至阜陽鐵路工程，新建許昌市鄢陵站、周口市扶溝站二次供水泵站，要求實現(xiàn)高鐵站給水、水表信息化管理。為此，2019年11月委托平升公司為其建設(shè)了二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)。

現(xiàn)場情況

        鄢陵站和扶溝站的二次供水泵站由供水泵房、清水池、中控室附帶若干個供水管網(wǎng)流量監(jiān)測點構(gòu)成。

        ◆  二次供水泵房：

             ① 有3臺加壓泵，由1臺變頻器控制，已經(jīng)實現(xiàn)變頻恒壓供水；

                3臺加壓泵中有2臺供水主泵和1臺輔助泵

                當(dāng)用水量較大時，造成供水管道壓力下降，恒壓供水控制系統(tǒng)自動開啟主泵進行供水；

                當(dāng)車站內(nèi)用水較少時，市政供水足以滿足，此時輔助泵單獨運行；

             ② 泵房內(nèi)原有水泵就地變頻控制柜1臺，要求實現(xiàn)遠程控制，查看水泵的運行狀態(tài)、電流、電壓等；

             ③ 泄漏水通過預(yù)留排水溝流入集水池中，要求對集水池水位進行監(jiān)測。

        ◆  清水池要求對水池水位進行監(jiān)測；

        ◆  中控室計劃作為管理中心，要求遠程監(jiān)管二次供水系統(tǒng)；

        ◆  供水管網(wǎng)流量監(jiān)測點要求采集管網(wǎng)流量并上報到監(jiān)控管理中心操作臺。

解決方案

系統(tǒng)說明

        1. 管理中心操作臺

        管理中心操作臺安放于中控室，集成工控機、顯示器、UPS電源、數(shù)顯儀表、蜂鳴器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等設(shè)備。

功能：

        ◆  管理中心操作臺內(nèi)服務(wù)器嵌入平升組態(tài)軟件，抄表系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)、二次供水系統(tǒng)采用C/S客戶端。簡潔的人機交互界面，方便操作；

        ◆  通過組態(tài)軟件遠程控制水泵啟停、閥門的啟閉；

        ◆  顯示泵房設(shè)備（水泵、變頻器）的實時運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)，讀取清水池水位、集水池水位、出水總管壓力、中控室溫度等信息；

        ◆  當(dāng)水位、壓力越*可進行聲光報警，fang便操作員查看基本信息。

管理中心操作臺調(diào)試現(xiàn)場

        2. 測控終端（DATA-9201）

        測控終端（DATA-9201）安裝在中控室內(nèi)，作為主控制設(shè)備，內(nèi)部集成平升控制器、網(wǎng)絡(luò)模塊、觸摸屏顯示等；

功能：

        ◆  實時采集水泵的運行狀態(tài)、泵站內(nèi)三相電壓、水泵單相電流等參數(shù)；

        ◆  采集出水總管壓力和流量、清水池水位、集水池水位等信息；

        ◆  將采集到的信息通過局域網(wǎng)上報到管理中心操作臺。

測控終端DATA-9201

        3. 供水管網(wǎng)流監(jiān)測表系統(tǒng)

        ◆ 表井內(nèi)安裝超聲波水表、電池供電測控終端（DATA-6216B），電池供電測控終端將采集到的管網(wǎng)流量數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)定時上報到管理中心操作臺（默認1天采集上報1次）。

客戶評價

        二次供水泵房遠程監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)了泵站的信息化管理。從前期現(xiàn)場考察、方案設(shè)計、產(chǎn)品選型到系統(tǒng)集成全部由平升提供，一站式的解決方案，得到了客戶的高度認可。

泵站自動化控制系統(tǒng)之泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

 適用范圍

       泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)適用于城市供水系統(tǒng)中加壓泵站的遠程監(jiān)控及管理。

       泵站管理人員在監(jiān)控中心即可遠程監(jiān)測泵站水池水位或進站壓力、加壓泵組工作狀態(tài)、出站流量、出站壓力等；可遠程控制、自動控制加壓泵組的啟停；光纖通信時，可圖像監(jiān)視站內(nèi)全景及重要工位，實現(xiàn)泵站無人值守。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)功能

軟件界面

現(xiàn)場展示

主要設(shè)備組成

1、監(jiān)控現(xiàn)場（單個測點）

     備注：以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信為例。

 
2、監(jiān)控中心

     備注：客戶也可直接租用“平升云平臺”，點擊“云平臺軟件”了解詳情。      

應(yīng)用案例

案例一、華北油田萬莊礦區(qū)供水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        華北油田萬莊生活區(qū)的生活用水分別由東、南、西、北4個恒壓供水泵站供應(yīng)，每個泵站的水源來自1~3口水源井。供水系統(tǒng)采用人工值守的方式管理，由32名工人24小時輪流值班，管理成本*。

       為減少泵站運營費用，管理部門要求將所有泵站改造成為無人值守自動運行泵站，希望僅配置少量設(shè)備維護人員即可保障泵站的正常運行。

工藝流程圖：

系統(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        4個泵站分布在小區(qū)的東、南、西、北四個方向，如系統(tǒng)采用有線方式傳輸，則布線、施工難度大且時間長、費用高。鑒于小區(qū)內(nèi)GPRS信號較好，采用GPRS通訊完*夠滿足數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊螅腋脑焖俣瓤?、成本低，所以終采用GPRS無線傳輸。 

        監(jiān)控中心不具備上網(wǎng)條件且水源井、泵站監(jiān)控設(shè)備之間需要自主通信，因此系統(tǒng)需要采用VPN專網(wǎng)模式進行組網(wǎng)，每套設(shè)備里面都安裝了GPRS-VPN專網(wǎng)的SIM卡。

2、系統(tǒng)功能

        ① 泵站監(jiān)控終端DATA-9201作為主監(jiān)控終端，安裝于供水泵站內(nèi)，采集蓄水罐水位、管網(wǎng)壓力、管網(wǎng)流量、泵組運行狀態(tài)和參數(shù)，并根據(jù)管網(wǎng)壓力自動控制加壓泵組的運行。

        ② 水源井監(jiān)控終端DATA-9201作為子監(jiān)控終端，安裝于各水源井泵房，每個子監(jiān)控終端監(jiān)控一臺水源井，采集水源井水位、流量、泵的累計運行時間、泵運行狀態(tài)，根據(jù)供水泵站內(nèi)蓄水罐水位、各泵累計運行時間自動控制各水源井為蓄水罐補水。

        ③ 各泵站、水源井的水泵狀態(tài)及運行參數(shù)、管道壓力、管道流量、蓄水罐水位等數(shù)據(jù)全部上報給監(jiān)控中心；數(shù)據(jù)越限，設(shè)備故障時，系統(tǒng)自動向管理人員手機發(fā)送報jing短信。

3、自動供水實現(xiàn)原理

        自動供水系統(tǒng)分為兩部分，即供水泵站蓄水罐端和水源井端。 

        供水泵站蓄水罐端：泵站監(jiān)控終端DATA-9201采集水罐水位，并設(shè)定期望水位值、期望水位變化值△、水位報警的4個限值，根據(jù)當(dāng)前水位的狀態(tài)及水位變化值計算出需求流量，當(dāng)水位過低時自動關(guān)停泵站加壓泵組，停止對外供水。

        水源井端：水源井監(jiān)控終端DATA-9201采集水源井水位、水源井流量、泵狀態(tài)、泵的累計運行時間，根據(jù)水泵狀態(tài)及運行時間進行選泵（實現(xiàn)各水源井水泵均衡運行）并根據(jù)泵站監(jiān)控終端輸出的需求流量進行自主啟、停泵操作為水罐補水，使蓄水罐水位一直在期望值范圍內(nèi)。

應(yīng)用效果：

        經(jīng)升級改造后，供水系統(tǒng)無論在供水高峰期或低峰期，都能夠保證水罐水位在期望值范圍內(nèi)。主、子監(jiān)控終端根據(jù)蓄水罐水位智能控制水源井水泵的啟動個數(shù)和運行時間，避免了水泵頻繁啟動和空轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。

        泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，提高了水泵運行效率、大大節(jié)約了電能、縮減了27名工作人員，實現(xiàn)了用戶無人值守的需求，達到了減員增效的目的。

案例二、安徽某水廠取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        安徽某水廠的水源來自5公里外的河道，*以來一直采用人工值守的方式來管理河道取水泵站。

        當(dāng)水廠內(nèi)水池水位低時，調(diào)度人員需打電hua通知泵站值守人員手動開泵；水池水位高時，再打電hua通知泵站值守人員手動關(guān)泵，泵站的人力、交通等管理成本非常高。

        為降低管理成本、提高管理效率，該水廠決定安裝一套取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

工藝流程圖：

系統(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        現(xiàn)場情況：

        ① 河道取水泵站所在位置GPRS信號質(zhì)量很差但能通過寬帶上網(wǎng)。

        ② 水廠水池處GPRS信號質(zhì)量很好。

        ③ 水廠調(diào)度中心可以上網(wǎng)，并綁定了固定IP地址。

        組網(wǎng)方案：

        該系統(tǒng)中，泵站測控終端和水池測控終端需要點對點通信，實現(xiàn)供水自動控制；

        泵站測控終端和水池測控終端需要通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控數(shù)據(jù)上報給調(diào)度中心，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；

        綜合現(xiàn)場通信條件和系統(tǒng)功能需求，終采用了專網(wǎng)云的方式來組網(wǎng)建設(shè)系統(tǒng)，如“工藝流程圖”所示。

2、系統(tǒng)功能

        ① 遠程監(jiān)測

        ★ 取水泵站電磁閥、水泵運行狀態(tài)及電壓、電流。

        ★ 取水泵站管道壓力、取水流量；水廠內(nèi)水池水位。

        ★ 泵站測控終端、水池測控終端箱門狀態(tài)、供電狀態(tài)。

        ② 自動供水

        河道取水泵站根據(jù)水廠內(nèi)水池水位自動供水，保障水池適度蓄水，實現(xiàn)無人值守運行。

        ③ 遠程控制

        支持遠程手動控制水泵和閥門，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，可及時進行人工干預(yù)。

        ④ 故障預(yù)警

        數(shù)據(jù)越限、設(shè)備故障時系統(tǒng)自動報警。

3、自動供水實現(xiàn)原理  

        ① 當(dāng)水池水位到達上*，系統(tǒng)自動關(guān)停取水泵、電磁閥；

        ② 當(dāng)水池水位到達下*，系統(tǒng)自動開啟電磁閥、取水泵；

        ③ 當(dāng)某臺泵的管道壓力到達上*，系統(tǒng)優(yōu)先關(guān)停該組取水泵、電磁閥，保護管道安全。

案例三、貴州某地農(nóng)村供水工程多級泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

項目需求：

        貴州某地農(nóng)村水廠的源水取自湖泊，經(jīng)水廠凈化、消毒后通過三級泵站（含水廠內(nèi)一級泵站）提水到A山高位水池，之后自流到山下四級泵站，四級泵站再提水到B山高位水池，后通過自流的方式為山下的村莊供水。

        為解決管理人員不足、系統(tǒng)運行能耗高、管理費用高等諸多問題，當(dāng)?shù)厮咎岢隽私ㄔO(shè)一套“多級泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)”的需求。我公司為該項目提供了了全套的監(jiān)控設(shè)備和軟件，實現(xiàn)了四級泵站的聯(lián)動控制和系統(tǒng)的無人值守運行，取得了很好的應(yīng)用效果。 

工藝流程圖：

        本項目中，各級泵站的內(nèi)部工藝基本相同，水池后均配置2臺提升泵（一備一用），如下圖所示：

系統(tǒng)說明：

1、通信及組網(wǎng)

        該項目位于山區(qū)，無線信號質(zhì)量很差。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性并方便后期擴展視頻監(jiān)控功能，各站點間均鋪設(shè)了光纖，組成了光纖局域網(wǎng)。

2、系統(tǒng)功能

        ① 監(jiān)控中心實時監(jiān)測各級泵站、水池運行工況及運行數(shù)據(jù)，包括：

        ★ 水泵、電動閥運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、控制模式、工作電流和電壓。

        ★ 泵站水池、高位水池水位。

        ★ 測控終端箱門狀態(tài)、供電狀態(tài)。

        ② 四級泵站聯(lián)動，保障各級水池合理蓄水。

        每級泵站根據(jù)下一環(huán)節(jié)水池水位自動運行，水位低時自動補水、水位高時自動停水，四級泵站聯(lián)動、無人值守運行。

        系統(tǒng)運行效率高、水泵運行時間短，保障供水安全、電能節(jié)約。

        各級泵站均支持遠程控泵、控閥，一旦供水異?？杉皶r進行手動控制。

        ③ 遠程控制高位水池電動閥門，實現(xiàn)按需供水。

        監(jiān)控中心根據(jù)用水需求，遠程控制高位水池電動閥門的開啟、關(guān)閉，

        ④ 故障預(yù)警，可及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備故障。

        水泵/閥門故障、電流超限、電壓缺相等故障發(fā)生時自動報警，以便維護人員及時檢修，保障正常供水。

3、泵站聯(lián)動控制原理

        ① 下一環(huán)節(jié)水池水位到達水位上*，本級泵站自動關(guān)閥、關(guān)泵，停止供水；

        ② 下一環(huán)節(jié)水池水位到達水位下*，本級泵站自動開泵、開閥，啟動供水；

        各級泵站均按上述邏輯自主運行，實現(xiàn)四級泵站聯(lián)動控制，系統(tǒng)自動供水。

設(shè)備安裝現(xiàn)場：

 泵站自動化控制系統(tǒng)之取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

概述

       地表水一般通過取水泵站匯集并輸送到水廠。取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)是城市供水遠程監(jiān)控與調(diào)度管理系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。調(diào)度中心工作人員可以遠程監(jiān)控泵站設(shè)備工作情況，取水泵站管理人員可以遠程控制泵站設(shè)備。

系統(tǒng)組成

       取水泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：調(diào)度中心服務(wù)器、水廠值班室計算機、監(jiān)控系統(tǒng)軟件、通信網(wǎng)絡(luò)、取水泵站遠程監(jiān)控終端、水泵啟動柜、水位計、壓力變送器、流量計等。

組網(wǎng)通信方式

       根據(jù)具體情況選擇下列組網(wǎng)通信方式：

       方式一：取水泵站直接與主管水廠通信，每個水廠再與調(diào)度中心進行通信。

       方式二：所有取水泵站直接與調(diào)度中心通信，水廠通過訪問調(diào)度中心與下屬泵站進行通信。

主要功能

       ◆ 監(jiān)測取水泵站配電室供電電流、供電電壓、電能、線路供電狀態(tài)等。
       ◆ 監(jiān)測每臺提水泵工作電流、工作電壓、檢修狀態(tài)、啟停狀態(tài)、保護狀態(tài)等。
       ◆ 監(jiān)測每個電動閥門的開度、開到位關(guān)到位狀態(tài)。
       ◆ 監(jiān)測出水壓力、出水流量、取水池水位、濁度等信息。
       ◆ 監(jiān)測泵房內(nèi)污水積水池水位，根據(jù)水位控制污水泵排水。
       ◆ 自動控制每臺提水泵、閥門；遠程控制每臺提水泵、閥門。
       ◆ 自動記錄每臺水泵的工作時間，合理安排水泵工作，均勻磨損。
       ◆ 監(jiān)測吸管真空度，自動、遠程控制真空泵。
       ◆ 人員進入泵房，自動報警，自動拍照上傳照片；也可遠程控制拍照。
       ◆ 電流、電壓、水位、壓力、濁度等超過設(shè)定數(shù)值時報警，支持自動保護；停電報警。
       ◆ 監(jiān)測終端和監(jiān)控中心服務(wù)器均可存儲歷史數(shù)據(jù)。
       ◆ 自動生成生產(chǎn)報表、曲線。
       ◆ 支持多種通信方式，采用光纖或無線網(wǎng)橋通信時支持視頻監(jiān)控。

值班操作員界面

主要設(shè)備組成

1、監(jiān)控現(xiàn)場（單個測點）

       備注：以采用“GPRS/CDMA/4G/NB-IOT”通信為例。

  
2、監(jiān)控中心

    備注：客戶也可直接租用“平升云平臺”，點擊“云平臺軟件”了解詳情。

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