計算機信息系統在污水泵站的應用

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1中央控制室

中央控制室是整個污水提升泵站計算機信息系統的核心，負責管理整個計算機監控系統的數據庫及生產過程調度。各個現場控制站將現場所有設備（水泵、閥門、通風機、排漬泵和格柵機等）運行數據信息和液位計，污水流量計等儀表數據信息通過通訊網絡傳輸到監控計算機上，計算機信息系統能自動完成所有數據的實時顯示、儲存、分析、報警及生成各種報表和曲線。中央控制室由設在中央控制室的5個工作站（計算機）、3臺數據庫服務器、若干個VPN路由器、彩屏LED、大屏幕顯示設備、打印機、集團網絡數據交換機、電信寬帶、UPS電源等主要設備構成。中央控制室主要負責對各泵站的所有運行數據（每個水泵運行時的電流，電壓和污水液位，流量等）進行實時存儲、顯示，并生成各種報表（如每日污水流量報表等）及對各種曲線（各水泵運行電流等）進行分析、處理、打印，并根據生產工藝要求對各個泵站設備進行自動和人工控制，完成實時監測和遠程控制現場泵站設備。主要功能如下：

1.1實時數據采集監測及遠程控制功能。

（1）計算機實時采集監測各個泵站的污水池水位、瞬時污水流量及每日累計污水流量及每臺水泵、閥門、格柵機、通風機和排漬泵的啟停狀態、保護狀態、運行時的電流、電壓及各臺水泵的本次累計工作時間等。實時采集監測各個泵站門禁、消防及安防報警信息；

（2）計算機遠程控制各個泵站每臺污水泵、閥門、格柵機、通風機和排漬泵的啟停工作并能切換各個泵站每臺污水泵、格柵機、通風機和排漬泵的控制模式（遠程單控或自動控制）。

1.2主要的報警功能和相關操作者權限設置。

（1）污水池的水位低于水泵的運行下限警戒水位報警。

（2）各臺水泵運行時電壓、電流超上下限時報警，各個閥門開、關時間超時報警、跳閘報警。

（3）非法闖入報警及火災報警。

（4）當設備報警時，相關操作人員可以將相關設備的狀態設置為檢修，防止誤操作，待修好后再設為取消檢修。

（5）可分別對不同的操作使用者授予不同的使用權限。

1.3各種數據存儲及報表、曲線信息查詢。

（1）計算機定時自動存儲各種監測數據（如污水水位，電機電流等和污水流量等）并可進行信息查詢。

（2）計算機自動記錄突發事件的報警信息（如低警界水位、電機的運行電流超上下限、閥門開關時間超上下限和跳閘等）及當時監測各個設備運行數據并可以進行所有事件報警信息查詢。

（3）計算機自動記錄操作人員的各種操作信息（以防人員誤操作）及當時監測數據并進行所有操作信息查詢。

（4）計算機可以將監測各水泵運行時的電流電壓、液位、污水流量等數據和報警數據生成報表及曲線，數據可以導出，支持打印輸出。

1.4視頻圖像監視

通過互聯網將視頻圖像信息傳輸至信息中心，實現實時監視、視頻圖像數據存儲，回放，并可以遠程控制攝像機的變焦，拍攝方向及角度。實現實時監測數據與視頻在同一屏幕上顯示，可以同時監測多個泵站視頻和數據，也可以切換成單個泵站的視頻和數據顯示。

1.5計算機信息系統擴展。

（1）考慮到將來隨著城市發展，泵站數量的增加，本計算機信息系統可以增加所需監控的泵站。

（2）同時可以增加、修改、刪除軟件及PLC程序功能模塊及并預留與其他系統的通訊接口。

2現場控制泵站

每個泵站均安裝PLC、觸摸屏和各種智能儀表（液位計、流量計等），可以實時準確地監測污水池水位、污水流量；及監測并就地控制水泵、閥門、通風機、格柵機等的啟停狀態、控制模式（單控或自控）、電壓、電流、保護狀態（是否跳閘）；各個泵站安裝攝像機、硬盤錄像機、門禁系統、消防和紅外報警主機負責監測門禁、消防及安防報警、巡檢。以下是主要功能及說明：

2.1每個泵站使用一個PLC（SIEMENSS7—300），一個觸摸屏采用現場工業以太網通信，支持光纖通信并支持GPRS無線通信。同時光纖通信及無線通訊時均支持圖像監控。泵站的PLC程序支持水泵、格柵機、通風機和排漬泵的現場及遠程控制，同時支持閥門現場控制、自動控制、遠程控制閥門的啟停，支持遠程切換控制模式（單控或自控）。通過PLC程序可以自動顯示各水泵的本次累計運行時間，方便切換各水泵輪流工作，實現所有水泵均衡磨損。同時通過程序實現中央控制室遠程設置、修改終端的工作參數功能，實現遠程維護終端設備

2.2現場的觸摸屏讀取、修改、設置測控終端的工作參數（如開停水泵時所需的水位等）并能讀取，顯示及查詢當日電機運行時的電流曲線，污水流量和水位曲線。觸摸屏上顯示測控設備的工作狀態、顯示每臺水泵的工作電壓、電流、顯示污水池水位、污水流量和閥門的是否開關到位（全開、全關）信息。并能主動提示報警信息，如：污水水位超下限報警、水泵工作、保護狀態變化（有無跳閘）、電流電壓超上下限等報警。并能在設備發生故障時，將該設備設置為檢修狀態，待修好后取消檢修狀態，再投入運行。

3結束語

通過對污水提升泵站自動化及計算機信息系統改造，中央控制室計算機能對各個污水泵站的運行和工作情況進行自動監測、實時控制和管理,實現了污水泵站無人值守及確保泵站系統安全、經濟、高效地運行，大大提高了污水收集率，為節能減排，促進泉州的生態文明建設做出了巨大的貢獻。

作者：胡農平單位：泉州市排水管理中心