隨著我國科技水平和綜合國力的大力提高，環(huán)境保護在國民經(jīng)濟建設(shè)中體現(xiàn)出其越來越重要的地位，我國對污水治理工程建設(shè)上也加大了投資力度，泵站作為污水治理中不可缺少的一個重要部分，泵站的自動化改造的重要性就顯得尤為突出。浙江蕭山排水泵站地處浙江蕭山區(qū)，共有40多個泵站，排水量為20萬噸，將污水從一級泵站加壓到二級泵站，二級泵站再加壓打到三級泵站……實現(xiàn)多級泵站連排方式，其對蕭山的經(jīng)濟發(fā)展起著很重要的作用。

    為了更好地對浙江蕭山排水泵站的站內(nèi)進行合理有效維護，同時可以更好地提高泵站的效率，減少站內(nèi)工作人員的工作強度，其計算機監(jiān)控系統(tǒng)在通過征求專家的廣泛意見以及根據(jù)其自身的特征，經(jīng)過一系列的充分的討論及調(diào)試工作，目前已經(jīng)進入正式運行階段。運行半年來，其安全可靠性得到了近一步驗證。

1、系統(tǒng)目的：
    通過對泵站的有序控制，將泵站運行的設(shè)備、電力、水位等實時信息采集到中控室，進行遠程監(jiān)控；并在局域網(wǎng)內(nèi)計算機上進行瀏覽，使得管理人員對泵站操作情況做到有的放矢。

監(jiān)控的參數(shù)有：
電力參數(shù)：AB相電壓、BC相電壓、功率因數(shù)、泵電流
泵參數(shù)：運行狀態(tài)、過載狀態(tài)。泵的啟動、停止等
水情況：水位、流量、累計流量等
視頻：攝像設(shè)備監(jiān)控泵站水位和設(shè)施的安全防盜。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
    由于泵站監(jiān)控設(shè)備有些已有，所以在充分利用現(xiàn)有設(shè)備前提下，進行控制改造，實現(xiàn)水泵的控制（原有只是數(shù)據(jù)采集無控制），達到節(jié)約目的。

    系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分別實現(xiàn)系統(tǒng)的采集和控制以及顯示記錄等功能。

    采用此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)辦公網(wǎng)與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)的隔離，避免病毒從辦公網(wǎng)傳到生產(chǎn)網(wǎng)中來，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，辦公管理人員可以通過IE瀏覽器直接訪問實時數(shù)據(jù)。

    一、模擬屏監(jiān)測系統(tǒng)：可以通過數(shù)碼管直觀顯示站內(nèi)的主要工作狀態(tài)和各機組的重要參數(shù)顯示。

    二、PLC監(jiān)控系統(tǒng)：使用三菱公司FX2N系列PLC，實現(xiàn)對各泵站站內(nèi)機組的各部分的參數(shù)的采集控制功能，自身可以獨立實現(xiàn)運行和控制目的。

    三、圖象監(jiān)視系統(tǒng)：其為獨立的視屏監(jiān)視系統(tǒng)，可以對站內(nèi)各主要場所進行實時監(jiān)視，對站內(nèi)安全管理起到了重要作用。

    四、中心控制室監(jiān)控系統(tǒng)：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程顯示和控制。

    五、DLP監(jiān)控系統(tǒng)：實現(xiàn)視頻圖像和監(jiān)控系統(tǒng)的大屏幕顯示。

    六、局域網(wǎng)辦公瀏覽系統(tǒng)：實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽系統(tǒng)。

    站內(nèi)的幾個主要組成部分通過網(wǎng)絡(luò)連接和串口通訊方式實現(xiàn)了各個系統(tǒng)的有機組合，并將各單元數(shù)據(jù)信息集中反映到中控室的微機監(jiān)控系統(tǒng)的工控機之中，從而實現(xiàn)了對站內(nèi)各個系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)測和監(jiān)控功能，真正使值班運行人員達到了一目了然的效果，很好地滿足了實際應(yīng)用的需要。[nextpage]

    同時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式，設(shè)立了一個WEB服務(wù)器和一個視頻服務(wù)器，辦公網(wǎng)內(nèi)管理人員可以通過任意一臺計算機可以實時觀察到當前狀況并能查詢歷史數(shù)據(jù)和了解各操作中的主要工作過程，可以達到對站內(nèi)的抽水任務(wù)的及時合理調(diào)度。

    另外浙江蕭山排水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計和實施工程中充分考慮到各站需要，實現(xiàn)三級操作保護的功能，從而可以保證站內(nèi)的異常處理和操作維護，同時有利于實現(xiàn)運行人員逐步適應(yīng)新一代的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。

3、軟件的使用
    浙江蕭山排水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件遵循TCP/IP，SQL，ODBC，IEC-1131-3等國際標準。主要應(yīng)用軟件包括：VB6.0，和利時SmartPro監(jiān)控系統(tǒng)軟件,和利時網(wǎng)絡(luò)發(fā)布RMISWeb2.0系統(tǒng)以及MELSECApplication系統(tǒng)（三菱PLC應(yīng)用軟件).

4、系統(tǒng)功能
4．1數(shù)據(jù)的采集
    通過泵站各個現(xiàn)場采集單元和智能裝置，依據(jù)各個不同的通訊規(guī)約，通過網(wǎng)絡(luò)和RS232通訊線將站內(nèi)的數(shù)據(jù)實時地反映到計算機監(jiān)控界面，再通過計算機在將各主要的電氣量和站內(nèi)狀態(tài)直觀地反映到模擬屏上。

4．2人機界面
    通過各主要畫面的切換可以在計算機上很直觀的反映站內(nèi)的工作情況，其畫面可以鏈接各種動態(tài)畫面，具有很強的可觀效果。

4．3統(tǒng)計和計算功能
    浙江蕭山排水泵站專門負責蕭山城區(qū)的排水，對于排水量需要一個準確的數(shù)據(jù)，SmartPro系統(tǒng)通過本身具有的報表統(tǒng)計功能記錄每天每月每年的機組運行時間，同時通過軟件編程計算出日月年的累計排水量，并計算出站內(nèi)的抽水效率，為站內(nèi)的工作人員提供一個很有價值的參考數(shù)據(jù)。

4．4控制功能
    浙江蕭山排水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以在微機上實現(xiàn)機組的開停機的自動控制，以及現(xiàn)地PLC控制單元的自動保護控制，主工控機將站內(nèi)的各控制單元有機的結(jié)合，極大減輕了工作人員的勞動強度。

4．5水位控制調(diào)節(jié)
    浙江蕭山排水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以通過與PLC的通訊連接，根據(jù)設(shè)定的水位參數(shù)閉環(huán)調(diào)節(jié)各水泵的啟停操作，可以很方便直觀地滿足運行人員的需要。

5、主要問題分析和解決方案
    浙江蕭山排水泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)在工程實施和維護過程中，主要碰到了幾個實際的問題。

    首先在網(wǎng)絡(luò)選型上，采用較穩(wěn)定、帶寬較大的電信光纜。因為蕭山排水泵站的泵站數(shù)據(jù)要求實時采集和控制，選用較穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)是必需的。選用GPRS、CDMA等無線網(wǎng)絡(luò)雖然能夠保證數(shù)據(jù)的傳輸正確性，但這種對實時性要求高的項目會產(chǎn)生很大費用，不宜此項目。無線數(shù)傳電臺網(wǎng)絡(luò)丟數(shù)據(jù)較嚴重，因采用高空架設(shè)天線，容易遭受雷擊的可能性增大，也不宜采用此方式。選用電信光纜可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性和實時性的需求。并且視頻信號的帶寬也可保證。[nextpage]

    控制策略上，可以實現(xiàn)以下幾種控制方案：遠程自動控制、遠程手動控制、本地自動控制、本地手動控制。遠程手/自動控制在SmartPro系統(tǒng)上完成，通過點擊計算機上按鈕實現(xiàn)；本地手/自動控制通過切換泵控制柜上的切換開關(guān)實現(xiàn)。當上位計算機發(fā)生故障時，泵通過PLC控制柜中的PLC仍能實現(xiàn)自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。啟動液位、停止液位、電流低報警值、電流高報警值等通過上位機的設(shè)置可以修改且具有停電保持功能。各泵根據(jù)測量的液位實現(xiàn)自動啟停，節(jié)約電力能源。

最大限度延長泵的壽命、保護設(shè)備方面，實現(xiàn)多方報警保護功能：
當電流過高，負載過大時，產(chǎn)生過載報警，并自動發(fā)出泵停止命令。
當電流過低，葉輪脫落時，產(chǎn)生低電流報警，并自動發(fā)出泵停止命令。
當液位高度大于設(shè)定啟動液位時，自動啟動泵，并有報警輸出。
當液位高度小于設(shè)定停止液位時，自動停止泵，并有報警輸出。
當控制失靈，發(fā)出啟停信號后泵不能按要求動作時，產(chǎn)生啟動、停止報警。

    現(xiàn)有泵都是降壓啟動，泵的啟動狀態(tài)切換到運行狀態(tài)有一十幾秒間隔時間，啟動泵命令發(fā)出后，經(jīng)過十幾秒檢測運行狀態(tài)信號，若導(dǎo)通說明操作正常，若沒有導(dǎo)通說明動作未實現(xiàn)，產(chǎn)生啟動未成功報警，并發(fā)出泵停命令，防止發(fā)生電流過大燒壞設(shè)備。

    當泵自動控制不成功時，還有浮球判斷，自動停止開啟泵。還可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到手動狀態(tài)，手動啟停泵。這樣做到了三重保護，多極控制。

    原來設(shè)計時，還有據(jù)泵的運行時間實現(xiàn)啟停泵順序的切換；因現(xiàn)場沒有顯示單元，不能準確判斷出泵的累計運行時間，增加顯示單元費用較高。所以輪流備用功能對此現(xiàn)場不合適。

6、結(jié)束語
    在泵站的自動化系統(tǒng)改造中，由于舊有泵站普遍存在設(shè)備老化的現(xiàn)象，而且其控制原理根據(jù)不同的水泵類型有很大的差異，如何合理地利用泵站現(xiàn)有資源，更加經(jīng)濟有效地實現(xiàn)泵站自動化系統(tǒng)變的尤為重要。相信經(jīng)過一段時間摸索和經(jīng)驗總結(jié)交流，泵站自動化系統(tǒng)的改造將發(fā)揮其更加積極的社會經(jīng)濟效率。