泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)(泵站遠程監(jiān)控方案)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
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
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，管理成本極高。
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通訊完全能夠滿足數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊螅腋脑焖俣瓤?、成本低，所以最終采用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)送報警短信。
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，完美實現(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，長久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)度人員需打電話通知泵站值守人員手動開泵；水池水位高時，再打電話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，最終采用了專網(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)水池水位到達上限時，系統(tǒng)自動關(guān)停取水泵、電磁閥；
② 當(dāng)水池水位到達下限時，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限時，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，最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，一旦供水異常可及時進行手動控制。
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限時，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限時，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：
