安科瑞 陳聰(cōng)

［摘要］針對汙(wū)水(shuǐ)泵站既有的就地啟(qǐ)動(dòng)櫃(guì)，通過(guò)加(jiā)裝監(jiān)控設備，接(jiē)入網絡(luò)，實(shí)現了對(duì)汙水(shuǐ)池(chí)的汙(wū)水水(shuǐ)位，出口壓力(lì)，三相(xiāng)電壓，電流和工(gōng)作場(cháng)地(dì)視頻圖(tú)像的實(shí)時監測；可(kě)根(gēn)據設(shè)定參(cān)數自(zì)動起停電(diàn)機，亦可(kě)接受(shòu)遠(yuǎn)程(chéng)指令(líng)執(zhí)行電機起停(tíng)操作(zuò)。本(běn)係(xì)統有(yǒu)效(xiào)提高了(liǎo)泵(bèng)機的(dí)利用(yòng)率，降低了(liǎo)故(gù)障(zhàng)發生幾(jī)率，提升(shēng)了城市汙(wū)水泵(bèng)站的(dí)智能管(guǎn)理水平。

［關鍵(jiàn)詞］汙水泵(bèng)站；變(biàn)送器(qì)；安(ān)科瑞(ruì)

1介紹(shào)

目前，國內三綫(xiàn)城市的(dí)汙(wū)水(shuǐ)泵站仍主(zhǔ)要采(cǎi)取人工值守，手(shǒu)動控(kòng)製(zhì)，站點(diǎn)單獨運(yùn)行的模(mó)式(shì)。伴(bàn)隨互聯網，雲(yún)技術的快(kuài)速發展，排水泵站對升級自動(dòng)化控(kòng)製(zhì)等(děng)級，改善整(zhěng)體管理(lǐ)水平，提(tí)出更(gēng)高要求。本文(wén)針對的(dí)是(shì)某城(chéng)市的十處汙水泵站(zhàn)，站內(nèi)標(biāo)配有汙(wū)水(shuǐ)泵(bèng)三台，功率(shuài)均(jūn)為(wéi)55KW，安(ān)裝有(yǒu)就地起動櫃，起停(tíng)方式為軟(ruǎn)起動(dòng)起停(tíng)。

2係統設計(jì)

本(běn)係統的(dí)終(zhōng)端監控設(shè)備結構框圖如圖１所示(shì)，該(gāi)泵站終端監(jiān)控設備通(tōng)過交(jiāo)換機(jī)接入Intranet；通用(yòng)控製(zhì)器(qì)連接著(zhuó)交(jiāo)換(huàn)機(jī)的(dí)同(tóng)時以(yǐ)CAN總綫(xiàn)和分控(kòng)製(zhì)器通(tōng)信，通用控(kòng)製(zhì)器(qì)以串(chuàn)口通信(xìn)方(fāng)式連(lián)接HMI；海(hǎi)康(kāng)視(shì)頻監控設備接(jiē)入(rù)交換(huàn)機(jī)中(zhōng)；分控(kòng)製器(qì)連接(jiē)有液位(wèi)，壓(yā)力(lì)，電壓，電流(liú)等變(biàn)送器，通(tōng)過A/D轉(zhuǎn)換讀(dú)取數據(jù)；分控製器(qì)的(dí)輸出繼電器與軟起(qǐ)動(dòng)器(qì)的控製回(huí)路相連接。

為(wéi)*掌控汙(wū)水泵(bèng)的(dí)運行工況參(cān)數，本係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用了(liǎo)Gems投(tóu)入式液位變送器，模擬(nǐ)量輸(shū)出(chū)4-20mA，量(liáng)程為0-1bar，經分控製(zhì)器A/D轉(zhuǎn)換後(hòu)，映射(shè)為(wéi)數字量0-800；采用了(liǎo)TRAFAG壓力變(biàn)送器(qì)，模(mó)擬(nǐ)量輸出(chū)4-20mA，量(liáng)程為(wéi)0-1.5MPa，映射後對應(yīng)數字(zì)量0-800；采(cǎi)用(yòng)了開合式霍爾(ěr)電(diàn)流變(biàn)送器，25mm孔徑，輸出4-20mA，量(liáng)程為0-300Ａ，映射後對應數字(zì)量０－８００；采用(yòng)了單相(xiāng)交(jiāo)流電壓(yā)變(biàn)送(sòng)器，模擬量4-20mA輸出，量(liáng)程(chéng)為交流0-400V，映(yìng)射(shè)後(hòu)對應數字(zì)量0-800。以(yǐ)上(shàng)變送器(qì)均采用DC24V供(gōng)電(diàn)。變送器(qì)輸出(chū)分別(bié)連接到分(fēn)控器的模擬(nǐ)量輸入(rù)端A0-A7。為可靠實現遠程(chéng)異地控(kòng)製，分(fēn)控製(zhì)器的(dí)輸(shū)出(chū)繼(jì)電器Y0動斷觸點串入(rù)軟起動器的停止控製(zhì)回路，分控製(zhì)器(qì)的輸出(chū)繼電器Y1動合(hé)觸點(diǎn)並入軟起(qǐ)動器的起(qǐ)動控(kòng)製(zhì)回路(lù)。

在安防(fáng)設計(jì)方麵(miàn)，采用了(liǎo)海康威視(shì)的(dí)螢石係列(liè)產品，基(jī)於螢石雲SDK實現了PC端(duān)二次開發接(jiē)入(rù)本(běn)係統。開發過程中(zhōng)，首先(xiān)完(wán)成SDK庫(kù)和頭(tóu)文件(jiàn)的加載(zǎi)；然(rán)後初始化(huà)OpenSDK_InitLib；接(jiē)下來分(fēn)配會話OpenSDK_AllocSession，同(tóng)時(shí)注(zhù)冊OpenSDK_MessageHandler回調函數(shù)；預(yù)覽功能實現需要打(dǎ)開(kāi)OpenSDK_StartRealPlayEx接口，MsgType==3(INS_PLAY_START)成(chéng)功後，播放(fàng)視(shì)頻畫麵，使(shǐ)用StopRealPlay（Seld）結(jié)束(shù)播(bō)放。回(huí)放(fàng)功(gōng)能的實(shí)現(xiàn)需要打(dǎ)開OpenSDK_StartPlayBackEx接(jiē)口，使(shǐ)用OpenSDK_GetOSDD-Time獲取(qǔ)回(huí)放(fàng)時間點；在報(bào)警(jǐng)圖(tú)片推送(sòng)功能(néng)上，使用(yòng)Push_StartRecvEx(pushSecret)開啟(qǐ)接(jiē)收推(tuī)送，從（sz-Content）解析(xī)出(chū)alarmPicUrl，以(yǐ)DecryptPicture獲(huò)取圖片內容，關(guān)閉接(jiē)收推送調(tiáo)用函數Push_StopRecv()；以OpenSDK_FreeSession釋放(fàng)會話。基(jī)於(yú)螢(yíng)石SDK實(shí)現了授權登(dēng)錄，直播預覽，錄像回(huí)放，推(tuī)送(sòng)報警(jǐng)圖(tú)片的(dí)功能(néng)。為實現智能管理，通用控製器一(yī)方麵通過(guò)Intra-net連接服(fú)務器，另一(yī)方麵以(yǐ)無(wú)綫(xiàn)方式接入(rù)TlinK雲平台，提供(gōng)Web訪(fǎng)問(wèn)和手機(jī)端(duān)應(yīng)用。Tlink平台可以(yǐ)接收任意的數(shù)據(jù)協議格式，本係(xì)統(tǒng)配置的(dí)連(lián)接(jiē)協議(yì)格(gé)式(shì)為：起(qǐ)始(shǐ)位(wèi)：#JLJR；分(fēn)隔(gé)符使(shǐ)用(yòng)“；”；數據(jù)位14個字節(jié)，12個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)采集(jí)的(dí)數(shù)據，2個(gè)字節對應(yīng)控製(zhì)指令(líng)；數(shù)據長度(dù)位1個字(zì)節；結束符：CRC8，配(pèi)置(zhì)為數(shù)據透傳(chuán)模(mó)式。*站控製係(xì)統以(yǐ)標(biāo)簽(qiān)頁形(xíng)式(shì)顯示每一(yī)處(chǔ)汙(wū)水(shuǐ)泵站的設備(bèi)運行(háng)狀(zhuàng)況(kuàng)，畫麵如圖２所示。*站(zhàn)控(kòng)製係統，能夠(gòu)通過設定(dìng)，自(zì)動(dòng)匯總泵(bèng)站(zhàn)工(gōng)況參數，生產統計(jì)報表。

3AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理(lǐ)平(píng)台(tái)

3.1平台概(gài)述

安(ān)科瑞(ruì)電氣(qì)具(jù)備(bèi)從終(zhōng)端感知(zhī)，邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)到能效管理平台的(dí)產品生(shēng)態體(tǐ)係，AcrelEMS-SW智(zhì)慧水務能效(xiào)管(guǎn)理平台(tái)通過在(zài)汙水(shuǐ)廠源，網(wǎng)，荷，儲(chǔ)，充的(dí)各個(gè)關鍵節點安(ān)裝保護(hù)，監測，分析(xī)，治理裝置(zhì)，用於監(jiān)測汙水廠(chǎng)能耗總(zǒng)量和能(néng)耗強度(dù)，*監(jiān)測(cè)主(zhǔ)要用能設(shè)備能效(xiào)，保護汙水(shuǐ)廠運行安全可靠，提(tí)高汙水廠(chǎng)能效(xiào)，為汙水(shuǐ)處(chǔ)理(lǐ)的能效管理(lǐ)提供(gōng)科學，精細(xì)的(dí)解決方(fāng)案(àn)。

3.2平台(tái)組(zǔ)成(chéng)

AcrelEMS智(zhì)慧水務(wù)綜(zōng)合(hé)能效管(guǎn)理係統由變(biàn)電站綜合(hé)自(zì)動(dòng)化係統(tǒng)，電力監控(kòng)及(jí)能效管理(lǐ)係統(tǒng)組(zǔ)成(chéng)，涵蓋了水務中壓(yā)變配電係統，電氣安全，應(yīng)急電源，能源(yuán)管理，照明控製，設備(bèi)運(yùn)維(wéi)等，貫穿水務(wù)能(néng)源流(liú)的始(shǐ)終，幫助(zhù)運(yùn)維(wéi)管(guǎn)理人員(yuán)通(tōng)過一套(tào)平(píng)台，一(yī)個APP實(shí)時(shí)了解水(shuǐ)務配(pèi)電係統(tǒng)運行狀況(kuàng)，並且根據(jù)權(quán)限可(kě)以適(shì)用(yòng)於(yú)水務後勤部門管(guǎn)理需(xū)要。

3.3平(píng)台(tái)拓撲圖(tú)

3.4平台子(zǐ)係統(tǒng)

3.4.1電(diàn)動(dòng)機管理

馬(mǎ)達監控實(shí)現水務中電(diàn)機(jī)的(dí)保(bǎo)護，遙測(cè)，遙信(xìn)，遙控功能(néng)，電(diàn)動機(jī)保護(hù)器(qì)能對過(guò)載，短(duǎn)路(lù)，缺(quē)相(xiāng)，漏(lòu)電(diàn)等(děng)異(yì)常情況進行(háng)保護(hù)，監測和(hé)報警。*，準確(què)地(dì)反映(yìng)出(chū)故障狀態(tài)，故障時間(jiān)，故障(zhàng)地點(diǎn)，及相關(guān)信(xìn)息，對電機進行(háng)健(jiàn)康(kāng)診斷(duàn)和預(yù)防性維護。同(tóng)時(shí)支(zhī)持與PLC，軟啟，變(biàn)頻器等配合(hé)，實(shí)現電(diàn)動機(jī)自動或遠程控製，監視，控製各(gè)個(gè)工藝(yì)設備,保(bǎo)障正常(cháng)生(shēng)產。

3.4.2能(néng)耗(hào)管(guǎn)理

為水務(wù)搭(dā)建(jiàn)計量體(tǐ)係(xì)，顯示(shì)水務的(dí)能(néng)源(yuán)流(liú)向和能源損耗，通過(guò)能(néng)源(yuán)流(liú)向圖(tú)幫(bāng)助水務分(fēn)析(xī)能源消耗去(qù)向(xiàng)，找出(chū)能(néng)源(yuán)消耗異(yì)常(cháng)區域(yù)。

將(jiāng)所(suǒ)有有關(guān)能源的參(cān)數(shù)集中在一(yī)個(gè)看(kàn)板(bǎn)中(zhōng)，從(cóng)多個維度對比分(fēn)析(xī)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)工(gōng)藝環(huán)節(jié)的能耗對比(bǐ)，幫助領(lǐng)導掌控(kòng)整個工(gōng)廠(chǎng)的能源消(xiāo)耗，能源成(chéng)本(běn)，標(biāo)煤排放(fàng)等的(dí)情況。

能(néng)耗(hào)數據(jù)統(tǒng)計采(cǎi)集水(shuǐ)務中汙水廠(chǎng)，自來(lái)水(shuǐ)廠，水泵站等的(dí)用電(diàn)，用水，燃氣，冷(lěng)熱量(liáng)消(xiāo)耗(hào)量，同(tóng)環(huán)比(bǐ)對比分(fēn)析(xī)，能(néng)耗(hào)總量和能(néng)耗(hào)強(qiáng)度(dù)計算(suàn)，標(biāo)煤(méi)計算(suàn)和(hé)CO2排放統(tǒng)計趨(qū)勢。

能效(xiào)分(fēn)析按(àn)三級計(jì)量(liáng)架構(gòu)，分別進(jìn)行能(néng)效分析，契合(hé)能(néng)源(yuán)管(guǎn)理體係(xì)要求，可(kě)對各車間/職(zhí)能(néng)部門的能效水(shuǐ)平進行分析(xī)，同(tóng)比，環(huán)比，對(duì)標等(děng)。通過汙水(shuǐ)處(chǔ)理(lǐ)產量(liáng)以及(jí)係統采(cǎi)集的能(néng)耗數據，在汙(wū)水單(dān)耗中生(shēng)成(chéng)汙(wū)水單耗(hào)趨(qū)勢圖(tú)，並進行同比和環比(bǐ)分析(xī)，同時(shí)將汙(wū)水的單(dān)耗與(yǔ)行業(yè)指標(biāo)對標，以便企業能夠(gòu)根(gēn)據(jù)產品單(dān)耗情(qíng)況來調(tiáo)整(zhěng)生產(chǎn)工(gōng)藝(yì)，從(cóng)而(ér)降(jiàng)低能耗(hào)。

3.4.3環(huán)境監(jiān)測

汙水廠(chǎng)，自(zì)來(lái)水廠，水泵站(zhàn)等場所溫(wēn)濕度，煙(yān)霧，積水浸水，視頻(pín)，UPS電(diàn)池間可燃(rán)氣體(tǐ)濃(nóng)度展示(shì)和預警，保(bǎo)障(zhàng)汙(wū)水(shuǐ)廠，自來水廠(chǎng)，水(shuǐ)泵(bèng)站等(děng)安全運(yùn)行。當可(kě)燃(rán)氣體(tǐ)或有害(hài)氣(qì)體濃(nóng)度超標可自(zì)動啟動排風(fēng)風(fēng)機或新(xīn)風(fēng)係統(tǒng)，排除隱患，保持良好(hǎo)的水處(chǔ)理(lǐ)環(huán)境。

3.5相關(guān)平(píng)台部(bù)署(shǔ)硬(yìng)件選型清單

電力監(jiān)控(kòng)，電能質量(liáng)，電(diàn)動機管(guǎn)理(lǐ)及(jí)配電室(shì)環境監控(kòng)係(xì)統

4結(jié)語

本(běn)係統可實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測(cè)汙(wū)水池(chí)水(shuǐ)位，各汙水泵(bèng)出口壓力(lì)，出口壓(yā)力(lì)低或(huò)水(shuǐ)位(wèi)過(guò)高(gāo)時，啟動(dòng)汙(wū)水泵(bèng)，出(chū)口壓力高或水位過低(dī)時(shí)，停止(zhǐ)汙水泵(bèng)；具(jù)有啟(qǐ)停泵壓力值和水位(wèi)值(zhí)設(shè)定(dìng)功(gōng)能；同(tóng)時可監測(cè)泵(bèng)站(zhàn)內(nèi)每台泵的運行狀(zhuàng)態(tài)，電(diàn)機(jī)電壓，運(yùn)行電(diàn)流等工況(kuàng)參(cān)數；支(zhī)持(chí)遠(yuǎn)程異(yì)地控製汙(wū)水(shuǐ)泵的(dí)啟停；本(běn)係統提供視頻數據(jù)的(dí)播放(fàng)，回看等(děng)安防(fáng)功能。係統內所有監控(kòng)數(shù)據經光纖(xiān)傳(chuán)輸(shū)至站隊值(zhí)班室(shì)，管(guǎn)理係(xì)統可對(duì)數據按(àn)照時間，站點，自定(dìng)義(yì)等多(duō)種方式完(wán)成分析匯(huì)總(zǒng)。本係統可有(yǒu)效提(tí)高(gāo)城市汙水泵站(zhàn)管理水平，提升(shēng)企業(yè)的(dí)經濟效(xiào)益(yì)。

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