排水泵站智能监控系统.
探析排涝泵站自动化监控系统的设计与实现
探析排涝泵站自动化监控系统的设计与实现摘要：本文通过对当前城市排水泵站运行分析，提出了泵站自动化远程监控系统的设计与实现的方法。
关键词：自动化；泵站自动化；远程监控一、泵站工程的概述及控制1.泵站工程概述罗雨泵站是深圳市罗湖小区防洪排涝工程的骨干工程，泵站位于罗雨干渠出口南侧，泵站设计规模为48.0m3/s，共安装6台型号为1600ZLB9-5的立式轴流泵，配备500KVA二台（一用一备），共两台变压器，总装机3780kW，扬程6.0m。
罗雨泵站于1995年4月23日开始动工兴建，1996年4月建成通水，泵站的机电设备运行至今已有22年。
罗雨泵站自动化系统对罗雨泵站所有机电设施实行自动化监控、图像监视，实现了罗雨泵站工程管理现代化，提高整体管理水平，具备远程监控能力。
泵站自动化系统主要实现对六台异步电机的保护、数据采集、通信、机组及辅助设备的检测、控制、电能计量等功能，通过闭路监视系统，对泵站机组、车间、厂房等设备进行监控保护，具有越限及设备异常告警、记录、计算、等功能。
实现遥测、遥控、遥信、遥调、遥视。
罗雨泵站自动化系统实现闸门启闭自动化，闸门可以根据水位的高低实现远程控制闻门的启闭，在开启闻门时自动完成间门锁定过程。
运行操作实现智能化，并具有维护或异常时的现地可操作功能，自动现地操作互锁。
系统在水闸安装闭路监视系统，通过闭路监视系统的远程服务，实现远程，通过E测览器对各水利设施系统的遥视。
2.控制要求为适应泵站、水间自动化的需要，设计采用微机技术，实现微机保护、微机监控，使其集保护、遥控、遥信、遥测、遥调五大功能于一体。
在罗雨泵站设立泵站、水闸机电设备监控中心，可对泵站水闸进行全方位控制管理，从而实现泵站、水闸的综合自动化。
各泵站、水闸辅以一套闭路电视通过监视器能动态实时地显示各设备运行情况。
二、排涝泵站设计1.保持先进性与实用性保持系统在技术上的先进性，系统配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机与自动化领域的先进技术，使系统达到当前的国内先进水平。
智能化控制在排水上的应用
智能化控制在排水上的应用濮阳市排水管理处通过建立监控系统平台，安装在线污水管道水质分析仪表和污水管道液位计，污水泵站污水泵安装变频器的改造。
能合理调配污水处理厂处理污水量，根据污水管道液位，使泵站相互协调运行。
有效解决了城市道路时常冒水问题。
标签：监控系统;通信协议;在线水质检测1 监控系统平台概述监控系统平台是我公司根据当前SCADA技术的发展趋势，面向高端市场及应用，以实现企业管控一体化为目标开发的一套高端SCADA软件产品。
该产品以搭建战略型工业应用服务平台为目标，可以为企业提供一个工业数据采集、智能分析及综合应用集成的有效调度、管理平台，使企业能够及时有效地获取生产信息，及时地做出反应，以获得最优化运营管理的结果。
2 监控系统平台的架构监控系统平台是大型SCADA及监控系统设计的应用软件，它基于模块化设计，具备大量的配置选项，提供友好高效的组态配置工具以便最终用户和系统集成人员进行工程和维护，并且在此基础上构建其自己的应用系统，系统采用B/C/S 架构。
监控系统平台提供模块之间的透明访问，即同一台机器或者网络上不同的机器上运行的模块之间都能够通过监控系统平台进行无缝通讯。
基于TCP/IP的监控系统平台网络通讯使得在同类或异类环境中模块之间高性能无缝集成成为可能。
监控系统平台组成：二台电脑监控5个污水处理厂和2个泵站，一台电脑统计数据和打印报表。
各污水处理厂数据和污水泵站数据通过通讯协议模块传到监控中心监控平台。
3 系统技术特点3.1 开放的驱动接口监控系统平台软件各部分软件接口和通信协议规范性，通过开放的标准协议（如Modbus 、TCP/IP 、Profibus 等）的使用，实现系统与外部设备和外部系统之间的接口，并提供统一的开发模板和应用接口以支持专用通讯接口。
3.2 灵活的数据库结构和分布式系统通过安装新的监控系统平台模块和专用的功能应用，用户对于新功能的需求能够获得迅速满足，系统的扩展包括两种方式：在已有系统上增加新的软件模块，以扩展系统的功能，或者增加硬件的数量，以扩展系统的规模。
智慧泵站智能远程监控系统
智慧泵站智能远程监控系统一、项目需求和目的随着国民经济及科学技术的进一步发展，加强水利设施的信息化建设，更加高效的控制水务管理已成为亟待解决的问题。
从工程水利向数字水利转变，从传统水利向现代水利转变。
进一步发挥水利工程效益，提高水利设施的数字化和可靠性，已成为当前的迫切任务。
国内目前泵站的管理多数还是采用在附近设置配备人员的管理或在汛期需开泵时现场人工操作的方式，这样不仅增加人力、物力、财力的开支，并且无法及时准确掌握现场的最新信息，而且达不到良好的控制效果。
（1）现存的问题1.泵站有人职守，但巡查时间、频率无法准确掌握2.主管部门不能随时掌握泵站情况，如闸前水位、水泵开启状态、流量等信息3.泵站设备隐患不能及时发现，如水泵是否断电、故障等4.管理效率偏低，发现问题靠打电话或者派人到现场解决（2）目的根据主管部门需求，对各泵站进行统一管理，建立一套泵站远程监控系统，1.内涝管理更及时，水位报警后第一时间自动电话、短信息等方式分级报警。
2.设备管理更全面，设备状态24小时监测，实时上报断电、故障等隐患，第一时间处理。
3.人员管理更高效，重点位置巡检数据化，后台全记录，保证按时、按点巡查，提升整体管理水平（3）具体需求如下1.在管理部门的调度中心建设大屏幕，增加网络设备及电脑设备，集中显示各泵站信息、进行远程管控。
2.监控软件平台具备显示、存储、查询、控制、分析、报表等功能；地图上显示各泵站位置及状态；显示每个泵站具体信息；泵站出现故障时可及时通过短消息向维护人员通报；经授权的操作者可自由增加、修改、删除泵站信息。
3.实时数据采集包括：●采集每台水泵的工况状态，包括电源、启停、故障状态。
●采集每台水泵的安全状态，包括漏电流、电线温度、电压、电流、功率、用电量，开关控制柜是否浸水。
●采集水泵的流量、水压。
●采集每台闸门的电源、故障状态。
●采集闸门开度。
●采集每台阀门的电源、故障状态。
●采集阀门开度。
●采集闸前的水位状态。
智慧排水监测平台整体解决方案
展望
随着技术的不断发展和应用场 景的不断扩大，智慧排水监测 平台整体解决方案将会得到更 广泛的应用。
在未来，该平台将会结合物联 网、大数据、人工智能等技术 ，实现更加智能化、高效化的 监测和管理。
异常检测
通过算法识别数据中的异常点，进行实时监 测和预警。
分类与聚类
根据数据特征进行分类或聚类，发现数据的 内在规律和关联。
预测性分析
利用数据模型预测未来的可能性，为决策提 供数据支持。
数据处理流程
01
数据采集
通过传感器、网络等途径收集数 据，并进行预处理和清洗。
数据转换
对数据进行格式转换、压缩、解 压缩等操作，以满足分析需求。
智慧排水监测平台的数据存储方案选用具备高效、可扩展和安全特点的存储设备。采用分布式存储架 构，确保数据存储的高可用性和可扩展性。同时，通过数据备份和容灾技术，保障数据的安全性。针 对关键数据，采取加密存储措施，防止数据被非法访问或篡改。
04
数据分析及处理
数据分析方法
趋势分析
通过对历史数据的分析，判断未来可能的发 展趋势，为决策提供依据。
。
数据传输与存储
通过无线网络将数据传输到云平台进 行存储和分析，同时提供实时数据展
示。
数据采集频率
每个监测点每10分钟采集一次数据， 包括水位、流量、水质等信息。
监测效果
实时监控城市排水系统的运行情况， 及时发现和解决潜在问题，提高排水 系统的稳定性和可靠性。
应用案例二：工业园区排水监测
监测点分布
业务应用
将数据分析结果应用于实际业务场景，提升业务价值和竞争力。
污水泵站远程监控系统的设计与实现
污水泵站远程监控系统的设计与实现摘要：随着我国水利行业的不断发展，自动监控系统技术的不断成熟，在减少劳力的同时，也提高了工作效率，对我国水利行业的经济发展起到一个非常大的促进作用。
本文结合城市污水泵站改造工程，对泵站的监控系统功能设计及实现进行探索，以供参考借鉴。
关键词：污水泵站；远程监控系统；设计；虚拟专用网；组态软件中图分类号： tu992.25 文献标识码： a 文章编号：前言公司所属污水泵站目前有30多座，这些污水泵站负责收集各个片区的污水和雨水，捞除大的垃圾后将污水加压送往各个污水处理厂进行净化处理。
污水泵站肩负着城市排污的重任，保证其安全正常的工作十分重要。
由于污水泵站覆盖范围广、地理位置非常分散，以往是在各主要的大泵站安排值班人员，并负责每天对附近的小泵站进行巡检，然后通过电话与泵站管理所调度人员互相联系，对污水泵站进行统一管理。
为了全面事实掌握各污水泵站运行状况，实现设备集中、安全、高效管理，提高泵站现代化管理水平、降低运营成本，公司按照总体规划、分期建设的原则，立项启动污水泵站远程监控系统的建设，列入年度技术改造计划，并于2004年初首先实现了项目一期8个泵站的集中监控管理。
下文介绍一个基于先进的vpn网络（虚拟专用网）和成熟的intouch软件的泵站计算机监控系统，叙述了系统的架构，并对intouch 平台下的系统各功能模块的开发进行了研究，同时，探讨了在污水泵站采用变频调速的的意义、恒液位控制的方法及其节能效果。
1 、工程背景为提高点多面广的泵站管理效率和控制水平，强化污水泵站的区域调度及全程调度，公司近年来对泵站进行了自动化改造试点；于2006年实施了泵站远程监控系统一期工程，并设立了泵站监控中心；至2010年初已完成了泵站远程监控系统第四期工程的实施，共有28个泵站实现了自控系统改造，泵站设备运行信号、泵站视频监控信号在监控中心实时显示，同时，可在监控中心远程控制泵站内设备的运行，实现了泵站的自动化运行。
PLC在排水泵站自动化监控中的应用
PLC在排水泵站自动化监控中的应用摘要:排水防涝项目是城市基础设施建设中一个重要的项目,对城市经济的发展和人们生活水平的提高起着基础性的作用,而防洪排涝泵站承担着城市排水防涝的重任。
在信息技术的推动下,排水泵开始向着自动化和智能化的方向发展。
本文分析了PLC的原理和特点,重点探讨了该控制器在排水泵自动监控系统中的应用,目的是为排水泵自动化监控系统的建设提供参考和借鉴。
关键词:PLC 排水泵站自动化监控原理软件硬件在信息技术的环境下,传统的排水泵站的管理已经无法适应现代发展的需要,因此,需要以信息技术为指导,对排水泵站进行改进和完善,最大限度的提高排水泵站管理的自动化和智能化,其中建立自动化监控系统是一个有效的方法。
在自动化监控系统中,可编程控制器是核心内容,对提高泵站管理的实时性、有效性和安全性起到了积极的促进作用,为整个泵站的管理创造了有利的条件。
1 PLC的概述PLC是可编程控制器的简称,属于数字运算操作电子系统装置,具备多种操作指令,如逻辑运算、顺序控制、算数运算以及定时等,其核心是微处理器,通过对指令的输入和输出,实现对机械生产和运行过程的有效控制。
就可编程控制器而言,包括软件和硬件两个部分,二者相互促进,共同实现自动化监控。
可编程控制器是安装循环扫描原理设计的,控制器在运行过程中,在程序规定的操作项目的引导下,CPU对该项目进行访问和相应的处理,并且对程序的扫描是周期性的,一直持续到停机。
在自动监控系统中,可编程控制器在软件系统的控制下,对输入点的状态进行扫描,并按照用户程序的要求进行相应的逻辑运算,进而向各个输出点传递相似的控制信号。
同时，自动监控系统可以对故障进行诊断和分析,进而提高了整个系统运行的可靠性和安全性。
可编程控制器基础上的自动监控系统可以采用屏蔽、隔离以及连锁等相应的安全防护措施,这样就大大的提高了系统运行的安全性和可靠性,同时抗干扰能力大大提升,为整个泵站工作的顺利开展创造了有利的条件。
集散自动控制监控系统在排水泵站的应用
９ ２・
科技 论坛
集散 自动控制监控系统在排水泵站 的应用
姬 志 勇
（ 齐齐哈 尔水务集 团有限公 司， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着科学技 术的 日 新 月异 ， 集散 自 动控 制监控 系统在各个领域 中被广泛的应用。 集散 自 动控制监控 系统在排水泵 中的应 用应 该遵循 集中管理和分散控制的原则 ， 并且要根据排 水泵的 实际情况 ， 让集散 自动监控 系统能够充分 的发挥 出其应有 的功效。通常情况下 ， 排 水泵站 中的集散 自动控制 系统是 由上位 系统 以及下位 系统两个部 分所组成 ， 而上位 系统又被 称之 为中央控制 室， 下位 系统则又叫做 泵 站现场监控 。 在排 水泵站 中， 一些切换装置通常是被安置在排 水泵站 中被监控 的设备上 ， 这样有助 于在后 期的维护过程 中， 及时的找 出故 障和处理故 障。通过对集散 自动监控 系统的深入探析 ， 并且对其在排水 泵站 中的应用进行 了详细的阐述， 以供 同行探讨 。 关键词： 集散 ； 自动控制 ； 监控 系统 ； 排 水泵站 ； 应用
在现代社会 中， 各种监控 系统层出不穷 ， 并且每种监控系统的性 Ｒ Ｔ Ｕ完成泵站现场数据的采集和对监控对象的控制 。泵站被监 能和优势各异以及针对不 同环境所表现 出的监控能力都有所不 同 ， 控的对象主要包括进水 闸门、 格栅 机 、 皮带机 、 潜水泵 、 变压器 、 进水 本文着重对集散 自动控制系统在排水泵站中的应用进行 了详细的介 口、 泵坑及 出水 口等。 一共设置了 ８ ４ ９个监控工 Ｆ Ｏ信号点 ， 同时使用 绍。 在某个水务集团的排水泵站分布在城市的各个区域， 并且随着城 ４ ７ 个智能 电表采集电量数据 ， 电表采用 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 与上位 的主处理器通 市的发展建设， 该集团的排水泵站也相应有所增加。 这些排水泵站的 讯 ， 采用总线型拓朴方式 。 主要作用是处理城市中人们的生活污水 ，并且对污水中的大块 固体 ３ ． １ 闸门监控 垃圾进行滤除， 然后将污水输送到污水处理厂作进一的处理， 从而实 闸门需要采集的数据包括 闸门开度 、 上限位信号 、 下限位信号 、 开 现水资源的循环利用。排水泵站在城市的排污 系统 中有着举足轻重 闸信号 、 闭闸信号 、 过扭矩信号 、 过载信号 、 运行 时间和次数等 ， 实现 的地位 ， 它能够有效 的对城市中的污水进行简要的处理 ， 然后快速的 开 闸运行 、 关 闸运行 和运行停止控制 ； 共有 ： ａ ． 手动 ； ｂ ． 预先设 置开度 输水到下一道污水处理工序 。 因此 ， 为了城市的排污系统能够正常的 并启动其运行． ｃ ． 根据泵坑水位和出水口 水位完成对其闭环控制等三 运行 ，必须保证排泵站的正常运行。但是就排水泵站的实际情况而 种控制方式。 言， 由于排水泵站分散各地 ， 极不易 于管理工作 的进行 ， 并 且排 水泵 ３ － ２ 格栅初控制 站的工作环境非常二两 ， 所以在进行排水泵站的管理工作时 ， 应该引 泵站格栅机型号的不同有不同控制要求，以高位链式格栅机为 进先进 的管理方式 ，建立起能够适用 于污水泵站 的分布特点 的集散 例。需要采集和控制的对象包括格栅机上行 、 下行、 开耙 、 闭耙等动 监控系统 ， 从而能够有效 的对排水泵站进行管理。 作， 以及上行 、 下行 、 开耙 、 闭耙 的限位信号和过扭 、 过载信号 ； 有： ａ ． 手 １ 泵站技术路线 动启动格栅机运行 ． ｂ ． 定时启动格栅机运行等二种控制方式 。 污水泵站的工艺 比较 简单 ， 污水经进水 闸门进入泵站 ， 格栅机去 ３ ＿ ３水泵监控 除较大 固体垃圾后进人泵坑 ， 由水泵提升至出水管槽 ， 所包含设备有 水泵需要采集的数据包括水泵运行 的三相 电压 、 三相电流 、 运行 高低压变配 电设备 ， 闸门、 格栅机 、 水泵等 。技术路线为 ： 污水一 闸 时间、 次数、 （ 短路、 过负荷、 电机进水、 定子过热、 轴承过热、 缺相等） 故 门一格栅机一泵坑、 集水坑一出水槽。 。 障保护信号 ； 有： ａ ． 手动控制 ， ｂ ． 自动控制二种控制方式。在 自动控制 方式时 ， Ｐ Ｌ Ｃ根据液位计测量污水液位高低来对水泵进行控制 ， 遵循 ’ 先开先停。轮流启动 ， 故 障 自动补位原则 ， 开停机液位和高低报警液 每个污水泵站的 Ｆ Ｌ Ｃ控制系统（ 现场监控系统 Ｐ Ｔ Ｕ ） 为一个独立 位可通过人机界面进行设定。 的下位子系统 。 各个 Ｒ Ｔ ｕ的 Ｐ Ｌ Ｃ 一方面实现数据采集及数据预处理， ４主要应用软件
智慧水务排水泵站远程监控管理系统建设方案
智慧水务——排水泵站综合信息管理系统解决方案一、系统概述排水泵是将各种污(废)水由低处提升到高处所用的抽水机械。
由安置排水泵及有关附属设备的建筑物或构筑物(如水泵间、集水池、格栅、辅助间及变电室)组成排水泵站。
排水泵站按排水的性质可分为污水泵站（生活污水和生产污水）、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站等。
按在排水系统中所处的位置,又分为局部泵站、中途泵站和终点泵站。
智慧排水综合信息管理系统是城市防汛排涝和日常污水排放、处理的综合监管平台。
借助该系统，相关部门可全面掌握城市排水现状、及时采取防汛排涝措施，可实现城市排水系统的全方位监控和全局化调度管理。
圣启科技排水泵站无人值守系统，通过对各排水泵站进行改造，建设排水泵站自动化系统，强化排水泵站的区域调度及全程调度，最终实现排水泵站的无人值守，达到减员增效和提高管理水平的目的。
二、系统组成智慧排水综合信息管理系统采用集散式设计理念，按照多级监控中心设计。
相关部门内建立总监控中心，各排水管理处、污水处理厂、中水处理厂内建立二级分控中心。
监控总中心负责对整个城区排水系统进行全面的监控和管理，各二级分控中心负责辖区内排水设施的监控和管理。
城市污水排水监控系统城市雨水/街道排水监控系统三、硬件设备1、排水泵站监控设备排水泵站监控设备安装在排水泵站现场，主要功能如下：◆监测格栅机前、格栅机后水位；监测泵站出水量；◆监测排水泵的启停状态、保护状态、控制模式和电压、电流等运行参数。
◆支持手动控制、自动控制、远程控制格栅机和排水泵的启停；支持远程切换控制模式。
◆智能轮换排水泵启动顺序，延长设备使用寿命。
◆工业平板电脑实时显示监测数据和相关设备运行状态，支持触控操作。
◆水位超限、电流超限、人员进入等状况发生时，立即上报告警信息。
◆采用模块化设计，每台格栅机、排水泵独立监控，便于维护。
◆支持光纤、以太网、RS485总线、GPRS等多种通信方式。
◆支持远程修改工作参数、升级程序，实现远程维护。
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中心软件可做机启停 切换控制模式
中心软件可做到：
视频监视 集中画面监视 各泵站重要工 位。 单独监视一个 泵站。 视频信息可存 储查询。
中心软件可做到：
存储监控数据。 查询监控数据。 生成各种生产
报表。 生成各种分析 曲线。
流量计
使用效果
以北戴河泵站管理处为例： 该设备安全稳定运行一年。 每个站节省人员9名，共7个泵站。 北戴河泵站管理处因引入科技管理手段，被 上级主管部门评为年度先进单位。 秦皇岛开发区、廊坊开发区等同行前来学习 先进经验，年底前，也实施了“排水泵站智 能监控系统”。
泵站数字化是行业发展之方向！
GPRS模块
主控制器 分控制器 分控制器 分控制器
现场安装
测控终端 水泵启动柜
启动4台水泵 控制： 4台水泵 1台格栅机 2路视频
北戴河排污泵站
合理选配外围设备
根据要求选配下列设备： 水位计 摄象机及控制云台 流量计 考勤机 红外报警器 有害气体报警器 ……
摄象机 水位计
测控终端 – 模块化设计
使用光纤可
光猫 交换机 视频服务器 摄像机 摄像机 串口网口转换器 主控制器 分控制器 分控制器 分控制器
光纤
传各种数据 及视频。
测控终端 – 模块化设计
使用GPRS时只能传输
监控数据。 主控制器负责管理泵站 数据、优化水泵运行、 切换手动、自动、远程 控制模式。 每个分控制器控制一台 水泵或格栅机，控制每 台水泵投入或退出运行。
排水泵站智能监控系统
目前泵站管理存在的问题
泵站有人职守，三班工作制。 大量费用用于人工。 主管部门不能随时掌握泵站情况。
泵站设备隐患不能及时发现。
管理效率偏低。
怎么办？！
使用泵站智能监控系统
— 泵站采取无人职守。 — 组织专业维护队伍进行巡检。 — 建立监控中心，集中管理所辖各种泵站。
让科技为我们服务，实现政府提出的“三年上水平”的发展目标
谢谢大家！
排水泵站智能监控系统组成
监控中心
通信网络
光纤 泵站管理处 监控中心 光纤 基站
测控终端 外围设备
GPRS
雨水泵站
排污泵站
监控中心 — 硬件配置
服务器 计算机 交换机
投影仪
打印机 光端机
操作台
标准柜
中心软件可做到：
监测： 各泵站水位 水泵开关状态 报警状态 水泵电流 水泵电压 排水量 格栅机工作状态。 安防报警
通过网络进行浏览
管理处领导及相关
人员可通过内部局 域网浏览到泵站相 关信息。 上级领导及相关人 员也可通过Internet 公网浏览到泵站相 关信息。
泵站测控终端
安装在泵站水泵启动柜旁 接入水位信号 接入水泵电压、电流信号 接入水泵、格栅机状态信号 接入启动柜告警信号 接入安防信号 接入视频信号 接入控制输出信号