郑国平 徐丽娟
浙江浙大中控信息技术有限公司 浙江 杭州 310000
摘要：供水行业自动化是实施现代化管理，并且保证城市供水安全的重要措施，在整个供水自动化过程中，送水泵房的自动化就显得更加的重要。长期以来，我国供水行业生产活动的自动化水平就是比较低的，这大大的影响了行业效率的提高并且还造成了一定程度上的资源浪费问题，在提倡节能降损和自动化生产的现在，水厂的送水泵房需要进一步提高自动化水平，减少手动操作，实现现代化管理，更好的保证城市供水安全可靠。
关键词：自动化控制；供水行业；现代化管理；
1、我国实际情况分析
近些年，我国工业园区建设速度加快，城市人口不断增加，城镇化水平也在不断提高，城市整体用水量越来越大。水厂为了更好的满足城市工业生产与人们生活之间的用水需求，迫切的需要提高送水泵房的自动化水平，这样才能更好地做到节能降耗工作和提高工作效率，从而提高实际生产效率，实现最大程度上的现代化管理。但是，我们必须要认识到我国部分地区还是存在着不少的老旧泵房中自动化水平低，不但需要有人值班看护而且手动操作也是比较多的。基于这种现状，更是出于安全性和现代化管理的需求，我们更应该对老旧送水泵房进行自动化改造，统筹规划，更快的实现送水泵房的自动化控制。
2、具体实例分析
（1）广东惠州某水厂送水泵房共安装8台泵，每台泵都装有一个液压逆止阀。其中7台泵是高压电机定速泵，剩下的1台式低压电机调速泵并且配有一台变压器。水是通过泵送入3条主管道，其中两条供给一个加压站，剩下的一条送至该地区管网。
（2）该泵站有两种控制方式：自动和手动。
3、泵的选择
选泵的要点就是要确定泵的型号和台数。对于不同功能的泵站，选泵的时候要考虑的问题侧重点也是不一样的，一般需要考虑以下的几点：
（1）型号标准，互为备用；
（2）合理地用尽各水泵的高效段；
（3）水泵的构造形式对送水泵房的大小、结构形式和送水泵房的内部布置等均有影响；
（4）要保证水泵的正常吸收水平；
（5）要选用效率较高的水泵，比如说一般都会选用大泵，一般情况下大泵的效率比小泵的效率高；
（6）水泵的选择要考虑到节约能源；
（7）选泵必须要考虑到地区条件，要优先选择适合当地条件、性能良好的泵。
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4、送水泵房自动化控制原理
根据管网的特点，当送水泵房进行单泵、双泵并联、三泵并联或者是四泵并联进行供水时，这样就会得到不同的工况点。
自动化控制的原理：第一，设定调速泵为双泵并联的单独供水，它的频率受到两个条件的控制，一是要保持管网中有一给定的压力，另一个是要防止出现气蚀现象。如果在送水泵房中遇到有一最小压力的情况时，这种情况下频率也会呈现出最小值，流量相应的也会减少，这时就必须要立即停止泵送，以免出现气蚀现象。在这两个条件的控制下，当频率达到100%时，泵出口端的压力也会有所下降，会降低到气蚀区，这时可以启动一台定速泵，如果泵出口端的压力有所升高，可以按照上面的两个控制条件进行调整。这一自动化控制原理想要发挥作用，就必须要与主管线相连至水厂管线，当一台泵的阀门开启亦或是关闭的时候，液压逆止阀会根据自动系统进行开或是停的操作。具体操作如下：（1）当泵的阀门开始时，先快速的开至中间位置，然后在缓缓的进行开启，直到完全开启。这时，阀门的开启操作是通过与其相连的液压逆止阀实现的自动控制；（2）当泵的阀门关闭时，先快速的关至中间的位置，在慢慢的进行关闭，直到完全关闭。这时，阀门的关闭动作是通过一个平衡锤实现自动控制的，就算是停电也是可以能够关闭阀门的。
5、水厂管网系统自动化控制的操作细则
在自动控制方式下，出厂压力控制点将连续追踪控制调速电机的频率，压力传感器从出厂压力控制点处得到相应的压力信号，并且以相应的具体数值表现出来。PLC每隔一段时间就会对压力传感器得到的压力信号和设定的压力控制信号进行分析比较。对比时间间隔大约是在1分钟到20分钟不等。如果压力传感器处的压力值高于设定的压力值，这时就需要降低电机转速，幅度为0.5-3%，如果小于设定的压力值，此时就需要提高电机转速，幅度为0.5-3%，同时还需要把转速泵升到最大频率（即达到100%）。正常情况下，调速泵单独工作时的最小频率是70%左右，如果与一台或是以上的定速泵并联进行工作，此时的最小频率是80%左右。在操作的过程中，泵的流量是0的工作时间是不允许超过10s。虽然泵的流量是0的情况并不是经常出现，这也不能否认，这种情况依然是存在的，这就必须要严格的限定工作时间。除此之外，在单泵、双泵并联、三泵并联工作时，除了调速泵外，定速泵会根据出口流量计的反馈信号进行自动的开启或是关闭的操作。根据水泵曲线显示，调速泵的允许工作频率范围在78-100%之间，所以与一台或是一台以上的定速泵并联工作时的工作频率是80%，这个工作频率是符合要求的，因此是在允许的使用范围之内。
实际送水时，调速泵、定速泵的开启与关闭操作都是要按照“一步化”程序动作进行。在出口压力达到0.3-0.5MPa时，可能需要延时0.3-2.5分钟，之后液压逆止阀开启时，排风扇开启，在程序下达停机命令时，可能会延时0.3-2.5分钟，先关闭相应的液压逆止阀，然后关闭电机、排风扇。一般情况下，泵电机是允许启动的，但是在清水池水位低于1.8m、管网系统上的泵的启动顺序设置不合理情况下，不允许启动泵电机，从而保证泵电机安全与送水安全。
6、启动限制
出于安全考虑，不论是在手动还是自动控制方式下，出现以下几种情况泵电机是不允许启动：
（1）清水池水位（LT301/302）低于1.8m，而且这种情况在自动控制方式下，会引起报警。
（2）不允许同时开启两台泵，两台泵开启时有一可调的时间延迟（1-5分钟）。
（3）管网系统上泵的启动设置顺序，即对工作的定速泵及按顺序的排列备用泵，要清楚明白哪个泵先开，哪个泵后开。
7、报警警告
城市日益增大的供水量迫切的需要时刻保证水厂送水泵房的送水系统运行是安全的。所以，在使用自动化系统进行控制的时候，就必须要对发出报警警告的报警系统进行完善，一定要能够保证及时的传递出系统运行中所存在的不良信号，只有这样才能够避免出现严重的故障问题，一旦出现报警警告，那么报警的信息可能就会显示出以下的内容：
（1）LSL：吸水井水位太低；
（2）LSL301/302：水位过低不允许泵启动；；
（3）ZSI301/308：液控逆止阀油路出现故障（漏油或是低油位）；
（4）PAL309/311：主管道泄露；
（5）PAL301/308：SP1/8-P水泵出现了气蚀运行效果。
出现上述警报后，水厂内的相关技术人员要从警报报警显示的问题部位，认真进行分析问题的原因，以及时排除警报并且尽可能快的使系统恢复正常运行，然后投入生产，并且还要观察送水系统运行的具体情况，要最大程度的使水厂的送水泵房保持稳定，保证持续稳定的送水。
因此，综上所述，为适应社会的发展，老旧送水泵房自动化的改造工作是必须的，自动化控制的送水泵房在控制时，自动调节压力，并且启动噪音小，性能稳定，有着良好的节能降耗的效果，这样就使得送水泵房的管理十分的科学、安全、高效，对于水厂而言，产生的经济效益和带来的社会效益是十分大的。送水泵房的工作是水厂城市供水的最后一道工序，在送水系统里运用自动化控制，就能显著的提高水厂的生产效率，为实现水厂的现代化管理打下基础。基于这个情况，每个水厂都应该从自身送水泵房的实际自动化程度出发，加强自动化操作的改造，满足现代化的管理与节能降耗工作的需要，尽可能的实现可持续发展。
参考文献：
[1]孙小波，林峰，张鹏，李鹏.自动化控制在送水泵房的应用.《科技创新导报》，2009（17）
[2]陈飞.自动化控制在送水泵房的应用探讨.《大科技》，2015（10）
论文作者:郑国平,徐丽娟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/25
标签：泵房论文; 送水论文; 水厂论文; 压力论文; 自动化控制论文; 频率论文; 电机论文; 《防护工程》2018年第13期论文;