根據天津市武清區市政排（pái）水所的規模及（jí）工藝要求，結合多年來我司在市政雨水（shuǐ）泵站行業（yè）及多個泵站建設（shè）的成熟技術和豐（fēng）富經驗，康卓科（kē）技設計使用HMI+PC係統為本次項目的自動化係統構成，再通過和其他各種外設的連（lián）接，從而實（shí）現對整（zhěng）體排水工藝的全過程自動化控製係統，並按照預定的程序對現場（chǎng）設（shè）備實現全方位的控製（zhì）以（yǐ）及信號的采集和傳輸。企業出於（yú）減員增效的（de）目的，泵站的設計目標是無人（或少人）值守（shǒu）。因此泵站必須有一套強大而穩定的自動化監控係統，使得較少的人力投入就可以完成整個生產過程的監控，確保泵站設備運行的安全、保證原水供應的不間斷。

 

 

　　由（yóu）於泵站的設計（jì）定位（wèi）是無人（少人）值守，所（suǒ）以泵站的自動化監控係統必須具有以（yǐ）下的（de）幾點特（tè）性： 

1、高穩定性和易維護性

　　泵站是（shì）全年365天24小時不間斷工作的（de）泵站，所以自動化監控係統必須具有極高（gāo）的穩定性，才能給予生產活動有力（lì）保障。同時出於企業效益的考慮，係統還須具有（yǒu）維護簡便和維護周期長的（de）特（tè）性，這樣可以減少後期人力成本（běn）的（de）投入。

2、高度的自動化程度

　　由於泵（bèng）站不配或隻配少量的工作人員，要完成泵站內（nèi）數量、種類眾（zhòng）多的（de）生產設備操作幾乎不可能。這時如果依靠自動化控製係統就可以實現簡便快捷的（de）設備操作（zuò），甚至可以實現遠程的設備操控（kòng）。

3、完善的報（bào）警機（jī）製

　　自動化監控係統必須具（jù）有完善的報警機製，可以讓工作人員先（xiān）進時間（jiān）獲悉問題並按（àn）照相應的（de）預定流程去解決問題（tí）。

4、數（shù）據的可靠傳輸

　　泵站（zhàn）的安全運行至關重要（yào），實時的生產數據監測是保障安全運行（háng）的有效（xiào）手段。將（jiāng）數據及時準確傳輸至上級管理單位（wèi）以及原水調度中心（xīn），可以保證原水管網整體（tǐ）調度（dù）的安全性。同時也等於多了（le）兩雙眼睛（jīng）同時在關注武清泵站的生產活動，大大提高（gāo）了及時發現（xiàn）問（wèn）題的概率。

　　武清泵站自動化監控係統（tǒng）的設計與建設完全滿足了以上幾點需求：

4.1泵站自動化監控係統的架構

　　自動化監控係統中的下位機選用了AB品牌的ControlLogix係（xì）列PLC，采用了雙CPU雙網絡冗餘架構。采集設備信號的（de）I/O機架通過冗餘的controlnet網絡與冗餘的主（zhǔ）、副CPU機架相連接，而（ér）主、副CPU機（jī）架分別通過以太網（wǎng）連接網絡（luò）交換機。當主CPU出現（xiàn）故障時，副CPU通過連接兩（liǎng）機架之間的通訊光跳線獲得訊息，立即接替（tì）主CPU的工作職責。故障的CPU排除問題後，自動（dòng）變為副CPU工作。這種架構（gòu）實現了真正意義上的控製器無擾動切換，具有很高的可（kě）靠性。

　　controlLogix係（xì）列的PLC采用了模塊化的設計，友（yǒu）善的編程環境，易於學習、使用，使得維護工作的難度大大的降（jiàng）低。

　　自動化監控係統的上位機選用了安裝Intouch軟（ruǎn）件的PC。上位機有兩台PC，1台作（zuò）為工程師站、1台（tái）作為操作員站。工程師站安裝Intouch的（de）開發版本（běn），可以進行人機交互界麵的（de）開發與修改（gǎi）並具有（yǒu）程序的運行功能。操作員站（zhàn）安裝Intouch的運行版本，隻具有（yǒu）程（chéng）序（xù）運行功能。兩台上位機互為冗餘，獨立運行，各自通過網絡交換機向（xiàng）下位機ControlLogix PLC讀取數據。兩台上位（wèi）機的同（tóng）時使用大大提（tí）高了（le）係統的穩定性。

 

 

4.2泵站監控係統的功能

　　武清泵站（zhàn）自動化（huà）監控係統的兩大功（gōng）能：設備的控製與數據的處理。

　　4.2.1設備（bèi）的控製

　　泵站主要設備如下：10kV變配電設備，400V變配電設備，水泵（bèng）變頻器，水泵軟啟動，出口液控（kòng）閥等。

　　設備的控製分為兩層：就地層與遠控層。就地層就是在設備本身的控製麵版上進行操作，具有較高的優先級別。遠控層就是在計算機上實現設備的控製。就地與遠控的選擇切換通（tōng）過設備上的選擇（zé）按（àn）鈕來實現。

　　武清泵（bèng）站是按無人（少人（rén））值守標（biāo）準設計的泵站（zhàn），泵組的開停（tíng）可以在計算機端（duān）通過（guò）輕點鼠標而實現一步化（huà）的操作。原先需要在400V變配電設備、變頻器、出口液控閥等（děng）三處地方安排三個工作人員來完成的開停泵操作，現在隻需一個工作人員坐在電腦前就可以完成。工作人員通過計算（suàn）機（jī）操作，將控製指令發往PLC，PLC按照預（yù）定的操（cāo）作流程去控製相應設備，設備之間按照一定（dìng）的順序聯動運行，此種操作方式無論在效率和準確性上（shàng）都大大超（chāo）越（yuè）了人工就地控製的方式。而且根據（jù）不同的權限授予，工作人員除（chú）了可以在泵站內的操作站，還可以在上級管理單位的操作站上對泵站內設備進（jìn）行控製，從而實現泵站真正的（de）無人值（zhí）守。

　　4.2.2數據（jù）的采集與處理

　　武清泵站監控係統的數據眾多，主要分為以下幾類：

　　（1）生產工藝數據包括壓力、流量、水質等。

　　（2）電氣數據包括電（diàn）壓、電流、功率、開（kāi）關位置等。

　　（3）設（shè）備運行（háng）狀態數據包括變頻器開停故障狀態（tài），閥門開閉狀態，水泵（bèng）轉速與水泵故障等。

　　（4）設備健康狀態數據包括水泵、電機的溫度與振動數據等。

　　由於數據量大，少量的工作人員無法同時兼顧這些數據，監控（kòng）係（xì）統必須具有完善的報警機製（zhì），將關鍵信息先進時間呈現給（gěi）工作人員。係統必須對采集到的數據進行判斷處理，除了數據本身還應該將可能的（de）故障提示給工作人員。比如係統對泵站的出口壓力進行（háng）數（shù）值的判斷，根據預設定值，進行壓力過低或過高的警報提示。又如係統對泵站的振動頻譜進行分析判斷，根據相關的國標，提示水泵可能存在的故（gù）障，或提醒工作人員設備老化的（de）趨勢（shì）。

 

　　

5、總結

　　武清泵站的自動化監控係統具有很高的可靠性與穩定性，同（tóng）時又能幫助本地或遠程的（de）工作人員迅速準確的掌握泵站的各類突發情況，而係統維（wéi）護又非常簡便。以自動化監控係（xì）統作為基（jī）礎，配以視頻監控係統、電子圍欄係統、智能巡更係統、門禁係統、外來人員管理係統、燈光語音（yīn）警示係統等輔（fǔ）助係統，武清泵站現（xiàn）在已（yǐ）經穩定的（de）實現少人值（zhí）守運作，並有（yǒu）能力實現無（wú）人值守的運作方式。

　　武清泵站的實際例子可以證明，完善的自動化監控係統可以使得企業的生產活動變得輕鬆又安（ān）全，不僅兼顧了企業的減員增效目的。而且滿足了企業安全生產的要求。

 

在當前如火如荼（tú）的智慧城市建設中，智慧水務是其中重要的組（zǔ）成部分（fèn）。多年來，南京（jīng）康卓環境（jìng）科技有限公司一（yī）直致力於利用信息技術（shù）實現對水資源的高效利用，同時結合公司在電氣（qì）自動化（huà）、安防監控係統（tǒng）等領域豐富的經驗（yàn），康卓科技解決了（le）城市供水、排水、汙水（shuǐ）處理（lǐ）、水廠監測等環節的產品，逐步形成一套擁有自主核心技（jì）術的智慧水務整（zhěng）體解決方案，幫助水務企業打破企（qǐ）業內部乃至行業上下遊的（de）“信（xìn）息孤島”難題，實現對生產、監管、運營、服務等業務環節的高效（xiào）管理，從而為智慧城市（shì）建設增添助力。