陽曉玲，曾彥彰

(桂林市排水工程管理處泵站管理所，廣西 桂林 541002)

0 引 言

污水泵站作為市政工程的配套設(shè)施，在現(xiàn)代城市建設(shè)中起著非常關(guān)鍵的作用。城市需要通過分布在城市中的各個(gè)污水泵站，對(duì)城市污水進(jìn)行收集和處理。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市生活污水量和工業(yè)廢水量也在迅速增長，原有的污水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代污水排放和處理的需要，大多數(shù)都需要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造。

1 現(xiàn)行污水泵站設(shè)備的控制工藝及存在的問題

1.1 污水泵站設(shè)備的控制工藝

污水經(jīng)過管網(wǎng)進(jìn)入到泵站，首先要經(jīng)過格柵機(jī)對(duì)固體垃圾進(jìn)行過濾，將其中容易撈取的垃圾，通過皮帶機(jī)輸送到垃圾箱當(dāng)中。過濾后的污水需要經(jīng)過沉沙池，然后在污水集水池當(dāng)中儲(chǔ)存，當(dāng)水位到達(dá)預(yù)先設(shè)置的啟泵水位時(shí)，潛水泵便會(huì)啟動(dòng)（啟動(dòng)一臺(tái)或多臺(tái)），并將污水排出[1]。目前污水泵站水泵的自動(dòng)控制，通常都是采取在集水井中安裝超聲波液位儀的方式，超聲波液位儀能夠?qū)⒓械乃恍盘?hào)傳送給自動(dòng)控制系統(tǒng)（PLC），然后由PLC自動(dòng)控制水泵開啟和關(guān)閉；另外一種運(yùn)行方式是在集水井當(dāng)中安裝上水位開關(guān)，然后將水位開關(guān)的信號(hào)傳送給PLC，等到水位達(dá)到預(yù)先設(shè)置好的水位后，便自動(dòng)開啟或關(guān)閉污水泵進(jìn)行排污處理工作[2]。

1.2 污水泵站普遍存在的問題

1.2.1 液位不穩(wěn)造成設(shè)備壽命受影響

由于一些污水泵站的泵啟動(dòng)是由液位儀控制，所以在開始進(jìn)水時(shí)，往往會(huì)因?yàn)樗徊环€(wěn)定，造成水泵出現(xiàn)連續(xù)啟停的問題，這容易影響水泵的平穩(wěn)運(yùn)行和使用壽命。

1.2.2 備用泵利用率不高

通常情況下污水泵站均配備了備用水泵，以保證水泵發(fā)生故障時(shí)或者檢修時(shí)，污水處理仍然能夠正常進(jìn)行。但是如果備用水泵在集水井中長時(shí)間不運(yùn)行，那么可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的絕緣電阻下降，從而影響水泵的正常使用壽命。

1.2.3 集水泵水位增長速度影響水泵啟動(dòng)

由于季節(jié)變化導(dǎo)致降水量存在明顯差異，一些水泵站泵坑水位很容易受到水位變化的影響，在雨季水泵啟動(dòng)的時(shí)間間隔過短，容易造成瞬間的電流過大，進(jìn)一步造成配電柜跳閘的現(xiàn)象。

1.2.4 人工控制

一些污水泵站還在采用人工控制閥門的開度，由于人為的因素，在控制閥門時(shí)容易疏忽，會(huì)造成泵坑水位過高的問題，進(jìn)而導(dǎo)致泵室被淹。

1.2.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)不完善

部分泵站的控制系統(tǒng)線路不完整，對(duì)于主要設(shè)置的保護(hù)不夠完善，導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)不能完全發(fā)揮其作用。由于部分設(shè)備長期失修，系統(tǒng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)陳舊落后，容易導(dǎo)致各泵站與中央控制室之間的數(shù)據(jù)包丟失，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和及時(shí)性受到不同程度的影響。另外，部分污水泵站的中央控制室顯示大屏為靜態(tài)的模擬信號(hào)屏，往往只能顯示系統(tǒng)中的少量信息，對(duì)每個(gè)泵站的具體運(yùn)行情況不能實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此很難保證信息的完整性。

2 污水泵站的改造措施

2.1 液位儀及水泵的改造

在原有的啟動(dòng)液位儀基礎(chǔ)上，再加設(shè)一個(gè)停止液位儀，停止液位儀可比原液位低一些，這樣能夠有效緩解開始進(jìn)水時(shí)水流沖擊造成水泵啟動(dòng)頻繁的問題，從而有效提高了水泵的使用壽命。另外，液位儀的位置也要設(shè)置合理，因?yàn)榇蠖鄶?shù)污水泵站都是靠水池內(nèi)的液位來控制水泵開關(guān)的，因此，控制水位的液位儀盡量不要設(shè)置在水流較快的地方，同時(shí)為了檢修方便，也不能設(shè)置在檢修困難的地方。還有水泵起動(dòng)和停止的水位也要設(shè)置合理，如果水泵啟動(dòng)和停止的位置過近，水泵的開啟會(huì)比較頻繁，容易對(duì)設(shè)備造成危害，但是如果啟動(dòng)和停止的位置設(shè)置過遠(yuǎn)，但控制系統(tǒng)突然發(fā)生故障，則很容易造成污水滿溢的問題。通常情況下只有在雨季時(shí)，所有水泵才需要同時(shí)運(yùn)行，但為了保證每臺(tái)水泵實(shí)際運(yùn)行時(shí)間均衡，不能讓某一臺(tái)水泵在水中長期擱置，必須交替使用，這樣才能保護(hù)所有水泵的使用壽命。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的改造

按照無人值守的自動(dòng)化監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污水泵站的所有監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行排查和改造，要保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場生產(chǎn)過程圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，并可通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來監(jiān)控各組設(shè)備的運(yùn)行情況。對(duì)監(jiān)控設(shè)備、傳感器或變送器進(jìn)行重新調(diào)試或接入，對(duì)已經(jīng)損壞的設(shè)備及時(shí)更換；同時(shí)增加所需要的信號(hào)。采用先進(jìn)的視頻信號(hào)采集設(shè)備，并通過光纜來進(jìn)行信號(hào)的傳輸。盡量增加系統(tǒng)控制中心的硬盤錄像時(shí)間，同時(shí)設(shè)置上自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，在夜間要設(shè)定移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

2.3 電氣設(shè)備的改造

對(duì)提升泵控制箱進(jìn)行改造時(shí)，可在控制箱內(nèi)增加格柵過電流、過力矩保護(hù)和報(bào)警的功能；為了保證同組粗、細(xì)格柵中的粗格柵或者細(xì)格柵出現(xiàn)故障時(shí)，另外的格柵正常運(yùn)行，需要對(duì)粗細(xì)格柵進(jìn)行獨(dú)立控制；對(duì)提升泵的漏水、過電流保護(hù)和報(bào)警功能以及電動(dòng)閥門過力矩進(jìn)的保護(hù)和報(bào)警功能行完善；對(duì)于運(yùn)行電流過大的泵控電機(jī)可在其主回路中增設(shè)線路的電流檢測(cè)儀器，以便進(jìn)行過流和堵轉(zhuǎn)的保證；在低壓運(yùn)行線柜中加設(shè)上帶有通信接口的智能電力監(jiān)測(cè)裝置，采用串行方式連入到服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，用來監(jiān)測(cè)泵站低壓側(cè)的主要電量。

2.4 線路的改造

對(duì)整個(gè)泵站控制系統(tǒng)的控制回路進(jìn)行檢測(cè)和整理，對(duì)存在問題的地方進(jìn)行維修和改正。增加對(duì)設(shè)備的集中控制能力，對(duì)沒有集控功能的設(shè)備進(jìn)行控制改造；排查原有走線，對(duì)主回路、控制回路和信號(hào)回路的走線進(jìn)行分開設(shè)置，避免線間的電磁干擾影響線路傳輸質(zhì)量；將連接智能儀表的導(dǎo)線改換成屏蔽導(dǎo)線。

2.5 中央控制系統(tǒng)的改造

中央控制系統(tǒng)包括軟件和硬件兩大部分：軟件是指操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及圖文處理系統(tǒng)等；硬件包括主控電腦、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和顯示器等。對(duì)于軟件的改造應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)的版本更新、擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫存的存儲(chǔ)量以及相應(yīng)的軟件開發(fā)及升級(jí)等；對(duì)于硬件系統(tǒng)的改造，主要考慮對(duì)電腦主機(jī)、處理器、顯示器、存儲(chǔ)器等硬件設(shè)備進(jìn)行更換和檢修，以相關(guān)的硬件設(shè)備都能夠滿足污水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行要求為標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3 結(jié)束語

改造之后的污水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有對(duì)各泵站信息的自動(dòng)采集、傳輸和控制功能。具有強(qiáng)大的信息管理、信息分析和處理功能；同時(shí)還應(yīng)該具有以圖形和圖表為顯示形式的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯示功能。通過對(duì)污水泵站控制系統(tǒng)進(jìn)行全面改造，能夠使現(xiàn)代污水泵站的運(yùn)行、調(diào)試和業(yè)務(wù)管理與現(xiàn)代信息化和自動(dòng)化技術(shù)接軌，進(jìn)而保證污水泵站的污水處理能力能夠滿足城市發(fā)展的要求。

[1] 王明軍.基于PLC的污水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2010，29（5）：115-116.

[2] 王濤，周琦.污水提升泵站無人值守的改造[J].中國給水排水，2010，26（10）：137-138.

[3] 攀石，趙群，劉如有.控制技術(shù)在污水泵站中的應(yīng)用[J].數(shù)控技術(shù)，2011（6）：13-16.