大泽山转播台三级蓄水池远距离遥控调水工程方案的设计与施工

大泽山转播台三级蓄水池远距离遥控调水工程方案的设计与施工

代大鹏

山东省广播电视传输保障中心，山东省济南市， 250000

摘要：2018年，大泽山转播台鉴于目前山顶机房工作、生活用水需求，在原先二级水泵站附近新建一座900立方米的蓄水池，类似的蓄水池共有三座需要及时蓄水。针对这一变化，我们设计了一套蓄水池远距离调水的遥控系统，取得良好效果，能够足不出户，一年四季全天候地完成需要的工作量，尤其避免了冬季工作的不便，提供了夏季工作的便利。为今后的安全播出工作提供了强力保障，也为预防山林火灾提供了不可多得的充足水源。

关键词：潜水泵、遥控、蓄水池、水源

1. 工程方案的设计背景

大泽山转播台自建台以来，就在半山腰凹洼处建造了一座蓄水池；后来又在山顶最高处建了一座蓄水池（即顶池）完成自来水的设计，由于底池与机房山顶的顶池之间海拔过高，水泵扬程不够，不能一次调水到山顶水池，还在两者之间选址建造一个二级水泵站，完成提调水工作，以此来满足山顶机房的各方面用水需求。后来，由于科技进步和器材成本的下降，高扬程潜水泵有了相当的发展，我们就摒弃了二级站，直接从一级底池打水到顶池，减少了各方面人力物力的投入。

长久以来，由于蓄水池容量的限制，需要工作人员不断进行补水操作。每次补水，都需要工作人员步行下山将井水抽调到一级蓄水池（即底部蓄水池，简称“底池”）。仅下山一趟就需要半个多小时才能到达底池。遇到雨水多的时候能够抽调比较长的时间；天旱的时候抽调时间大幅下降，费时费力下山一趟仅仅才抽调5分钟左右。这仅仅是补水情况。如果要向山顶蓄水池打水，就需要长时间靠在底池潜水泵处完成水泵开关的开断工作，有时需要待驻10多小时，工作起来非常不便。

2018年，我台鉴于目前山顶机房工作、生活用水需求，在原先二级水泵站附近新建一座900立方米的蓄水池（即“二级池”）以满足工作保障。如果按照以前的调打水方式，工作人员会更加不便。借此机会我们设计了这套远距离遥控打水装置，通过不断试验、实践，完成了方案的设计和工程施工，步行下山调打水方式得到了极大改善，足不出户，即能完成需要的蓄水工作量，并且可以做到全天候、不间断的操作，也避免了冬季恶劣天气带来的冰雪、路滑对工作人员带来的伤害。

2. 工程方案的设计及其工作原理

2.1需求分析

本着实用、简单、工作可靠的原则，我们对这项工程进行了需求分析和讨论，具体要达到的要求如下：

1.能够遥控潜水泵1完成将井水调入底池并能在底池满水后自动将潜水泵1断电。

2.能够遥控潜水泵2完成将底池池水调入二级蓄水池并能将二级蓄水池水满信息传到值班室。

3.能够遥控潜水泵3完成将二级蓄水池池水调入顶池并能将顶池水满信息传到值班室。

4.能够使所有相关工作人员方便地通过网络影像实现对潜水泵实时工作电流的监测。

5.除遥控功能以外，各个潜水泵应能实现本地控制功能。

2.2方案示意图

2.3 各部分原理控制及其简要说明

2.3.1一级池调水和二级池调水

RX2

在遥控状态下通过遥控/手动切换开关闭合，在值班室可以通过操作遥控器开/关键可以实现远程遥控一级池调水。一级池水满浮子（浮球行程开关）将闭合，使蓄水池水泵停止往一级池调水。当水井缺水时浮子（浮球行程开关）将断开，从而断开蓄水池水泵开关，停止往一级池调水，从而保护水泵避免空转。

若远程遥控系统出现故障，断开遥控/手动切换开关并短接交流接触器。远程遥控系统将不再起作用，手动操作按钮开关可以实现手动调水，直接合上空气开关即可使水井水泵通电工作。

2.3.2顶池调水

（1）在遥控状态下遥控/手动切换开关闭合，在值班室可以通过操作遥控器开/关键可以实现远程遥控二级池潜水泵工作实现二级水池向顶池调水。如果遥控系统故障可以断开遥控/手动切换开关并短接继电器常开节点可以实现通过操作按钮开关控制二级水池潜水泵工作。

（2）二级池水满浮子（浮球行程开关）闭合，遥控器发出信号值班室接收到二级池水满信号，值班室二级水满报警灯亮起并发出警报声。

2.3.3二级池、顶池水满报警系统

二级池、顶池水满报警系统实物位于值班室容易观察到的地方。当二级池水满后，值班室接收到二级池水满信号，值班室二级水满报警灯（橙色）亮起并发出警报声。值班人员应立即通过遥控器关闭一级池潜水泵停止向二级池打水。当顶池水满后， （蓝色）灯亮起并发出报警声，值班人员应立即通过遥控器关闭二级池潜水泵，停止向顶池打水。当顶池缺水时D2（蓝色）灯亮起并发出报警声以提醒值班人员顶池缺水需要往顶池打水。

3. 工程的施工

3.1几个难点问题的处理

为了使这套遥控装置能够稳定可靠地工作，我们对一些工作中长久存在的问题进行了处理：

一是水井壁上的配电箱冬天水气太盛，结冰后容易造成相间短路导致水泵损坏的问题；二是如何将各级蓄水池，尤其是二级蓄水池水满信号及时准确地传输到值班室的问题；三是如何能够实时监测到设备运行正常的问题。

对于第一个问题，水井房配电箱水气的形成是由于靠近水井，地温影响使水气弥漫并聚集结露到配电箱内各个电气部件上，遇到极寒天气便结冰并愈结愈厚。如果贸然加电，就会导致相间短路、水泵损坏。在工作中曾经有过类似现象的发生。为了彻底解决这个问题，我们最终选择使用不锈钢室外配电箱，并将该配电箱安装于底池的围墙面上，该处环境干燥且远离井内水气。根据需要我们重新安装制作相关配电设备，通过多次试验满足了底池工作设备的各个要求。

对于第二个问题，我们设计一个信号发送、接收装置解决二级蓄水池满水信号的问题。经过多次现场试验，很好地解决了这个问题。其中，发送器安装在二级池旁的配电房内，并与二级水满控制浮球及延时继电器相连，完成水满发送功能；接收器安装在机房二楼北侧窗户旁，选用最佳利于接收信号的位置，完成信号的接收并输出驱动电压驱动报警器工作。该装置使用至今没有出现误报现象。

对于第三个关于准确监测实时工作电流的问题，主要监测每部潜水泵工作是否正常，关键在于其工作电流是否均衡、工作电流数值是否在允许的额定范围内，而是否能够有效记录实时数据是解决这个问题的关键。我们通过采用网络摄像头，来观察配电室中打水专用配电抽屉电流的方法得到实时数据，方便地了解到潜水泵工作电流的情况。

4. 工程完成后取得的效果

工程完成后我们就投入了使用，并对使用中出现的问题进行了及时处理，取得良好效果，得到领导和同事们的肯定。

4.1大大减轻了工作人员的劳动强度

通过这套设备的运用，工作人员足不出户，便能完成底池频繁的调水工作，二级蓄水池的蓄水工作，顶池的蓄水工作；并能实时地跟踪和监控各个环节潜水泵的工作情况，不需要长时间蹲守、往返各个蓄水池旁，使劳动强度得到了改善。

4.2对潜水泵的工作情况能够时刻做到心中有数

由于运用了网络摄像头，所以只要能够上网，无论近在咫尺还是相距万里，相关人员都能轻松通过手机终端APP、电脑终端APP了解到潜水泵的工作电流情况，如同身临其境，工作效率得到了提高。

4.3为盛夏初秋蓄水期实现了全天候蓄水工作提供了有利条件

由于各级蓄水工作控制均采用遥控方式，方便了工作，尤其是为夏季雨量充沛的蓄水季提供了便利，无需出户就能轻松实现全天候蓄水工作，及时将水池蓄满，满足山顶工作、生活、防火等等用水需求。

参考文献：

[1]罗建安，水利工程管护办法的探索[J]. 江西建材，2016, 21(1).

[2]马文龙，浅析小型水利工程管理与维护工作[J].2017(5).

[3]高媛媛，姚建文，陈桂芳，陈文艳，我国调水工程的现状与展望[J]中国水利，2018(4).