智联管控在城市泵站系统的应用探讨

智联管控在城市泵站系统的应用探讨

华列旦

微趣软件（无锡）有限公司

摘要：智联管控依托科学信息技术，符合当前数字经济发展核心管理理念，使原有管控效果更加人性化、智能化，受到越来越多泵站系统相关工作人员的青睐。同时，智能管控涵盖感知、分析、服务、指挥、监察五种主要功能，从而满足其收集、汇总、整理信息及设备维护、风险预警等实际要求，保障管网养护最终效果，提升信息化水平。本文就传统泵站水网管理存在的问题、智能化泵站管理方法与应用展开系统阐述与讨论。

关键词：智联管控  数字经济 监测监控 泵站物联网

前言：为了切实满足现阶段市政养护管理的需求，提高管理效果，相关人员应及时转变思维模式，创新管理方法，发挥智能管控的深层应用价值，从而为城市泵站系统综合管理提供长效化保障。结合当前各城市地区中智联管控的实际应用情况，需要具体问题具体分析，强调实时性、智能化、网络信息化与数据的高度整合，打造新型智慧城市样板，使其满足应用需要。

一、传统泵站水网管理存在的问题

基于基层的环境监管手段仍为传统的人为现场监察，存在诸多不足，如：基层监管手段单一、人员队伍薄弱、动态管理能力弱、管网基础信息缺乏、预警差无实时监控、管网养护手段落后、排水设施传统、制度老旧等。针对以上问题，应结合先进信息网络设施，如人工智能、物联网、移动通信技术、城市管理技术等，构建新型泵站管理体系，从而全面提升管理效果，降低监管难度，提高管理智能化水平，为新时代泵站水网管理带来更多可能。

二、智能化泵站管理的构建组成

泵站自动化监控系统融合物联网、控制自动化、无线通信、人工智能等现代化技术手段，形成新型网络式监控管理系统。主要由3大部分组成：前端采集、数据传输、云平台管理，数据采集由液位传感器、水泵电参数采集模块等设备组成，实时采集泵站各环节、设备的运行参数;数据传输方式以2G/3G/4G/5G、Wi-Fi、以太网等无线通信为主;中心平台主要由手机端、电脑端的云平台或监控大屏组成，是泵站自动化监控系统的“大脑”。实现运行监控、应急指挥、巡检运维、绩效管理等作业，智能化控制泵房，建设一体式无人泵站，发展智慧水利。

三、智联泵站管理的工作方式

3.1物联网数据接入服务远程管理：通过电脑端云平台/网页，或手机端小程序，不受地点时间限制，远程修改泵站运行管理策略，点击云平台控制水泵启停，即时生效;

图：通讯架构

实时监控：以分钟为频率自动采集水蓄水池液位、瞬时流量、水泵启停状态、累计用电量、电压、电流、保护状态等信息，配合监控画面，蚁态网以秒为单位更新展现，多元化掌握泵站实时信息;

自动化运行：通过对蚁态网管控云平台的边缘计算功能，设定泵房的运行管理策略，在脱离云平台的情况下自动运行;

工艺组态图：直观重现泵站运行形象，展示现场设备实时运行状态;

3.2运行参数的设置

1）水泵自动切换时

两个泵交替运行，交替切换的时间周期；

2）水泵启动液位

当井内液位高于此液位时，提升泵自动启动，将井内水进行提升；

3）水泵停止液位

当井内液位低于此液位时，提升泵自动停止，防止提升泵产生烧泵隐患；

4）双泵启动液位

当井内液位达到此液位时，提升井内两个泵同时启动，快速将井内水抽出，防止水外溢的风险隐患；

5）警戒液位；

警戒液位是设置的井内的告警液位，达到此液位时，系统产生警戒告警，防止水外溢的风险。

3.3远程控制功能

1）切换自动控制运营模式；

2）水泵1#/水泵2#远程启闭；

3）启闭机远程启闭；

4）电控柜扫码开启功能（需要与摄像头联动，当扫码或手动开柜时，摄像头需要将开柜过程录像并上传至平台）；

5）摄像头云台远程操控（支持远程拍照和推流）；

6）格删机远程启闭；

3.4自动报警、设备联动

可以通过对泵站设备数据的分析和模型预测，实现故障预警，提前发现设备问题并进行处理，减少停机时间和维修成本。

异常预警：根据实际业务，可设置以设备工作状态、设备故障、液位过高或过低等为条件，泵站自动化监控系统自动检测报警，自动推送到相关人员的联系手机或云平台账号上，通知人员及时关注; 联动控制：根据采集数据，跨设备联动控制，多设备间相互协作，起到智能控制的目的;

四、智联管控系统的应用

4.1潜水泵控制模块

潜水泵的安装和调试要正确无误。在安装水泵时，要确保水泵与管道连接牢固，避免漏水和松动。水泵的进水口要有过滤器或者格栅防止杂物进入水泵内部。在调试水泵时，要按照说明书的要求进行操作，避免过载或者运行不平稳。

提升井物联网远程精准管控处理设施采用配置两个水泵，一用一备用。

当系统处于手动模式或者远程模式时，水泵根据当前启动或者停止指令进行对应的动作，当液位达到或者低于停泵液位时，需水泵自动停止，起到保护泵的功能。

当系统处于自动模式时，根据井内液位高度控制水泵的启停状态。

当液位高于水泵启动液位时，自动启动一个水泵抽水至污水管道，当一个水泵连续工作时间达到系统设定的水泵切换时间时，停止当前工作水泵，启动另一台水泵抽水，两台水泵交替工作，直至液位低于设定的水泵停止工作液位。

当管道内流量增大，井内液位达到警戒液位时，处于系统设定的两个水泵同时抽水的液位，系统启动两个水泵同时工作，快速抽水，直至液位低于双泵启动液位时，恢复单个水泵抽水模式。

下雨时，雨量值大于设定停止水泵工作的阈值时，水泵自动停止工作，减少污水管道排水量。

4.2智能雨雪监测仪模块

全自动雨雪监测系统主要利用雨量传感器及雨雪传感器来监测雨雪。雨量传感器是一种检测水文环境的设备，能够实时、准确测量出水位、水温、水压等参数，在不同技术原理的交互下达到信息传输、信息显示等目的。此外，通过这一设备，还可以配合数据显示记录仪来监测降水量、降水强度、水的流速、降水时间等，能够为防洪、供水调度、电站水库水情管理等提供初始数据信息。

4.3物联网控制柜模块

在物联网的控制柜模块中，设置了远程开锁模块，减少了因人为原因造成的误差。同时设置了触摸屏模块，设置参数更便捷。雨量设置的启停模块、监控模块、防烧模块、传感模块，都大幅度减少了人工，控制了精准的数据。系统需具备自动巡检、故障诊断、报警等功能，实现泵站自动化控制及无人值守；需要对泵站的实时监控，包括实际液位、停泵液位、运行时间、系统温度、水泵运行状态等；泵站基本运作情况可通过手机、电脑的终端软件进行实时监控。

4.4物联网控制模式模块

提升井物联网远程精准管控处理设施控制柜上有三个控制模式：手动模式、自动模式、远程控制模式。

三个模式的响应优先级：远程控制模式>手动模式>自动模式。

远程模式：此模式必须在自动模式上方可操作，平台或者移动端发送指令给提升井物联网远程精准管控处理设施进行管控，达到相应预期值后，通过平台或者移动端切换到自动模式上；

手动模式：现场物理性强开强关模式管控，主要用于检修和故障排出时候使用；

自动模式：按照控制器预设的逻辑执行，通过PLC设定逻辑进行自动执行；

五、总结

此次项目建设涉及硬件设备数据与软件数据的可视化呈现，基本覆盖了堰桥街道大多数提升泵站的物联网改造，为确保系统的安全可靠与稳定提供了基础。智能化泵站管理工作，能够快速、准确了解泵站运行状况，提高管理的可靠性与效率，监管执法规范性、养护单位管理便捷性、泵站监管精准性上取得重要进展。实现对风险提前预警，将风险控制在萌芽状态，全过程强制控的环保执法新体系，从经验式监管向科学化监管的转变，基本建成线下监管无死角， 线上巡查数字化，定制移动监管实时性的环保监管数字升级新体系，实现从无差别服务向精细化、智能化、个性化转变，基本建成互联网+物联网+大数据的颠覆性监管方式，以信用加风险监管为基础的环保监管新体系，通过不断完善前段物联网硬件监测体系和养护的业务流程，形成功能强大的智慧精准管控系统。