随着我国科技水平和综合国力的大力提高，环境保护在国民经济建设中体现出其越来越重要的地位，我国对污水治理工程建设上也加大了投资力度，泵站作为污水治理中不可缺少的一个重要部分，泵站的自动化改造的重要性就显得尤为突出。浙江萧山排水泵站地处浙江萧山区，共有40多个泵站，排水量为20万吨，将污水从一级泵站加压到二级泵站，二级泵站再加压打到三级泵站……实现多级泵站连排方式，其对萧山的经济发展起着很重要的作用。

    为了更好地对浙江萧山排水泵站的站内进行合理有效维护，同时可以更好地提高泵站的效率，减少站内工作人员的工作强度，其计算机监控系统在通过征求专家的广泛意见以及根据其自身的特征，经过一系列的充分的讨论及调试工作，目前已经进入正式运行阶段。运行半年来，其安全可靠性得到了近一步验证。

1、系统目的：
    通过对泵站的有序控制，将泵站运行的设备、电力、水位等实时信息采集到中控室，进行远程监控；并在局域网内计算机上进行浏览，使得管理人员对泵站操作情况做到有的放矢。

监控的参数有：
电力参数：AB相电压、BC相电压、功率因数、泵电流
泵参数：运行状态、过载状态。泵的启动、停止等
水情况：水位、流量、累计流量等
视频：摄像设备监控泵站水位和设施的安全防盗。

2、系统结构：
    由于泵站监控设备有些已有，所以在充分利用现有设备前提下，进行控制改造，实现水泵的控制（原有只是数据采集无控制），达到节约目的。

    系统采用三层网络结构分别实现系统的采集和控制以及显示记录等功能。

    采用此网络结构，可以实现办公网与生产控制网络的隔离，避免病毒从办公网传到生产网中来，并可实现数据的共享，办公管理人员可以通过IE浏览器直接访问实时数据。

    一、模拟屏监测系统：可以通过数码管直观显示站内的主要工作状态和各机组的重要参数显示。

    二、PLC监控系统：使用三菱公司FX2N系列PLC，实现对各泵站站内机组的各部分的参数的采集控制功能，自身可以独立实现运行和控制目的。

    三、图象监视系统：其为独立的视屏监视系统，可以对站内各主要场所进行实时监视，对站内安全管理起到了重要作用。

    四、中心控制室监控系统：实现数据的远程显示和控制。

    五、DLP监控系统：实现视频图像和监控系统的大屏幕显示。

    六、局域网办公浏览系统：实现实时数据的网络浏览系统。

    站内的几个主要组成部分通过网络连接和串口通讯方式实现了各个系统的有机组合，并将各单元数据信息集中反映到中控室的微机监控系统的工控机之中，从而实现了对站内各个系统参数的监测和监控功能，真正使值班运行人员达到了一目了然的效果，很好地满足了实际应用的需要。[nextpage]

    同时监控系统设计通过网络通讯方式，设立了一个WEB服务器和一个视频服务器，办公网内管理人员可以通过任意一台计算机可以实时观察到当前状况并能查询历史数据和了解各操作中的主要工作过程，可以达到对站内的抽水任务的及时合理调度。

    另外浙江萧山排水泵站计算机监控系统在设计和实施工程中充分考虑到各站需要，实现三级操作保护的功能，从而可以保证站内的异常处理和操作维护，同时有利于实现运行人员逐步适应新一代的计算机监控系统。

3、软件的使用
    浙江萧山排水泵站计算机监控系统软件遵循TCP/IP，SQL，ODBC，IEC-1131-3等国际标准。主要应用软件包括：VB6.0，和利时SmartPro监控系统软件,和利时网络发布RMISWeb2.0系统以及MELSECApplication系统（三菱PLC应用软件).

4、系统功能
4．1数据的采集
    通过泵站各个现场采集单元和智能装置，依据各个不同的通讯规约，通过网络和RS232通讯线将站内的数据实时地反映到计算机监控界面，再通过计算机在将各主要的电气量和站内状态直观地反映到模拟屏上。

4．2人机界面
    通过各主要画面的切换可以在计算机上很直观的反映站内的工作情况，其画面可以链接各种动态画面，具有很强的可观效果。

4．3统计和计算功能
    浙江萧山排水泵站专门负责萧山城区的排水，对于排水量需要一个准确的数据，SmartPro系统通过本身具有的报表统计功能记录每天每月每年的机组运行时间，同时通过软件编程计算出日月年的累计排水量，并计算出站内的抽水效率，为站内的工作人员提供一个很有价值的参考数据。

4．4控制功能
    浙江萧山排水泵站计算机监控系统可以在微机上实现机组的开停机的自动控制，以及现地PLC控制单元的自动保护控制，主工控机将站内的各控制单元有机的结合，极大减轻了工作人员的劳动强度。

4．5水位控制调节
    浙江萧山排水泵站计算机监控系统可以通过与PLC的通讯连接，根据设定的水位参数闭环调节各水泵的启停操作，可以很方便直观地满足运行人员的需要。

5、主要问题分析和解决方案
    浙江萧山排水泵站计算机监控系统在工程实施和维护过程中，主要碰到了几个实际的问题。

    首先在网络选型上，采用较稳定、带宽较大的电信光缆。因为萧山排水泵站的泵站数据要求实时采集和控制，选用较稳定的网络是必需的。选用GPRS、CDMA等无线网络虽然能够保证数据的传输正确性，但这种对实时性要求高的项目会产生很大费用，不宜此项目。无线数传电台网络丢数据较严重，因采用高空架设天线，容易遭受雷击的可能性增大，也不宜采用此方式。选用电信光缆可以实现数据完整性和实时性的需求。并且视频信号的带宽也可保证。[nextpage]

    控制策略上，可以实现以下几种控制方案：远程自动控制、远程手动控制、本地自动控制、本地手动控制。远程手/自动控制在SmartPro系统上完成，通过点击计算机上按钮实现；本地手/自动控制通过切换泵控制柜上的切换开关实现。当上位计算机发生故障时，泵通过PLC控制柜中的PLC仍能实现自动控制调节系统。启动液位、停止液位、电流低报警值、电流高报警值等通过上位机的设置可以修改且具有停电保持功能。各泵根据测量的液位实现自动启停，节约电力能源。

最大限度延长泵的寿命、保护设备方面，实现多方报警保护功能：
当电流过高，负载过大时，产生过载报警，并自动发出泵停止命令。
当电流过低，叶轮脱落时，产生低电流报警，并自动发出泵停止命令。
当液位高度大于设定启动液位时，自动启动泵，并有报警输出。
当液位高度小于设定停止液位时，自动停止泵，并有报警输出。
当控制失灵，发出启停信号后泵不能按要求动作时，产生启动、停止报警。

    现有泵都是降压启动，泵的启动状态切换到运行状态有一十几秒间隔时间，启动泵命令发出后，经过十几秒检测运行状态信号，若导通说明操作正常，若没有导通说明动作未实现，产生启动未成功报警，并发出泵停命令，防止发生电流过大烧坏设备。

    当泵自动控制不成功时，还有浮球判断，自动停止开启泵。还可通过转换开关切换到手动状态，手动启停泵。这样做到了三重保护，多极控制。

    原来设计时，还有据泵的运行时间实现启停泵顺序的切换；因现场没有显示单元，不能准确判断出泵的累计运行时间，增加显示单元费用较高。所以轮流备用功能对此现场不合适。

6、结束语
    在泵站的自动化系统改造中，由于旧有泵站普遍存在设备老化的现象，而且其控制原理根据不同的水泵类型有很大的差异，如何合理地利用泵站现有资源，更加经济有效地实现泵站自动化系统变的尤为重要。相信经过一段时间摸索和经验总结交流，泵站自动化系统的改造将发挥其更加积极的社会经济效率。