【摘 要】 随着国家、社会对环保要求的日益提高，特别是工业的持续迅猛发展，环境污染日益严重，城市水环境日益遭到破坏，拦截污水、规划排放、集中处理成为城市污水治理的典型模式。近十年，排水工程建设发展迅速，污水厂、排水管网、排水泵站工程陆续开展。随着城市排水泵站的建设，如何对分布在城市各地的泵站进行高效的管理成为一个急需解决的问题。
拟对各泵站进行自动化系统改造，建设排水泵站自动化系统，各泵站的运行模式由单体自动运行、区域联动运行以及监控中心远程调度等三种组成，强化排水泵站的区域调度及全程调度，实现泵站的现代化管理。
【关键词】 排水泵站 自动化系统 单体自动 区域联动 远程调度
引言
温州市排水有限公司目前具有泵站五十余（远期八十余座），主要承担全市排水设施的运行和管理职能。泵站建设时间不一，时间从90年代开始至今。各泵站目前现状如下：
（1）运行管理手段较单一，各个排水泵站均独立运行，与监控中心只能通过电话联络，监控中心无法查看泵站的设备运行情人员也只能通过电话向监控中心值班人员汇报情况，若出现紧急情况，容易出现反应不及时。由于缺乏自动化系统，数据采集、分析、处理等信息化手段无法应用，企业信息化管理不能综合实施。
（2）自动化程度不高，原泵站部分配有工控机数据检测及控制系统，设备陈旧，控制功能单一，且不能扩展及升级，部分泵站出现故障后处于闲置状态。原系统部分液位检测仪表损坏，且无电量检测、压力检测等内容。
（3）控制设备老化，部分泵站的控制柜年代久远，已经老化（特别是上世纪90年代建设的泵站，配电柜已严重老化），水泵采用自藕降压启动方式，无变频节能控制，泵站节能前景大。
（4）决策效率受到制约，由于管理设备及手段原始，泵站优化调度难以实施。同时由于各类管理信息残缺，影响决策效率。
综合上述分析，为提高污水排放管理水平，加强对各个泵站的调度指挥，对各个泵站进行自动化系统改造。实现各泵站的单体自动运行、区域联动运行以及监控中心远程调度，降低值班人员的操作强度，提高泵站的管理水平，实现泵站的现代化管理。
1. 泵站现场调查
为对泵站进行自动化系统改造，首先选取3座具有代表性的泵站对现场设备及仪表进行统计，各泵站的情况如下：
根据上表，在各泵站设立一套PLC控制系统及视频安防监控系统，各泵站主要设备配置如下：
2. 自动化系统结构
泵站监控系统主要由网络通讯系统、上位机监控系统、PLC控制系统、仪表检测系统、安防系统等构成。
2.1网络通讯系统
排水泵站与监控中心采用光纤VPN方式进行通讯，该种通讯方式具有速度快、通讯稳定的特点。通过VPN可以以模拟点对点专用链接的方式通过公共网络在泵站与监控中心之间发送数据。
VPN实际上是“线路中的线路”，是“虚拟”的，这种虚拟的专用网络技术却可以在一条公用线路中建立一个逻辑上的专用“通道”，它具有良好的保密和不受干扰性，使双方能进行自由而安全的点对点连接。
2.2上位机监控系统
上位机监控系统是整个排水泵站控制系统的核心，它是负责所有排水泵站的控制和管理，由泵站监控系统、泵站数据库系统等组成。泵站监控系统与泵站PLC的连接，获取PLC的数据并向PLC发送命令，并向泵站数据库内插入数据；泵站数据库系统管理所有泵站的运行数据，生成各种报表、曲线，供操作员查询。
上位机还负责各泵站间的数据交换，当实现区域泵站联动时，制定出合理的运行策略，向该区域内的泵站发出联动运行指令，使各泵站协调运行。
2.3 PLC控制系统
PLC系统是单个泵站实现自动化系统运行的核心，它采集各仪表（包括液位计、压力表等）的检测数据以及各设备的状态信息（运行状态、远控状态等），并将这些信息进行分析处理，根据编制的程序运行（结合上位机的调度指令），制定出各设备（水泵、格栅灯）的运行策略并输出。
另外，PLC系统还将本泵站的信息上传至监控中心的计算机，使监控中心的计算机能显示该泵站的各种信息。
2.4仪表系统
排水泵站内的仪表系统主要由出水池内的液位检测仪表和配电系统中的各电量参数检测仪表等构成。
2.5安全防范系统
泵站图像监控系统由摄像机、硬盘录像机、红外周界探测器及烟感、双鉴探测器等组成。各泵站的摄像头安装在泵站的围墙四周及配电房内，实时采集泵站内的视频图像传输到硬盘录像机。硬盘录像机将图像信号显示在显示器上，同时将图像信号转换为数字信号，通过网络将数字信号传送到监控中心。监控中心内的图像服务器接收硬盘；录像机传送来的数字图像信号，进行软件解压，再将图像信号显示在计算机上。
泵站内的红外周界探测器、烟感探测器、双鉴探测器采集的信号传送到PLC内，然后PLC将报警信号传送到视频服务器，实现报警与摄像头的联动。
结语
通过对城区的典型泵站进行调研，分析各泵站的设备状况及存在问题，有针对性的进行自动化系统改造，可以达到实现泵站自动控制的目的同时，节约投资。在实行泵站自动运行之后，可以对现有的泵站值班人员进行调整，不需要每个泵站设置几名值班人员，对其进行流动化管理，对泵站进行常规的巡视及设备检修，将来新增泵站时不需要再引进人员，节约管理费用。
参考文献：
[1] 王卫兵编著. PLC 系统通信、扩展与网络互连技术，2005.
[2] 高海英等编著. VPN 技术，2004.