xx排水管理處幫浦站
自動化系統解決方案
1.專案背景
排汙提公升幫浦站是城市排汙系統最主要的節點，也是城市水汙染防治和城市排汙防澇的骨幹工程，擔負著收集城市生活和生產汙水，並及時排放的任務，是保證城市正常運轉的生命線。
隨著城區規模不斷擴大，xx汙水管網也在不斷增加，這就給城市給排水系統提出了更高的期望和要求。目前，全市汙水排水管理在管理和執行上面臨一定的難度。首先，排水管理幫浦站點多面廣，造**力資源的嚴重短缺；其次，幫浦站一站式管理，在管理方式及安全上存在諸多隱患；第三，增加維護人員造成管理成本加大；第四，給全管網帶來排程執行和管理控制的難度，遇到突發事件難以及時響應和處理；第五，各幫浦站的現實情況，造成各幫浦站執行維護成本高，工作強度大。
為切實解決以上問題，提高城市汙水排放自動化控制能力，同時提公升生產控制、管理水平建立一套完整的雨（汙）水幫浦站自動化系統已成為非常迫切的事情。
12.目標及建設原則
2.1專案目標
通過本系統建立一套覆蓋全市的雨（汙）水幫浦站自動化系統，從根本上改變排水管理的工作方式，能夠極大地提高工作效率。建立和完善各排汙幫浦站自動監測體系，逐步建立覆蓋全省的汙水排放預警監測網，實現排汙幫浦站的自動化管理和科學協調、綜合排程。
2.2建設原則
在本專案建設過程中，將遵循以下原則：
先進性與適用性
系統的技術效能和質量指標應達到國際領先水平；同時，系統的安裝除錯、軟體程式設計和操作使用簡便易用，容易掌握，適合本專案特點。該系統匯聚當前眾多先進技術，體現了當前自動化控制技術與網路技術的最新水平，適應系統發展的要求。
經濟性與實用性
充分考慮使用者實際需要和資訊科技發展趨勢，根據使用者現場環境，設計選用功能和適合現場情況、符合使用者要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的效能**比，以節約工程投資，同時保證系統功能實施的需求，經濟實用。
可靠性與安全性
系統的設計具有較高的可靠性，在系統故障或發生緊急情況後，能確保資料的準確性、完整性和一致性，並具備迅速恢復的功能，同時系統具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的執行安全。
開放性以現有成熟的產品為物件設計，同時還考慮到周邊環境的具體狀況靈活組合，可實現幫浦站的遠端控制。
靈活性和擴充套件性
系統設計中考慮到技術的發展和系統更新、擴充及公升級的需要。預留本專案的系統擴充套件和功能介面。該專案裝置的控制容量上保留一定的餘地，以便在系統中改造新的控制點；系統中還保留與其他計算機或自動化系統連線的介面。
追求最優的系統配置
在滿足使用者對功能、質量、效能、**和服務等各方面要求的前提下，追求最優化的系統裝置配置，以降低系統整體造價。
3.解決方案
3.1建設思路
本系統的建設思路是：總體規劃、分步實施。大體分以下步驟建設：
1、建立針對各雨水、汙水幫浦站的現場監測系統
根據幫浦站的實際情況，建立幫浦站現場環境監測、水位監測；
設定現場資料plc、能夠讀取各種資料，設定系統實時自動管理；
能夠根據需要自動開啟排汙柵欄，自動啟動排水水幫浦。
第一階段實際意義：建立初步排汙幫浦站自動化管理系統，逐步取消人工干預，減輕人工工作強度。
2、構架統一城市排水網路構架
在完善各幫浦站自動化控制的基礎上，統一規劃全市試點排水網路架構，建立覆蓋所有幫浦站及主要排汙管道的**監控系統，建立全市汙水排水排程監測中心，做到自動監測（控制）和**監控管理相結合。
第二階段實際意義：建立排汙幫浦站管理運維體系，建立排汙幫浦站監控排程中心，逐步減少人工現場巡檢次數，基本實現幫浦站無人值守管理模式。
3、建設統一的城市防汛監測體系
在前期工作基礎上，不斷完善現場幫浦站各類監測裝置，逐步實現全市排汙幫浦站自動化管理和統一的**監控體系。依託數字太原大平台，基於物聯網應用技術建立雨水、汙水預警監測系統，建立覆蓋全市的雨汙水幫浦站防汛資訊平台。實現城市汙水排水管理新模式。
3.2技術架構
3.2.1近期目標
近期目標是通過本專案建設，實現第一批21個試點幫浦站的無人值守，操作控制權將全部上移至控制中心統一排程，統一進行業務流程重組。一期目標的實現可以最大化的節約人力資源，提高執行效率，降低成本，同時使執行的安全性、可靠度進一步加強，實現裝置遠端控制、遠端管理的目的。
排汙幫浦自動化改造工程分為以下系統：
中控室上位機系統，負責自動化全系統的檢測、控制、響應，並能生成各生產報表供相關人員檢視。
幫浦站plc控制系統，通過現場裝置及操作plc，實現手動、自動、遙控三種控制方式。通訊系統借助電信運營商網路或vpn光纖廣域網路進行對點通訊。
安防系統，對幫浦站現場情況及裝置運**況進行監視並錄影，為幫浦站安全執行提供保障，防止人為破壞及事故預防。根據幫浦站的實際情況，建立幫浦站現場環境監測、水位監測；設定現場資料plc、能夠讀取各種資料，設定系統實時自動管理；能夠根據需要自動開啟排汙柵欄，自動啟動排水水幫浦。
試點幫浦站系統現場條件見附表。
3.2.2結構設計
在各個排汙幫浦站採用分布式計算機控制系統，幫浦站控制以分散控制、集中管理的方式進行設計。系統整體設計採用分層結構，分別包括：基礎控制平台層、通訊應用排程層、系統資料管理層和生產質量分析層，其中基礎控制層是整個系統的基礎和關鍵。
控制功能軟體是現場控制器的主程式，實現幫浦站無人職守下的全部控制功能，包含程式初始化、遠端遙控、引數修改、水位自控、裝置執行及事故應急等多種功能，其特點是集資料採集、通訊、遙控、自控於一體，完成各種引數的自動巡迴檢測，進行資料整理、運算、儲存、輸出、報警，與遠端控制中心通過vpn 通訊方式構成
廣域通訊網，實現遠端通訊和控制。
控制功能系統具有以下功能：
（1）採集幫浦站資料：壓力、水位、水位差、流量等。
（2）控制幫浦站裝置：水幫浦執行、電動閘閥動作、格柵啟停等。（3）水幫浦執行管理：根據水位變化和裝置狀態，結合裝置執行時間，自動調整水幫浦執行順序。
（4）實時通訊校正：解釋、執行中控室的遙控指令。
（5）故障應急處理：對故障源定位、報警和處理。
（6）模糊控制判斷：根據不同水位區域，結合水位變化率，準確判斷水幫浦投運數量。
3.2.3安防系統
在各幫浦站安裝設定紅外對射報警和**監控裝置，可以起到視覺預警，同時達到防盜作用，通過vpn通訊接入監控中心數位化影象監控工作站，進行報警顯示、記錄和錄影，監視汙水幫浦站裝置安全和水位實況。
3.2.4虛擬程式設計
在幫浦站水幫浦執行順序控制方面，我們設計的思想是當一台幫浦起動時，真對本次執行時間進行計時，同時將其加到累計執行時間上，並按每個幫浦的累計執行時間進行排序，按排序結果置相應的起動序號。當系統根據模糊控制器的輸出判定需要起動幫浦時，程式檢測相應的起
動序號，按起動序號起動相應的水幫浦，停止序號的設定在起動時也同時完成的，即起動每一台幫浦時，按順序也同時設定其停止序號，以保證先啟的幫浦先停，後啟的幫浦後停，避免一台或數台水幫浦長期工作，其他水幫浦閒置的情況；因此，當出現某一台幫浦故障時，自動控制程式會跳過該幫浦
而正常執行控制，增強了自動程式的故障處理能力。由於控制器cpu 的侷限性，在進行複雜控制時對控制器資源要求很大，會造成cpu 不必要的負擔，為此我們在程式設計過程中把程式虛擬化，只考慮出現的情況，不進行全部裝置優化。
3.2.5預警監測平台
在各幫浦站監測管理的基礎上，逐步建立覆蓋全市的汙水排水預警監測系統。在該系統中採用統一系統架構、統一平台、統一設計的模式進行整體設計。
排水監測預警平台是城市排水預警系統資料資訊處理和服務的核心，整個系統由計算機網路、資料庫、應用系統組成，主要功能包括資訊匯集、資訊服務、預警資訊發布模組等。
汙水排水監測預警系統結構
針對城市排水預警系統實際需求和特點，結合xx汙水排水管理處的實際現狀，我們提供一套完整、可靠、實用、方便的整體解決方案：它由一體化幫浦站自動監測站、汙水水位自動監測站和中心站（分中心站）組成。系統構成如下圖所示：
汙水排水監測預警設計總體示意圖
系統採用了自動監測和人工監測方式靈活布置汙水排水站點，進行雨量、水位資料收集和上報，其通訊系統可借助數字太原的平台通訊方式，在本地可通過無線傳輸和預案設定的報警級別實現分級聲光告警，中心站（分中心站）通過多通訊通道接收資料，並支援基於網路的遠端查詢及傳真、簡訊發布、無線語音廣播等發布方式。
4.整體預算
針對近期目標結合本專案實際情況，專案一期建設費用預算如下：
1、一期專案費用
102、幫浦站裝置**
113、二期建設預算
二期建設費用包括排程中心機房建設、網路建設及租賃費用、**監控系統建設，預計費用約400萬左右。
125.系統意義
本系統的建立將適應城市發展，隨著城區面積的增加，汙水幫浦站會不斷地增加，本系統建立後，可以及時反饋各幫浦站執行資訊和幫浦站現場情況，協調汙水的排放關係，有利於管理處的整體節能降耗工作。減少管理費用。同時，各幫浦站將減少人工值班和日常維護工作，幫浦站的日常值班人員將騰出更多的精力處理更重要的事情，從而減輕了工作強度，提高了工作效率。
規範了科學化操作、強化了人性化管理。
預警監測平台的使用，將幫助排水管理處監控中心科學掌握汙水排放規律，合理定製各汙水幫浦站的啟動時間，使流入汙水廠的水量均衡，避免同時大量排水，提高執行的安全性、可靠性，執行質量、響應時間可以大幅領先於人工操作，同時，在減災防災、應急處理中發揮積極的作用。
水源幫浦站施工方案
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幫浦站機組試執行方案
1 試執行的目的和內容 1.1試執行的目的 參照設計 施工 安裝及驗收等有關規程 規範及其技術檔案的規定，結合幫浦站的具體情況，對整個幫浦站的土建工程,機 電裝置及金屬結構的安裝進行全面系統的質量檢查和鑑定，以作為評定工程質量的依據。通過試執行安裝工程質量符合規程 規範要求，便可進行全面交接驗收工作...
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