增压泵站远程控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及泵站控制技术领域，具体涉及一种增压泵站远程控制系统。


背景技术：

2.随着分散化供水模式逐渐优化为集约化供水模式，供水管路所承担的供水范围不断扩大。为了满足供水区域内的用水需求，需要在供水管路中布置增压泵站来提高管路中的流量和压力。增压泵站通常是指用于提高供水系统中局部地区水压的构筑物。现有技术中的增压泵站具有管道直接增压和蓄水池间接增压两种独立的增压方式。
3.其中，管道直接增压的方式充分利用了上游管路中的压力，仅需设置小功率的水泵即可满足弓虽管路的增压需求。但是，管道直接增压的增压泵站难以对上游水量实施缓冲调节，同时，发生水锤现象容易影响整个供水管路的稳定性。虽然，蓄水池间接增压的方式能够很好地平衡上游与下游之间的水量，但是，水泵需要较高的扬程来满足供水管路的出口压力要求，增加了增压泵站的能耗。
4.在增压泵站调节管路压力以及控制流量的过程中，不论是采用管道直接增压的方式，还是蓄水池间接增压的方式，现有技术中通常借助站内人员监控调整，来保证供水管路中的压力稳定以及流量供应需求。同时，为了保证设备运行的可靠性，需要人工定期巡检，不仅耗费大量的人力，针对出现的问题人工巡检还难以快速做出响应。
5.综上所述，在增压泵站对供水管路实施控流调压的过程中，如何设计一种控制系统，用以降低增压泵站的能耗，增强调节能力，降低水锤效应在管路中的影响，进而提升供水系统的稳定性，提高供水管路自动化控制的可靠性，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于，为增压泵站对供水管路实施控流调压的过程中，提供一种控制系统，用以降低增压泵站的能耗，增强调节能力，降低水锤效应在管路中的影响，进而提升供水系统的稳定性，提高供水管路自动化控制的可靠性。
7.为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种增压泵站远程控制系统，包括主控室、通讯设备和分布在供水管路上的各个水站；
8.所述主控室内设置有监控水站的上位机，所述上位机通过通讯设备与水站的控制器相连；
9.所述水站包括供水管路、出水管路、直接增压管路和间接增压管路，所述直接增压管路连接供水管路和出水管路，所述直接增压管路上设置有增压泵和阀门，所述间接增压管路连接供水管路和出水管路，所述间接增压管路上设置有蓄水池，所述蓄水池内设置有液位计，所述蓄水池与出水管路之间设置有水泵和阀门，所述供水管路的进水口处设置有入口压力变送器，所述出水管路的出水口处设置有出口压力变送器；
10.所述控制器包括采集模块、驱动模块和通信模块，所述采集模块用于接收入口压
力变送器、出口压力变送器和液位计检测的数据，所述增压泵的控制端和水泵的控制端均通过变频器与驱动模块相连，所述阀门的控制端与驱动模块相连，所述通信模块与通讯设备相连。
11.作为优选，间接增压管路上设置有蓄水阀门，蓄水阀门位于蓄水池与供水管路之间的管路上。如此设置，通过切换蓄水阀门的开启和关闭，再配合直接增压管路上阀门的开启和关闭，使得增压泵站具备了直接增压、间接增压和混合增压三种增压方式，充分发挥了对供水管路的调控作用，适用于各种不同的供水需求，进一步提高了供水系统的稳定性。
12.作为优选，间接增压管路上设置有第一水泵、第二水泵和第三水泵，第一水泵、第二水泵和第三水泵并联在蓄水池和出水管路之间。如此设置，三台水泵在间接增压管路上形成两备一用的结构，即三台水泵中的两台就可满足供水管路的需求，单独的一台作为检修或者在交替工作时使用，大大降低了单台水泵的使用功率，进一步提高了增压泵站控流调压的可靠性。
13.作为优选，直接增压管路上设置有第一增压泵和第二增压泵，第一增压泵和第二增压泵并联在供水管路和出水管路之间。如此设置，两台增压泵在直接增压管路上形成一备一用的结构，两台增压泵互为备用，在大流量需求下，两台增压泵可同时使用，大大提高了增压泵站的峰值载荷，有利于缓解用水高峰时供水系统的管网压力。
14.作为优选，阀门为电磁流量调节阀。如此设置，使得阀门具有良好的流量特性，匹配供水系统中的各种需求，有利于提高增压泵站对流量的控制精度。
15.作为优选，控制器为plc控制器，通讯设备为以太网交换机，plc控制器通过以太网交换机与上位机相连。如此设置，在主控室的上位机通过以太网交换机可以远程访问各个水站中的plc控制器，实时检测每个水站的运行状态，进一步提高了对供水系统中出现问题的响应。
16.作为优选，增压泵和水泵的安装处设置有温度测量仪，温度测量仪与控制器的采集模块相连。如此设置，温度测量仪用于监测增压泵和水泵运行时的工作温度，保证了水站中设备运行的安全，进一步提高了供水系统的稳定性。
17.作为优选，蓄水阀门为缓闭止回阀。如此设置，位于蓄水池上游端的蓄水阀门，能够有效消除停泵水锤现象的发生，缓闭止回阀通过两段式启闭模式，进一步降低了水锤效应在管路中的影响。
18.本实用新型提供的一种增压泵站远程控制系统与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：
19.1、该增压泵站远程控制系统中的水站利用直接增压管路和间接增压管路联合对供水管路实施增压，增压泵传充分利用了供水管路中的余压，降低了水站在调压控流过程中的能耗，间接增压管路中的蓄水池大大增强了水站的调节能力，降低了水锤效应在管路中的影响，提升了供水系统的稳定性，提高了供水管路自动化控制的可靠性；
20.2、该增压泵站远程控制系统中主控室中的上位机通过通讯设备与各个水站中的控制器相连，实时监控每一个水站的运行状态，保证了管路中水压保持和流量稳定的高效性，大大提高了控制系统针对管路中出现突发问题的响应速度。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例中一种增压泵站远程控制系统的组成示意图；
22.图2是水站的内部结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例中一种增压泵站远程控制系统的框架示意图。
24.附图标记：水站1、供水管路2、出水管路3、蓄水阀门4、蓄水池5、水泵6、阀门7、增压泵8、液位计9、入口压力变送器10、出口压力变送器11。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
26.如图1-3所示的一种增压泵站远程控制系统，用于对供水管路实施控流调压。该远程控制系统中的水站利用直接增压管路和间接增压管路联合对供水管路实施增压。增压泵传充分利用了供水管路中的余压，降低了水站在调压控流过程中的能耗。间接增压管路中的蓄水池大大增强了水站的调节能力，降低了水锤效应在管路中的影响，提升了供水系统的稳定性，提高了供水管路自动化控制的可靠性。
27.如图1所示，一种增压泵站远程控制系统，包括主控室、通讯设备和分布在供水管路2上的各个水站1。主控室内设置有监控水站1的上位机。上位机通过通讯设备与水站1的控制器相连。
28.如图2所示，水站1包括供水管路2、出水管路3、直接增压管路和间接增压管路。直接增压管路连接供水管路2和出水管路3。直接增压管路上设置有增压泵8和阀门7。间接增压管路连接供水管路2和出水管路3。间接增压管路上设置有蓄水池5。蓄水池5内设置有液位计9。蓄水池5与出水管路3之间设置有水泵6和阀门7。供水管路2的进水口处设置有入口压力变送器10。出水管路3的出水口处设置有出口压力变送器11。
29.入口压力变送器10用于测量供水管路2中的第一压力值，并将第一压力值传送至控制器的采集模块。出口压力变送器11用于测量出水管路3中的第二压力值，并将第二压力值传送至控制器的采集模块。液位计9用于测量蓄水池5中的液位深度，并将液位深度传送至控制器的采集模块。
30.其中，控制器包括采集模块、驱动模块和通信模块。采集模块用于接收入口压力变送器10、出口压力变送器11和液位计9检测的数据。增压泵8的控制端和水泵6的控制端均通过变频器与驱动模块相连。阀门7的控制端与驱动模块相连。通信模块与通讯设备相连。
31.控制器可选为plc控制器。通讯设备可选为以太网交换机。plc控制器通过以太网交换机与上位机相连。在主控室的上位机通过以太网交换机可以远程访问各个水站1中的plc控制器，实时检测每个水站1的运行状态，进一步提高了控制系统对供水系统中出现问题的响应。
32.水站1中的控制器通过压力变送器实时采集管路中的压力，并与目标压力相比较，通过pid运算后，提供一个变化的模拟量信号给变频器，从而通过变频器输出频率的变化来调整水泵电机的旋转速度，进而达到维持管网压力恒定的目的。
33.如图2所示，间接增压管路上设置有蓄水阀门4。蓄水阀门4位于蓄水池5与供水管路2之间的管路上。如此设置，通过切换蓄水阀门4的开启和关闭，再配合直接增压管路上阀门7的开启和关闭，使得增压泵站具备了直接增压、间接增压和混合增压三种增压方式，充
分发挥了对供水管路2的调控作用，适用于各种不同的供水需求，进一步提高了供水系统的稳定性。
34.其中，蓄水阀门4可选为缓闭止回阀。如此设置，位于蓄水池5上游端的蓄水阀门4，能够有效消除停泵水锤现象的发生，缓闭止回阀通过两段式启闭模式，进一步降低了水锤效应在管路中的影响。
35.为了进一步提高增压泵站控流调压的可靠性，间接增压管路上设置有第一水泵、第二水泵和第三水泵。第一水泵、第二水泵和第三水泵并联在蓄水池5和出水管路3之间。如此设置，三台水泵6在间接增压管路上形成两备一用的结构，即三台水泵6中的两台就可满足供水管路2的需求，单独的一台作为检修或者在交替工作时使用，大大降低了单台水泵6的使用功率。
36.直接增压管路上设置有第一增压泵和第二增压泵。第一增压泵和第二增压泵并联在供水管路2和出水管路3之间。如此设置，两台增压泵8在直接增压管路上形成一备一用的结构，两台增压泵8互为备用，在大流量需求下，两台增压泵8可同时使用，大大提高了增压泵站的峰值载荷，有利于缓解用水高峰时供水系统的管网压力。
37.直接增压管路和间接增压管路上的阀门7均可选为电磁流量调节阀。如此设置，使得阀门7具有良好的流量特性，匹配供水系统中的各种需求，有利于提高增压泵站对流量的控制精度。
38.如图3所示，为了进一步提高水站1中设备运行的安全性，增压泵8和水泵6的安装处设置有温度测量仪。温度测量仪与控制器的采集模块相连。如此设置，温度测量仪用于监测增压泵8和水泵6运行时的工作温度，保证了水站1中设备运行的安全，进一步提高了供水系统的稳定性。
39.本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种增压泵站远程控制系统，其特征在于，包括主控室、通讯设备和分布在供水管路上的各个水站；所述主控室内设置有监控水站的上位机，所述上位机通过通讯设备与水站的控制器相连；所述水站包括供水管路、出水管路、直接增压管路和间接增压管路，所述直接增压管路连接供水管路和出水管路，所述直接增压管路上设置有增压泵和阀门，所述间接增压管路连接供水管路和出水管路，所述间接增压管路上设置有蓄水池，所述蓄水池内设置有液位计，所述蓄水池与出水管路之间设置有水泵和阀门，所述供水管路的进水口处设置有入口压力变送器，所述出水管路的出水口处设置有出口压力变送器；所述控制器包括采集模块、驱动模块和通信模块，所述采集模块用于接收入口压力变送器、出口压力变送器和液位计检测的数据，所述增压泵的控制端和水泵的控制端均通过变频器与驱动模块相连，所述阀门的控制端与驱动模块相连，所述通信模块与通讯设备相连。2.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述间接增压管路上设置有蓄水阀门，所述蓄水阀门位于蓄水池与供水管路之间的管路上。3.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述间接增压管路上设置有第一水泵、第二水泵和第三水泵，所述第一水泵、第二水泵和第三水泵并联在蓄水池和出水管路之间。4.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述直接增压管路上设置有第一增压泵和第二增压泵，所述第一增压泵和第二增压泵并联在供水管路和出水管路之间。5.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述阀门为电磁流量调节阀。6.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述控制器为plc控制器，所述通讯设备为以太网交换机，所述plc控制器通过以太网交换机与上位机相连。7.根据权利要求1所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述增压泵和水泵的安装处具设置有温度测量仪，所述温度测量仪与控制器的采集模块相连。8.根据权利要求2所述的增压泵站远程控制系统，其特征在于，所述蓄水阀门为缓闭止回阀。

技术总结
本实用新型涉及泵站控制技术领域，具体涉及一种增压泵站远程控制系统。该控制系统中主控室内设置有监控水站的上位机。上位机通过通讯设备与水站的控制器相连。控制器的采集模块用于接收入口压力变送器、出口压力变送器和液位计检测的数据。增压泵的控制端和水泵的控制端均通过变频器与驱动模块相连。阀门的控制端与驱动模块相连。通信模块与通讯设备相连。水站利用直接增压管路和间接增压管路联合对供水管路实施增压，增压泵传充分利用了供水管路中的余压，降低了水站在调压控流过程中的能耗。间接增压管路中的蓄水池大大增强了水站的调节能力，降低了水锤效应在管路中的影响，提升了供水系统的稳定性，提高了供水管路自动化控制的可靠性。控制的可靠性。控制的可靠性。


技术研发人员：黄坚 颜爱忠
受保护的技术使用者：中苏科技股份有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/3/8