论文部分内容阅读
摘 要：在城市污水泵站自动化系统运行过程中，在对光纤VPN进行合理运用的基础上，污水泵站与监控中心能够实现合理化连接，对污水泵站设备的运行状态进行实时监控，通过现场控制系统、图像监控系统以及网络通讯系统等来维护系统的稳定运行。本文基于光纤VPN来探讨城市污水泵站自动化系统研究，仅供相关人员参考。
关键词：光纤VPN；城市；污水泵站；自动化系统
随着国家对城市污水治理力度的加大，各地区政府部门逐渐加大了治理城市污水泵的研究和分析。为进一步提高城市污水处理效果，相关部门应当积极加强城市污水的调度管理，积极建立一套科学化的城市污水泵站自动化系统，以促进城市污水排放管理水平的提升，推进社会生态的可持续发展。
1 城市污水泵站自动化系统概述
1.1 污水泵站自动化系统的基本构成
城市污水泵站自动化系统中，泵站主要功能是将污水提升并输送至下一个泵站护或污水处理厂，以启闭机、潜污机等为主要工艺设备，以泵池液位、出水流量及压力等作为主要检测工艺信号，来维护无水泵站自动化系统的稳定运行。
1.2 污水泵站自动化系统实际运行
在城市污水泵站自动化系统实际运行过程中，当污水流入进水池后，进水池与泵池之间设置的启闭机能够实现智能化启闭，当启闭机开启时，污水流入泵池中，当启闭机关闭后，进水池不再与泵池相连通。此种条件下，所进入进水池的污水主要来自于泵站附近居民排放的生活污水以及上一级泵站所输送来的污水。
格栅机位于启闭机后方，其在泵站污水自动化系统中占据着重要的地位，能够将漂浮于污水上的杂物捞起并合理化处理，以免污水上的杂物进入泵池而堵塞潜污泵。在城市污水泵自动化系统运行过程中，潜污泵是污水泵站自动化系统中的重要设备，系统的运行离不开潜污泵，将潜污泵安装与污水泵池内，便于污水提升输送，为污水的合理化输送处理提供了可靠的基础。
2 城市污水泵站现场控制系统的主要控制程序
基于光纤VPN的城市污水自动化系统中，泵站现场控制系统的结构为框架式，在系统实际运行过程中，以泵站的规模为主要依据来选取适宜的配置，并结合污水泵站各项工艺设备数量来考虑余量问题，进一步对污水泵站的控制系统进行有针对性的设计，明确控制系统内部机架、电源模块等构成，促进城市污水泵站现场控制系统的安全稳定运行。
2.1 通讯处理程序
基于光纤VPN的城市污水泵站自动化系统内部，包含规范的通讯处理程序，在实际应用过程中，通讯处理程序能够实现污水泵站自动化系统与多功能电量采集仪表、触摸屏以及上位机之间的通讯，使得通讯协议能够与电量采集仪表建立有效的连接，对电量仪表所此阿吉的电压、电流、功率以及功率因数等进行精准的读取，并在标准化程序设定的基础上，通过与触摸屏之间的通讯来实现各仪表检测的参数值和各工艺设备的状态值的稳定传送，并实时接收触摸屏所发送的参数设定值和控制命令，切实保障光纤VPN状态下的城市污水泵站自动化系统的稳定运行，全面提高城市污水处理效果。
2.2 参数及状态检测程序
在城市污水泵站自动化系统中，在合理化应用光纤VPN的基础上，其参数及状态检测控制程序主要由采集工艺参数检测仪表、液位计以及压力变送器等设备组成控制程序，通过对潜污泵运行状态信号以及各项工艺设备的状态值等参数的科学化处理，来维护检测程序的安全稳定运行。就城市污水泵站自动化系统的实际运行情况来看，参数及状态检测程序中，主要以潜污泵、格栅机以及启闭机的手自动信号、运行自动停止信号、故障信号以及工变频信号等。
2.3 控制策略运算程序
控制策略运算程序主要是将通讯程序块接收的控制命令和检测程序检测的结果，通过设定的控制程序运算，得出各受控设备需要执行的控制命令，然后将该控制命令传送到各现场设备。具体如下：
水泵控制程序，当系统处于自动时，水泵根据出水池的液位进行启停控制，液位高开泵、液位低停泵，泵的启T停按累计运行时间排序，每次先启动累计运行时间最短的泵，每次先停止累计运行时间最长的泵通过这样的排序控制，来平衡每台水泵的累计运行时间，使每台水泵的运行时间相互接近，延长水泵的运行寿命。每次启动水泵时若已运行的水泵中没有变频泵，则优先启动变频泵。每次停止水泵时若已运行的水泵中有工频泵，则优先停止工频泵。当水泵处于上位机触摸屏控制模式时，水泵接收上位机触摸屏发送的控制命令进行开停控制。
当启闭机处于上位机、触摸屏、手动控制时，接收上位机、触摸屏发送的控制命令并进行开关控制。
2.4 故障处理程序
故障处理程序主要是处理各种报警和故障，用于在发生故障的情况下保护系统的安全运行，包含对可预见的事故故障发生后的最优处理。诸如通讯中断后的设备保护，不正常操作的识别和保护紧急液位的处理，设备故障发生的处理等。该功能块是不仅是泵站控制系统程序的补充，更是整个泵站控制系统安全运行的保障。
2.4.1 上位机系统
上位机是整个污水泵站控制系统的中枢，它负责在所有污水泵站的数据实时显示及调度管理，既要稳定可靠运行又要具有良好的界面计可操作性。其主要界面有系统总图、各泵站流程图，各设备控制界面、各泵站安防系统图、运行参数显示界面、报警显示界面等系统。
在计算机上显示各泵站运行数据的同时，系统将这些数据储存在数据库中，根据各泵站的排污量及耗电量分析各泵站的排污能耗，定时自动生成各生产日报表、月报表及年报表等。
2.4.2 安防系统
由于各泵站采用无人值守，泵站的安全运行性是本系统一个重要考虑因素安防系统，包含图像监视系统、红外对射检测器烟雾探测器、双鉴探测器等组成系统，覆盖泵站安全监视设备状态、监视入侵检测火灾报警等各方面。
各泵站配置双鉴探测器，检测配电房等关键场所是否有人进入。当这些房间有人进入时，系统发出报警信号。各泵站配置烟雾探测器安装在配电房内，当这该房间有烟雾产生时系统发出报警信号。
结束语
在城市污水处理过程中，污水泵站自动化系统的合理应用，推进了泵站无人化值班的实现，并通过智能监控技术的合理化应用，促进了操作控制中心的统一化调度和管理，促进业务流程重组，实现设备远程控制，在最大程度上实现人力物力资源的合理化利用，维护城市污水泵站自动化系统的稳定高效运行，从而推进社会生态的可持续发展。
参考文献
[1]殷国友，王海波，吕旭君，隋永东，戚克明，张伟.NSC2000综合自动化系统在焦家金矿变电站的应用[J].黄金，2010，1.
[2]许光泞，陈国初，文欣秀，周林荣.DCS在污水处理厂中的应用[J].上海电机学院学报，2010，2.
[3]夏文辉，刘芬，周雹.污水处理厂曝气控制[A].2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C].2010.
关键词：光纤VPN；城市；污水泵站；自动化系统
随着国家对城市污水治理力度的加大，各地区政府部门逐渐加大了治理城市污水泵的研究和分析。为进一步提高城市污水处理效果，相关部门应当积极加强城市污水的调度管理，积极建立一套科学化的城市污水泵站自动化系统，以促进城市污水排放管理水平的提升，推进社会生态的可持续发展。
1 城市污水泵站自动化系统概述
1.1 污水泵站自动化系统的基本构成
城市污水泵站自动化系统中，泵站主要功能是将污水提升并输送至下一个泵站护或污水处理厂，以启闭机、潜污机等为主要工艺设备，以泵池液位、出水流量及压力等作为主要检测工艺信号，来维护无水泵站自动化系统的稳定运行。
1.2 污水泵站自动化系统实际运行
在城市污水泵站自动化系统实际运行过程中，当污水流入进水池后，进水池与泵池之间设置的启闭机能够实现智能化启闭，当启闭机开启时，污水流入泵池中，当启闭机关闭后，进水池不再与泵池相连通。此种条件下，所进入进水池的污水主要来自于泵站附近居民排放的生活污水以及上一级泵站所输送来的污水。
格栅机位于启闭机后方，其在泵站污水自动化系统中占据着重要的地位，能够将漂浮于污水上的杂物捞起并合理化处理，以免污水上的杂物进入泵池而堵塞潜污泵。在城市污水泵自动化系统运行过程中，潜污泵是污水泵站自动化系统中的重要设备，系统的运行离不开潜污泵，将潜污泵安装与污水泵池内，便于污水提升输送，为污水的合理化输送处理提供了可靠的基础。
2 城市污水泵站现场控制系统的主要控制程序
基于光纤VPN的城市污水自动化系统中，泵站现场控制系统的结构为框架式，在系统实际运行过程中，以泵站的规模为主要依据来选取适宜的配置，并结合污水泵站各项工艺设备数量来考虑余量问题，进一步对污水泵站的控制系统进行有针对性的设计，明确控制系统内部机架、电源模块等构成，促进城市污水泵站现场控制系统的安全稳定运行。
2.1 通讯处理程序
基于光纤VPN的城市污水泵站自动化系统内部，包含规范的通讯处理程序，在实际应用过程中，通讯处理程序能够实现污水泵站自动化系统与多功能电量采集仪表、触摸屏以及上位机之间的通讯，使得通讯协议能够与电量采集仪表建立有效的连接，对电量仪表所此阿吉的电压、电流、功率以及功率因数等进行精准的读取，并在标准化程序设定的基础上，通过与触摸屏之间的通讯来实现各仪表检测的参数值和各工艺设备的状态值的稳定传送，并实时接收触摸屏所发送的参数设定值和控制命令，切实保障光纤VPN状态下的城市污水泵站自动化系统的稳定运行，全面提高城市污水处理效果。
2.2 参数及状态检测程序
在城市污水泵站自动化系统中，在合理化应用光纤VPN的基础上，其参数及状态检测控制程序主要由采集工艺参数检测仪表、液位计以及压力变送器等设备组成控制程序，通过对潜污泵运行状态信号以及各项工艺设备的状态值等参数的科学化处理，来维护检测程序的安全稳定运行。就城市污水泵站自动化系统的实际运行情况来看，参数及状态检测程序中，主要以潜污泵、格栅机以及启闭机的手自动信号、运行自动停止信号、故障信号以及工变频信号等。
2.3 控制策略运算程序
控制策略运算程序主要是将通讯程序块接收的控制命令和检测程序检测的结果，通过设定的控制程序运算，得出各受控设备需要执行的控制命令，然后将该控制命令传送到各现场设备。具体如下：
水泵控制程序，当系统处于自动时，水泵根据出水池的液位进行启停控制，液位高开泵、液位低停泵，泵的启T停按累计运行时间排序，每次先启动累计运行时间最短的泵，每次先停止累计运行时间最长的泵通过这样的排序控制，来平衡每台水泵的累计运行时间，使每台水泵的运行时间相互接近，延长水泵的运行寿命。每次启动水泵时若已运行的水泵中没有变频泵，则优先启动变频泵。每次停止水泵时若已运行的水泵中有工频泵，则优先停止工频泵。当水泵处于上位机触摸屏控制模式时，水泵接收上位机触摸屏发送的控制命令进行开停控制。
当启闭机处于上位机、触摸屏、手动控制时，接收上位机、触摸屏发送的控制命令并进行开关控制。
2.4 故障处理程序
故障处理程序主要是处理各种报警和故障，用于在发生故障的情况下保护系统的安全运行，包含对可预见的事故故障发生后的最优处理。诸如通讯中断后的设备保护，不正常操作的识别和保护紧急液位的处理，设备故障发生的处理等。该功能块是不仅是泵站控制系统程序的补充，更是整个泵站控制系统安全运行的保障。
2.4.1 上位机系统
上位机是整个污水泵站控制系统的中枢，它负责在所有污水泵站的数据实时显示及调度管理，既要稳定可靠运行又要具有良好的界面计可操作性。其主要界面有系统总图、各泵站流程图，各设备控制界面、各泵站安防系统图、运行参数显示界面、报警显示界面等系统。
在计算机上显示各泵站运行数据的同时，系统将这些数据储存在数据库中，根据各泵站的排污量及耗电量分析各泵站的排污能耗，定时自动生成各生产日报表、月报表及年报表等。
2.4.2 安防系统
由于各泵站采用无人值守，泵站的安全运行性是本系统一个重要考虑因素安防系统，包含图像监视系统、红外对射检测器烟雾探测器、双鉴探测器等组成系统，覆盖泵站安全监视设备状态、监视入侵检测火灾报警等各方面。
各泵站配置双鉴探测器，检测配电房等关键场所是否有人进入。当这些房间有人进入时，系统发出报警信号。各泵站配置烟雾探测器安装在配电房内，当这该房间有烟雾产生时系统发出报警信号。
结束语
在城市污水处理过程中，污水泵站自动化系统的合理应用，推进了泵站无人化值班的实现，并通过智能监控技术的合理化应用，促进了操作控制中心的统一化调度和管理，促进业务流程重组，实现设备远程控制，在最大程度上实现人力物力资源的合理化利用，维护城市污水泵站自动化系统的稳定高效运行，从而推进社会生态的可持续发展。
参考文献
[1]殷国友，王海波，吕旭君，隋永东，戚克明，张伟.NSC2000综合自动化系统在焦家金矿变电站的应用[J].黄金，2010，1.
[2]许光泞，陈国初，文欣秀，周林荣.DCS在污水处理厂中的应用[J].上海电机学院学报，2010，2.
[3]夏文辉，刘芬，周雹.污水处理厂曝气控制[A].2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C].2010.