溫濕度控制系統(tǒng)在自來(lái)水無(wú)人泵站的應(yīng)用

張成棟

摘 要：隨著市南自來(lái)水泵站無(wú)人運(yùn)行泵站的發(fā)展和推廣，泵站內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備工作運(yùn)行場(chǎng)所的物理環(huán)境逐漸被重視起來(lái)。文章將就市南自來(lái)水公司下屬泵站里泵房、配電室里使用的溫濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹和剖析，結(jié)合市南自來(lái)水泵站管理所對(duì)泵房間、配電室各個(gè)設(shè)備所處環(huán)境的溫濕度控制要求，對(duì)采用新產(chǎn)品的安裝和使用情況作了實(shí)踐應(yīng)用報(bào)告和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：溫濕度控制；監(jiān)測(cè)儀表；除濕設(shè)備

引言

市南自來(lái)水泵站管理所近年來(lái)一直致力于遠(yuǎn)程集約化無(wú)人泵站控制模式的研究和應(yīng)用領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)下屬泵站的集約化遠(yuǎn)程控制，投入了大量的人力物力，在集約化泵站的架構(gòu)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集上達(dá)到了良好的效果。

基于無(wú)人運(yùn)行泵站遠(yuǎn)程控制模式在泵站管理所的全面推廣和應(yīng)用，各類機(jī)泵、電氣、自動(dòng)化、儀表設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)成了我們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控中逐漸被重視的一個(gè)部分，各設(shè)備所處的物理環(huán)境因素由原先的有人值守泵站當(dāng)班工人實(shí)地去測(cè)也變?yōu)槭褂脺y(cè)量設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式，無(wú)論從采集方式還是從采集效果上看，都是一個(gè)實(shí)質(zhì)的飛躍。

1 溫濕度控制系統(tǒng)

溫濕度是自然界中和人類打交道最多的兩個(gè)物理參數(shù)，無(wú)論是在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，還是在居住休閑場(chǎng)所，溫濕度的采集或控制都十分頻繁和重要，比如機(jī)房，變電站、糧倉(cāng)、冷庫(kù)、圖書館、檔案室等等都需要監(jiān)測(cè)環(huán)境的溫濕度，而且，網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程采集溫濕度并報(bào)警是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

基于市南泵站管理所推行的無(wú)人泵站遠(yuǎn)程控制體系，溫濕度控制器的信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)modbus通訊方式接入下位機(jī)PLC，然后再經(jīng)由ATM專線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)接入監(jiān)控中心的做法正在各個(gè)泵站逐漸推廣開來(lái)，而經(jīng)過(guò)近年來(lái)的實(shí)踐和應(yīng)用，在日常生產(chǎn)運(yùn)行中采取遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、就地閉環(huán)控制的效果也很出色，達(dá)到了無(wú)人遠(yuǎn)程控制體系對(duì)于電氣、儀表等設(shè)備物理環(huán)境參量監(jiān)測(cè)的高安全依賴性的基本要求。

2 泵站溫濕度系統(tǒng)設(shè)備介紹

2.1 干式變壓器LD-B10系列

LD-B10系列智能型巡回檢測(cè)控制儀是專為干式變壓器安全運(yùn)行設(shè)計(jì)的一種智能控制器。

儀表采用單片機(jī)技術(shù)，利用預(yù)埋在干式變壓器三相繞組中的三只鉑熱電阻來(lái)檢測(cè)及顯示變壓器繞組的溫升，并具有相應(yīng)的報(bào)警及控制功能，能夠自動(dòng)啟停冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)繞組進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，以保證變壓器運(yùn)行在安全狀態(tài)。

2.2 泵站泵房排風(fēng)系統(tǒng)

市南自來(lái)水下屬泵站的配電間內(nèi)配電設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，且由于無(wú)人泵站無(wú)法開啟配電間內(nèi)窗戶，故導(dǎo)致配電間內(nèi)長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)。若配電設(shè)備長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)增加設(shè)備的故障概率，因此為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行，各泵站須在配電室、泵房間內(nèi)安裝有效的排風(fēng)系統(tǒng)，降低設(shè)備運(yùn)行時(shí)的配電間內(nèi)的溫度，以下便是以宜山路泵站為例的閉環(huán)排風(fēng)系統(tǒng)：

風(fēng)機(jī)數(shù)量的確定根據(jù)所選房間的換氣次數(shù)，計(jì)算廠房所需總風(fēng)量，進(jìn)而計(jì)算得風(fēng)機(jī)數(shù)量。計(jì)算公式：N=V×n/Q，其中：N-風(fēng)機(jī)數(shù)量（臺(tái)）；V-場(chǎng)地體積（m3）；n-換氣次數(shù)（次/時(shí)）；Q-所選風(fēng)機(jī)型號(hào)的單臺(tái)風(fēng)量（m3/h）。

宜山泵站配電間長(zhǎng)27米，寬6.5米，高8米，所選風(fēng)機(jī)型號(hào)為德國(guó)施百樂(lè)FB063，Q=10000m3/h，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)換氣次數(shù)n≥12次時(shí)通風(fēng)條件良好，則N=27*6.5*8*12/10000=1.68，取N=2，即2套排風(fēng)系統(tǒng)。

2.3 泵房及配電室溫濕度控制器

在各個(gè)泵站的配電室和泵房間內(nèi)均安裝了用于實(shí)時(shí)檢測(cè)的溫濕度控制器，將測(cè)溫測(cè)濕傳感器分別安裝在配電室和泵房間中最佳取樣點(diǎn)，并將實(shí)時(shí)的信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)modbus信號(hào)接入各泵站PLC控制系統(tǒng)中，從而使得監(jiān)控中心達(dá)到對(duì)溫度、濕度信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的效果。

溫濕度控制器采用的是ZWS-5000-2W2S溫濕度控制器，為4路輸入（2路溫度、2路濕度）輪詢LED數(shù)值顯示方式，標(biāo)準(zhǔn)modbus通訊（波特率9600）信號(hào)輸出。

2.4 除濕設(shè)備的使用

由于泵站管理所下屬有地下泵站，地下泵站內(nèi)部濕氣大，對(duì)于配電設(shè)備容易產(chǎn)生積露現(xiàn)象，故為了有效降低地下泵站室內(nèi)濕度，泵站內(nèi)部還配備了除濕設(shè)備，在泵站室內(nèi)濕度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將自動(dòng)啟動(dòng)除濕機(jī)，達(dá)到濕度閉環(huán)控制的效果。

3 溫濕度系統(tǒng)在泵站管理所的控制模式

圖2 上位機(jī)溫濕度監(jiān)測(cè)畫面

3.1 溫度循環(huán)控制模式

變壓器溫控器利用預(yù)埋在干式變壓器三相繞組中的三只鉑熱電阻來(lái)檢測(cè)及顯示變壓器繞組的溫升，并具有相應(yīng)的報(bào)警及控制功能，能夠自動(dòng)啟停冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)繞組進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，以保證變壓器運(yùn)行在安全狀態(tài)。

泵房風(fēng)機(jī)的控制分為現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制和根據(jù)溫度自動(dòng)控制兩種控制方式，手動(dòng)控制模式下，當(dāng)班人員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況控制風(fēng)機(jī)開停；溫度自動(dòng)控制模式下，當(dāng)泵房環(huán)境溫度超過(guò)40度時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)環(huán)境溫度低于30度時(shí)，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)。

3.2 濕度監(jiān)測(cè)控制模式

通過(guò)溫濕度ZWS-5000系列將濕度信號(hào)實(shí)時(shí)傳入監(jiān)控中心，并對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行分段預(yù)警報(bào)警，如若配電室濕度達(dá)到80，則除濕機(jī)打開進(jìn)行自動(dòng)除濕，將上下限值分別設(shè)定為70、80，從而保障濕度監(jiān)控房間的濕度始終保持在一定值，保證室內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備的安全狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]張化光.模糊自適應(yīng)控制理論及其控制[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2002.

[2]韋巍.智能控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[3]楊振江.智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.

[4]吳道悌.非電量電測(cè)技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.