污水提升泵站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

張春波

摘要：隨著國家、社會(huì)對(duì)環(huán)保要求的日益提高，特別是工業(yè)的持續(xù)迅猛發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，城市水環(huán)境日益遭到破壞，攔截污水、規(guī)劃排放、集中處理成為城市污水治理的典型模式。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，對(duì)污水提升泵站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)也提出了更高要求，本文主要從污水提升泵站的作用等出發(fā)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：污水；電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；泵站

近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快以及工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，使得我國社會(huì)污水排放量日益增大，導(dǎo)致環(huán)境污染問題逐漸凸顯。在這樣的背景下，為了進(jìn)一步提升我國的環(huán)境質(zhì)量，我國的工業(yè)企業(yè)以及市政等部門加強(qiáng)了對(duì)于污水泵站的設(shè)計(jì)與建設(shè)，從而以此為基礎(chǔ)確保生產(chǎn)、生活水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低環(huán)境污染。

1污水提升泵站的作用

如今，對(duì)于生活污水以及雨水、工業(yè)廢水等基本上都是采用分管輸送以及收集的方式，從而最大程度地實(shí)現(xiàn)再次循環(huán)使用并減少水資源浪費(fèi)。由于污水處理?xiàng)l件有限，在城市中基本上會(huì)設(shè)置多個(gè)污水處理廠同時(shí)進(jìn)行處理，只要這樣才能確保污水處理的有效性以及及時(shí)性。為此我們?cè)谖鬯芡局幸舶惭b了提升泵站，對(duì)污水的高程進(jìn)一步的提升。從而能夠保證將這些污水輸送到更遠(yuǎn)是處理站。另外，由于污水提升泵站的設(shè)置，從而有效的實(shí)現(xiàn)了城市中遠(yuǎn)距離污水的處理，也進(jìn)一步的提高了污水處理的效率，從而更好的推動(dòng)了我國城市的發(fā)展。

2污水提升泵站污水處理流程

本文以某實(shí)際工程案例為例闡述污水提升泵站污水處理流程，該工程中裝有二臺(tái)潛水泵，其中一個(gè)作為備用潛水泵。由于生活中會(huì)產(chǎn)生大量的污水，而這些污水會(huì)大量的流入集水池中，一旦集水池中的水位開始上升，此時(shí)潛水泵就開始工作，如果集水池的水位一旦降低，泵站就會(huì)自動(dòng)停止。當(dāng)集水池中的水位再次上升時(shí)，起動(dòng)另外一臺(tái)潛水泵，直至停止工作。

3電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成

根據(jù)污水泵站污水處理現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備要求以及整個(gè)流程，污水泵處理站主要由PLC控制系統(tǒng)以及電氣部分、監(jiān)控系統(tǒng)部分組成。系統(tǒng)為集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要采用現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)混合型構(gòu)造，而PLC在整個(gè)過程中既是以太網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn)也是做為總線中的一個(gè)站，但是監(jiān)控中心卻不會(huì)做為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，在以太網(wǎng)中只是作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，此網(wǎng)上的各站點(diǎn)相互之間的數(shù)據(jù)交換通過以太網(wǎng)進(jìn)行，而現(xiàn)場(chǎng)的信息也通過以太網(wǎng)從PLC的寄存器中讀取，控制現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)也由以太網(wǎng)送到主站PLC的寄存器中，再通過主/從協(xié)議傳送到現(xiàn)場(chǎng)總線中的各從站。從而實(shí)現(xiàn)污水站的遠(yuǎn)程監(jiān)視控制。

3.1 電氣部分設(shè)計(jì)。由于污水在處理的過程中比較特殊，所以在運(yùn)作的過程中應(yīng)盡量避免電源中斷而導(dǎo)致無法運(yùn)行。因此，對(duì)供電負(fù)荷的要求為二級(jí)，而供電的電源采用的是雙回線路。在實(shí)際工作中，泵站的主要用電負(fù)荷為一臺(tái)90kV的潛水泵，電機(jī)一般采取自動(dòng)或者是手動(dòng)的方式進(jìn)行控制，而手動(dòng)方式就是就地進(jìn)行控制，在設(shè)備正常運(yùn)行的過程中還是PLC控制為主。

3.2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在整個(gè)控制系統(tǒng)中，自動(dòng)控制部分主要有集水池的液位控制、潛水泵本身的溫度、漏油控制。下面仍以泵站中有兩臺(tái)潛水泵（一用一備）為例，具體的說明集水池的液位控制流程及程序設(shè)計(jì)。集水內(nèi)安裝2個(gè)浮球液位計(jì)和1個(gè)投入式液位變送器。投入式液位變送器預(yù)先設(shè)定啟泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的數(shù)值（可更改的）。污水不斷的注入集水池內(nèi)，當(dāng)集水池內(nèi)水位升至-3.0m時(shí)，一臺(tái)泵啟動(dòng)，水位下降至-5.95m時(shí)，泵自動(dòng)停止工作。當(dāng)集水池再次充滿水時(shí)，起動(dòng)另外一臺(tái)水泵，直至停止工作。兩臺(tái)水泵可由程序控制自動(dòng)切換使用，以保證各臺(tái)泵平均使用；泵出口電動(dòng)閥門與相應(yīng)泵聯(lián)鎖。

3.3 監(jiān)控及安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在污水處理站除了具備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)之外，另外還要求必備遠(yuǎn)程防盜系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控等。

3.3.1 周界防范報(bào)警系統(tǒng)。周界防范報(bào)警系統(tǒng)主要是利用泵站四周安裝的紅外對(duì)射探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的閑雜人員進(jìn)行警戒防止他們潛入泵站內(nèi)部。如果一旦有閑雜人員翻越圍墻，此時(shí)泵站報(bào)警的主機(jī)上就會(huì)出現(xiàn)聲光報(bào)警，而這個(gè)信息因此也會(huì)被共享到監(jiān)控中心，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保存相關(guān)信息。

3.3.2 防盜系統(tǒng)。在泵站室內(nèi)安置幕簾式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器，其主要的作用是防止閑雜人員進(jìn)入房間實(shí)施破壞活動(dòng)。

3.3.3 遠(yuǎn)程視頻圖象監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)主要是設(shè)置在污水泵站的內(nèi)院以及配電間并作為攝像機(jī)將記錄的相關(guān)信息上傳至監(jiān)控中心，而監(jiān)控中心的人員則可以根據(jù)視頻圖像傳回來的信息對(duì)泵站做進(jìn)一步的了解。另外遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)還和泵站室內(nèi)的周界報(bào)警系統(tǒng)、泵站室內(nèi)防盜系統(tǒng)等相互關(guān)聯(lián)，并通過數(shù)字硬盤錄像機(jī)，完成最終的設(shè)防、監(jiān)視、報(bào)警以及監(jiān)視圖像的存儲(chǔ)等

4設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的一些問題

4.1 電源的問題。污水站對(duì)供電的要求為二級(jí)負(fù)荷。而電氣相關(guān)規(guī)范中并沒有提及，只是水專業(yè)規(guī)范中有提及到，因此在設(shè)計(jì)時(shí)的過程中并沒有引起足夠的重視。但是根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中提及到的二級(jí)負(fù)荷供電系統(tǒng)，建議采用兩回線路進(jìn)行供電為宜。

4.2 配電柜內(nèi)設(shè)備的問題。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況可以看出，進(jìn)線柜如果是雙電源切換柜，那么對(duì)于1000mm的柜子相對(duì)較小，電纜處于后面位置根本就沒有剩余的空間，因此柜體的寬度最好是1200mm為宜。

4.3 自控設(shè)備的問題。在該工程中污水提升泵站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要是采用浮球液位計(jì)以及超聲波液位計(jì)。而對(duì)于今后的設(shè)計(jì)可以考慮結(jié)合激光液位計(jì)以及雷達(dá)液位計(jì)等。

4.4 加裝雨棚燈、院內(nèi)照明的問題。該項(xiàng)目污水泵站的設(shè)計(jì)圖紙中并沒有道路規(guī)劃以及雨棚。因此在電氣設(shè)計(jì)安裝的過程中自然而然也沒有相應(yīng)的道路照明。對(duì)于在今后的工作中應(yīng)該引起重視。而解決該問題的辦法也很多：可以安裝聲光來控制雨棚燈；在污水泵房頂也可以加設(shè)投光燈；另外對(duì)于站內(nèi)道路也可以增設(shè)部分路燈。但是值得特別注意的是：在污水池內(nèi)部的照明燈選擇上必須要用防爆燈，另外還可以在大門處安裝門鈴，以便來訪人員。

5結(jié)束語

綜上所述，目前污水處理系統(tǒng)作為非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，并影響著城市的健康發(fā)展，因此政府相關(guān)主管部門應(yīng)予以高度的重視。與此同時(shí)，在污水提升泵站的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面也應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理與控制，如此才能提高泵站運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)泵站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而獲取更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

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