陳盈 王敬衛(wèi)
摘 要:企業(yè)在污水治理當中采用壓力管道式排水,集中收集處理自身產(chǎn)生的高濃廢水。其中,環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)需要實時監(jiān)測廢水的濃度,需要從壓力管中抽取水樣進行化驗分析,實時跟蹤水質(zhì)情況。因此,抽水系統(tǒng)在此之間起著非常關(guān)鍵的作用。針對現(xiàn)場出現(xiàn)的異常抽水故障現(xiàn)象,分析原因,本文詳細介紹整個系統(tǒng)的設(shè)計思路,流程方案,設(shè)計一種穩(wěn)定的電控抽水系統(tǒng)來保障整個系統(tǒng)的運行。
關(guān)鍵詞:壓力管道式 抽水系統(tǒng) 抽水故障 設(shè)計思路電路結(jié)構(gòu) 程序流程
中圖分類號:U492.32 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2019)04(c)-0103-02
國家立足零直排工業(yè)園區(qū)創(chuàng)建工作,清理整頓非法設(shè)置的排水口的工作推廣。針對以上,企業(yè)在當今的污水治理當中摒棄一些落后的重力流管路設(shè)計,采用壓力管道式排水,有效杜絕了企業(yè)將生產(chǎn)廢水滲漏排入河道、偷排等違法行為。集中式收集及處理高濃度廢水,也方便環(huán)保部門統(tǒng)一管理。另外,國家委托在線監(jiān)測部門,對高濃廢水實時監(jiān)測水質(zhì)情況,有效提升監(jiān)管水平。以此,對于壓力管道式的抽水系統(tǒng)研究就變得尤為重要。
1 傳統(tǒng)壓力管道式抽水系統(tǒng)的介紹、故障缺陷及產(chǎn)生的原因
一般壓力管道式的抽水系統(tǒng)采用管道分支的方式進行,是一種機械結(jié)構(gòu)。企業(yè)通過在主管道上取合適的小孔,將主管道中的水樣抽至分析系統(tǒng)之中。如果有足夠的水壓,抽水系統(tǒng)就會穩(wěn)定輸出水樣。
實踐證明,以下四種情況下容易造成壓力管道式抽水系統(tǒng)抽取水樣失敗。
(1)壓力輸送距離太長,排水管道末端管壓很?。核畨涸趧恿υ锤浇湍┒送町惡艽?,過程中因為漏氣及應(yīng)急處理,回流導(dǎo)致水壓急劇下降,不能有效維持初級水壓。
(2)虹吸現(xiàn)象的產(chǎn)生:為保證流量計準確性,在出水口設(shè)計u型彎,出水口向下管段較長,容易造成類似重力流式管路虹吸,導(dǎo)致采樣小管水樣被完全虹吸的可能;
(3)管路施工的過程中,工人便于施工,采樣罐進水小管常常安裝在排水主管的管壁上方。
(4)現(xiàn)場不具備足夠高的水位落差,自流到采樣罐:一般的水位落差在采樣罐采樣進口和采樣小管的高度之間,采樣小管的高度一般低于采樣罐,水位差成負值,管路多數(shù)形成倒流現(xiàn)象。
在成型的管路工程中,防止以上故障的出現(xiàn),工程人員經(jīng)常通過更改機械管道結(jié)構(gòu),開挖現(xiàn)場地基增加水位落差和后端增加壓力裝置來解決此類問題。但是費用和成本偏高。效果也不一定能到達。
2 一種電控抽水系統(tǒng)的解決方案
以下,針對出現(xiàn)的上述故障問題,我們設(shè)計了一款電控抽水系統(tǒng)來解決。
(1)設(shè)計思路如下。
①采樣罐進水小管改裝在“U”型管道上升沿下端的下方(如圖1所示)。
②在采樣罐進水小管中加裝增壓泵,通過自制的控制器根據(jù)流量數(shù)值及變化來控制增壓泵的工作狀態(tài)。
③為了增加壓力效果,可以在“U”型管道上升沿段加裝帶有2公斤壓力的單向閥。一般不推薦。
(2)電子電路結(jié)構(gòu)如下。
①含一個IO口,485輸出口的單片機控制板:IO口輸出控制水泵的開合信號,485負責與流量計的通訊。
②驅(qū)動板:驅(qū)動水泵開合動作,控制增壓泵工作與停止。
③電源:220轉(zhuǎn)5v,轉(zhuǎn)3.3v給控制板,驅(qū)動板中繼電器供電。
(3)程序流程如下:
①開啟控制板的各個外設(shè)功能,設(shè)置IO口,設(shè)置好時鐘。
②通信信息組成:地址碼-功能碼-數(shù)據(jù)段-CRC校驗碼,一條消息連續(xù)發(fā)送和接收,字符間隔不能大于一個字符,否則認為一條新消息開始或老消息結(jié)束??刂破魍ㄟ^485口和現(xiàn)場的流量計進行通信,采用標準modbus協(xié)議進行通信。采用一問一答方式設(shè)置問答間隔,以及字節(jié)溢出時間,開啟兩個定時器的中斷,其中一個是上述問答時間,第二個是字節(jié)溢出時間,相當于程序中的喂狗。
③根據(jù)modbus rtu協(xié)議通信解析出流量計的流量值,此工程為四字節(jié)十六進制單精度浮數(shù)格式,通過算法,將單精度的浮數(shù)值進行轉(zhuǎn)化成十進制的浮數(shù)值。
⑤通過比較實時流量數(shù)據(jù)與流量門限的比較來開合增壓泵的開合工作。
⑥關(guān)于跳動特別大的流量計數(shù)值處理方面,可以設(shè)置最低流量,以及流量干擾時間間隔,通過判斷有無水的真實狀態(tài),程序員可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行編程處理。
3 結(jié)語
以上,通過以上的抽水方式,可以通過簡單電控方式將復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)進行簡化,利用現(xiàn)場的流量數(shù)字量讀取方式,轉(zhuǎn)化為流量有無的判斷依據(jù),通過軟件的邏輯控制現(xiàn)場的增壓泵工作,不但節(jié)省了成本,而且準確、有效地解決了抽水系統(tǒng)的實時性和有效性。
參考文獻
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