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安科瑞電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在城市污水泵的應(yīng)用

更新時(shí)間:2024-03-12      點(diǎn)擊次數(shù):331

1介紹

目前,國內(nèi)三線城市的污水泵站仍主要采取人工值守,手動(dòng)控制,站點(diǎn)單獨(dú)運(yùn)行的模式。伴隨互聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)的快速發(fā)展,排水泵站對升級(jí)自動(dòng)化控制等級(jí),改善整體管理水平,提出更高要求。本文針對的是某城市的十處污水泵站,站內(nèi)標(biāo)配有污水泵三臺(tái),功率均55KW,安裝有就地起動(dòng)柜,起停方式為軟起動(dòng)起停。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的終端監(jiān)控設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,該泵站終端監(jiān)控設(shè)備通過交換機(jī)接Intranet;通用控制器連接著交換機(jī)的同時(shí)CAN總線和分控制器通信,通用控制器以串口通信方式連HMI;海康視頻監(jiān)控設(shè)備接入交換機(jī)中;分控制器連接有液位、壓力、電壓、電流等變送器,通A/D轉(zhuǎn)換讀取數(shù)據(jù);分控制器的輸出繼電器與軟起動(dòng)器的控制回路相連接。

*掌控污水泵的運(yùn)行工況參數(shù),本系統(tǒng)采用Gems投入式液位變送器,模擬量輸4-20mA,量程0-1bar,經(jīng)分控制A/D轉(zhuǎn)換后,映射為數(shù)字0-800;采用TRAFAG壓力變送器,模擬量輸4-20mA,量程0-1.5MPa,映射后對應(yīng)數(shù)字0-800;采用了開合式霍爾電流變送器25mm孔徑,輸4-20mA,量程0-300A,映射后對應(yīng)數(shù)字量0-800;采用了單相交流電壓變送器,模擬4-20mA輸出,量程為交0-400V,映射后對應(yīng)數(shù)字0-800。以上變送器均采DC24V供電。變送器輸出分別連接到分控器的模擬量輸入A0-A7。為可靠實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地控制,分控制器的輸出繼電Y0動(dòng)斷觸點(diǎn)串入軟起動(dòng)器的停止控制回路,分控制器的輸出繼電Y1動(dòng)合觸點(diǎn)并入軟起動(dòng)器的起動(dòng)控制回路。

在安防設(shè)計(jì)方面,采用了海康威視的螢石系列產(chǎn)品,基于螢石SDK實(shí)現(xiàn)PC端二次開發(fā)接入本系統(tǒng)。開發(fā)過程中,首先完SDK庫和頭文件的加載;然后初始OpenSDK_InitLib;接下來分配會(huì)OpenSDK_AllocSession,同時(shí)注OpenSDK_MessageHandler回調(diào)函數(shù);預(yù)覽功能實(shí)現(xiàn)需要打OpenSDK_StartRealPlayEx接口MsgType==3(INS_PLAY_START)成功后,播放視頻畫面,使StopRealPlaySeld)結(jié)束播放。回放功能的實(shí)現(xiàn)需要打OpenSDK_StartPlayBackEx接口,使OpenSDK_GetOSDD-Time獲取回放時(shí)間點(diǎn);在報(bào)警圖片推送功能上,使Push_StartRecvEx(pushSecret)開啟接收推送,從sz-Content)解析alarmPicUrlDecryptPicture獲取圖片內(nèi)容,關(guān)閉接收推送調(diào)用函數(shù)Push_StopRecv()OpenSDK_FreeSession釋放會(huì)話。基于螢SDK實(shí)現(xiàn)了授權(quán)登錄、直播預(yù)覽、錄像回放、推送報(bào)警圖片的功能。為實(shí)現(xiàn)智能管理,通用控制器一方面通Intra-net連接服務(wù)器,另一方面以無線方式接TlinK云平臺(tái),提Web訪問和手機(jī)端應(yīng)用Tlink平臺(tái)可以接收任意的數(shù)據(jù)協(xié)議格式,本系統(tǒng)配置的連接協(xié)議格式為:起始位#JLJR;分隔符使";數(shù)據(jù)14個(gè)字節(jié)12個(gè)字節(jié)對應(yīng)采集的數(shù)據(jù)2個(gè)字節(jié)對應(yīng)控制指令;數(shù)據(jù)長度1個(gè)字節(jié);結(jié)束符CRC8,配置為數(shù)據(jù)透傳模式*站控制系統(tǒng)以標(biāo)簽頁形式顯示每一處污水泵站的設(shè)備運(yùn)行狀況,畫面如圖2所示*站控制系統(tǒng),能夠通過設(shè)定,自動(dòng)匯總泵站工況參數(shù),生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

3AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

3.1平臺(tái)概述

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測、分析、治理裝置,用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度*監(jiān)測主要用能設(shè)備能效,保護(hù)污水廠運(yùn)行安全可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。

3.2平臺(tái)組成

AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成,涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運(yùn)維等,貫穿水務(wù)能源流的始終,幫助運(yùn)維管理人員通過一套平臺(tái)、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況,并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要。

3.3平臺(tái)拓?fù)鋱D

img1 

3.4平臺(tái)子系統(tǒng)

3.4.1電動(dòng)機(jī)管理

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測和報(bào)警*、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息,對電機(jī)進(jìn)行健康診斷和預(yù)防性維護(hù)。同時(shí)支持PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè),保障正常生產(chǎn)。

img2 

3.4.2能耗管理

為水務(wù)搭建計(jì)量體系,顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗,通過能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區(qū)域。

將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個(gè)看板中,從多個(gè)維度對比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。

能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集水務(wù)中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)狻⒗錈崃肯牧浚h(huán)比對比分析,能耗總量和能耗強(qiáng)度計(jì)算,標(biāo)煤計(jì)算CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢。

能效分析按三級(jí)計(jì)量架構(gòu),分別進(jìn)行能效分析,契合能源管理體系要求,可對各車/職能部門的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對標(biāo)等。通過污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析,同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

img3 

3.4.3環(huán)境監(jiān)測

污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻UPS電池間可燃?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運(yùn)行。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(biāo)可自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)或新風(fēng)系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。

img4 

3.5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

電力監(jiān)控、電能質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合0.4KV

產(chǎn)品

型號(hào)

功能

 

0.4KV進(jìn)/出線

img5 

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電/63次諧波63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看PQDIF格式文件存儲(chǔ),內(nèi)32G16D022D1,通2RS4851RS2321GPS3以太網(wǎng)接口(1維護(hù)網(wǎng)口)1USB接口支U盤讀取數(shù)據(jù),支61850協(xié)議

img6 

img7 

APM520

該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。RS-485通訊接口,采Modbus協(xié);也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸;或帶開關(guān)量輸/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。

電能質(zhì)量

img8 

ARC

IUHzcosΦ,具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功,可控制電容器的投切RS485/Modbus協(xié)議

img9 

ANSVC

ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ),無功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。

img10 

ANAPF

ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

電機(jī)回路

img11 

ARD3M

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡稱保護(hù)器)適用于額定電壓660V的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式。可選配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場通訊需求。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu),由主體、顯示單元、互感器組成,可適應(yīng)各種柜體的安裝。具有許昌開普研究院有限公司、繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)*檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,

配套附件

0.4kV電流互感器

img12 

AKH-0.66

測量型互感器,采集交流電流信號(hào)

智能網(wǎng)關(guān)

img13 

Anet系列

8個(gè)RS4852kV隔離2個(gè)以太網(wǎng)接口,支ModbusRTUIEC-60870-5-101/103/104CJ/T188DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支ModbusRTUModbusTCPIEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持*不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電:220VAC/DC

應(yīng)用場合(配電室)

產(chǎn)品

型號(hào)

功能

環(huán)境監(jiān)測

溫濕度

img14 

/

用于配電房溫度和濕度。工作電源AC/DC85265V工作溫度-40.099.9工作濕度0%RH99%RH

煙霧

img15 

/

光電式煙霧傳;電源正極DC12V+12V,繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

水侵

img16 

/

接觸式水浸傳感器,監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況,工作電源DC10-30V工作溫度-20~+60工作濕度0%RH~80%RH響應(yīng)時(shí)間1s繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

局方檢測

img17 

/

監(jiān)測變壓器、開關(guān)、開關(guān)柜的局部放電

門禁

img18 

/

常開型;感應(yīng)距離30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度干接點(diǎn)輸出

攝像機(jī)

img19 

/

視頻監(jiān)控

開關(guān)量模塊

img20 

ARTU-KJ8

8路開關(guān)量輸,8路繼電器輸出

智能網(wǎng)關(guān)

img21 

ANet-2E4SM

4RS485串口,光耦隔離2路以太網(wǎng)接口,支ModbusRtuModbusTCPDL/T645-1997DL/T645-2007CJT188-2004OPCUAModbusTCP(主、從)104(主、從)、建筑能耗SNMPMQTT;(主模塊)輸入電源DC12V36V。支4G擴(kuò)展模塊485擴(kuò)展模,可擴(kuò)16路。

4結(jié)語

本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測污水池水位、各污水泵出口壓力,出口壓力低或水位過高時(shí),啟動(dòng)污水泵,出口壓力高或水位過低時(shí),停止污水泵;具有啟停泵壓力值和水位值設(shè)定功能;同時(shí)可監(jiān)測泵站內(nèi)每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)電壓,運(yùn)行電流等工況參數(shù);支持遠(yuǎn)程異地控制污水泵的啟停;本系統(tǒng)提供視頻數(shù)據(jù)的播放、回看等安防功能。系統(tǒng)內(nèi)所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)光纖傳輸至站隊(duì)值班室,管理系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)按照時(shí)間、站點(diǎn)、自定義等多種方式完成分析匯總。本系統(tǒng)可有效提高城市污水泵站管理水平,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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