供水泵房智能监控系统解决方案的介绍

一、概述说明

针对低区供水泵房、高位水池设计一套泵房供水全自动智能监控系统，使管理人员可以通过手机安卓/苹果APP、监控中心监控大屏或电脑PC端软件实现远程无人值守自动管理。

方案可实现水池液位监测，供水水泵的联动控制，水泵工作模式设定，水泵运行过程中的数据监控，水泵自动保护，能耗监测，泵房照明控制，设备用电量远程采集，本地水池数据查看，本地水泵手动控制，远程主动报警，故障追溯分析等功能。

泵房监控系统中的水泵支持定时控制,根据水池液位自动控制水泵、电动阀等设备，实现自动调整液位,当设备处于断网情况时也可以自动执行，同时当储水液位异常或供水设备出现故障时可推送手机远程报警,便于管理员处理突发事件。

二、通讯架构

根据图纸设计要求采用4G全网通通讯方式，结合智能监控主机和水泵自动控制工艺实现对地区给水泵房、高位水池泵房等水池水位、供水水泵、变频器、照明等设备进行自动管控，对泵房管道的电磁流量计，电表进行数据采集统计，通过聚英物联网平台实现对供给水的远程监控，实现无人值守，全自动化管理。

三、系统功能说明

1、液位数据监测

液位检测采用可采用投入式液位传感器或者投入式液位传感器+超声波液位检测双重测量方式，投入式液位传感器采用压力工作原理检测液位数据，通过4-20ma模拟数据或RS485接口方式传输至监控柜主机;超声波液位传感器采用超声波测距方式进行测量，测量生活水池液位距离水池箱顶部的距离，水池总高度减去测量距离获取实际液位数值，传感器通过485或4-20ma方式连接至监控柜主机。

2、液位自动控制

水处理泵站一般包含主水泵、备用泵2或者4个水泵，供水自动控制系统可设置多级液位自动控制主水泵和备用泵启停，液位包含低水位，高水位，警戒水位，超高报警水位等四种。

在实现生活泵的自动控制前提下，通过设置低水位0.5M或1M和高水位1.5M的报警阈值，实现远程水位报警，主动通知工作人员。

3、水泵工作模式

水泵轮换控制自动计算主水泵和备用泵的工作时间，实现水泵自动轮值和互为备用，也可实现主水泵和备用泵的交替启停，保护水泵寿命。

4、水泵工作监控

通过组态工艺仿真界面展示水泵的启停状态、电流、电压、工作频率等数据，通过数据曲线可随时查询水泵自动工作过程中的历史数据。

5、水泵保护

缺相保护

通过检测水泵A/B/C三相工作电压数据，当任意一相电压低于保护电压时，水泵无法启动，并主动报警通知工作人员;

超流保护

通过检测水泵A/B/C三相工作电压数据，当任意一相电流超过保护电流时，水泵无法启动，并主动报警通知工作人员;

重启保护

水泵自动工作过程中，由于电压不稳，启动后瞬时电流超过预设保护电流导致正常启动，系统通过检测水泵启动状态及启动状态下的工作电流，实现状态不同步时间隔2s自动重新启动水泵，直至水泵启动，工作电流同步。当自动重启超过3次，仍不能正常启动时，主动发送报警信息至管理员，及时处理异常情况。

7、流量数据采集

控制柜支持接入485接口Modbus协议的电磁流量计，数据实时采集传输至云端，通过手机APP，电脑监控平台显示，3S刷新一次，1分钟记录一次。

8、泵房用电监控

监控柜支持采集485接口Modbus智能电表数据，实现远程监控泵房每日/月/年的用电量数据，导出EXCEL表格数据。

9、本地数据监控

智能监控柜标配的8寸组态屏，工作人员可以本地查看实时监测的液位、水泵工作状态，电压、电流、管道压力、流量等数据。

10、本地控制

工作人员可通过本地的手动控制按钮或组态屏触摸控制实现对水泵的启动、停止操作。

11、主动报警

当系统工作过程中的水位、压力、电压、电流、电量、启停状态等数据出现异常时，可通过监控平台声音报警提示，手机APP消息推送，微信消息通知，工作人员手机电话、短信报警等方式实现多种报警通知，方便工作人员及时处理，防止漏报造成的事故隐患。

12、故障追溯分析

由于现场供电等原因，按照水泵的功率参数计算保护电压、报警电流等数据时，系统预设参数与水泵实际工作运行过程中的电压、电流等数据仍然有一定的差异，所以水泵控制系统的初次运行过程中可能会出现预设电压、电流等参数的异常报警。当出现水泵异常报警、异常启动、泵房溢出等故障情况时，通过聚英云平台的数据记录，历史曲线等功能实现对故障情况的追溯分析，以修正改进水泵自动运行的工艺参数，确保不会出现二次同类故障。

四、硬件设备

1、水泵监控柜

功能说明

可扩展现场声光报警器控制接口;

投入式液位传感器、超声波液位传感器、浮球液位开关等水位传感器数据实时采集监控;

485电磁流量计数据采集;

水泵工作电压、电流、功率、电量、频率、启停状态数据实时采集监控;

监控柜门状态检测，防止盗开、误开;

4G全网通通讯方式;

8寸组态屏，可实现现场显示水池液位，水泵工作电压、电流、液位、压力等实时数据，也可通过触摸控制水泵启停;

主机内置PLC智能逻辑自控功能：

1、定时控制----年月日时分秒自定义设置时间控制，可循环;

2、输出互锁----自定义输出通道与输出通道之间的互锁关系;

3、开关量联动----手动开关或开关量触发设备与控制输出联动;

4、模拟量自动控制----自定义模拟量上下限阈值，触发后自动控制;

5、场景控制-----自定义完整的逻辑控制触发条件;

6、70组规则设定----多达70组规则条件设定，满足多种逻辑要求。

3、水池监控箱

投入式液位传感器、超声波液位传感器、浮球液位开关等水位传感器数据实时采集监控;

可扩展现场声光报警器控制接口;

1路水泵扩展控制接口，备用控制;

水泵工作电压、电流、功率、电量、频率、启停状态数据实时采集监控;

监控柜柜状态监测，防止盗开、误开;

8寸组态屏，可实现现场显示水池液位，扩展水泵工作电压、电流、液位、压力等实时数据，也可通过触摸控制水泵启停;

主机内置PLC智能逻辑自控功能：

1、定时控制----年月日时分秒自定义设置时间控制，可循环;

2、输出互锁----自定义输出通道与输出通道之间的互锁关系;

3、开关量联动----手动开关或开关量触发设备与控制输出联动;

4、模拟量自动控制----自定义模拟量上下限阈值，触发后自动控制;

5、场景控制-----自定义完整的逻辑控制触发条件;

6、70组规则设定----多达70组规则条件设定，满足多种逻辑要求。

五、监控平台软件

1、软件简介

聚英智慧泵房监控平台提供安卓/苹果手机APP、电脑端监控平台、微信监控平台等多终端软件，通过4G/网络方式与智能水泵控制箱进行远程通讯，实现水泵远程控制，水泵工作过程中的电压、电流、电量、频率、水池水位、管道压力等数据远程采集，水泵自动运行工艺参数支持远程修改，实时生效，脱机执行，支持APP、微信消息、电话、短信等多种报警方式，平台具有数据记录分析功能，可对水泵控制系统运行过程中的工作数据进行记录备份，故障分析，行为追溯。

2、功能描述

2.1、组态仿真工艺

通过组态工艺仿真界面展示水泵的运行场景，支持单泵站组态场景展示，也支持多泵站集中组态场景监控。

2.2、数据实时监控

通过手机/电脑/监控中心大屏多终端监控水泵的启停状态、保护状态、电流、电压等实时运行数据。

监测各泵站的泵房池液位、管道瞬时流量，累计流量、压力等数据。

2.3、边缘计算

根据液位工况，自动进行双泵交替控制等功能。

根据水泵工况，及时预警通知。

系统对于重要的应用控制功能，采用边缘计算方式。通过配置逻辑策略，在本地硬件策略引擎方式，使得可脱离于云平台在本地自动运行。

通过边缘计算，采集控制终端可根据外界采集信息快速处理达到快速控制的需求。

2.4、云策略控制

用户可在通过手机app、电脑WEB平台、电脑PC端软件添制定时控制、触发控制、逻辑控制等，用于控制、提醒、预警当前状态。

用户可配置调度规则，事件规则，可快速配置自定义的自动化控制流程;

支持跨设备水泵组之间相互联动;

2.5、事件主动报警

用户可对传感采集信息启用报警通知。系统可通过消息推送、微信推送、短信通知方式提醒用户。

2.6、数据记录分析

用户可对设备运行状态、控制流程、报警事件、其它信息进行分类统计、展示以及数据下载。

2.7、账号权限管理

针对不同的用户，对指定的设备拥有不同的权限：

管理权限：设备信息管理权限、删除设备权限、控制权限、分享权限、设备内部参数配置权限、云策略控制配置权限。

编辑权限：设备信息管理权限。

操作权限：对设备进行远程控制的操作权限。

只读权限：查看设备的实时状态、查看设备的历史数据、曲线、统计报告。

2.8、GIS地图定位

通过GIS地图方式对设备进行直观的地域信息展示。

以自动巡检展示的方式自动显示设备的动态信息

支持在GIS地图模式下，对设备进行手动预览、操作自动跳转等功能。

2.9、集中监控

通过栅格布局方式集中监控多个泵站、多台水泵的实时工作运行数据、报警信息，统一展示，集中管控，清楚明了。

2.10、故障追溯分析

通过平台的数据记录、历史曲线、操作记录功能实现对水泵运行故障的分析追溯功能。

审核编辑：符乾江