投入式液位變送器在污水提升泵站電氣系統設計中的應用

    隨著我國城市化進程的不斷加快以及工業生產的發展，環境污染日益嚴重，城市水環境日益遭到破壞，攔截污水、規劃排放、集中處理成為城市污水治理的典型模式。使得我國社會污水排放量日益增大，導致環境污染問題逐漸凸顯。社會對環保要求的日益提高，在這樣的背景下，為了進一步提升我國的環境質量，我國的工業企業以及市政等部門加強了對于污水泵站的設計與建設，對于污水提升泵站電氣系統設計也提出了更高要求，從而以此為基礎確保生產、生活水系統的正常運轉，降低環境污染。本文主要從污水提升泵站的作用，以及投入式液位變送器、浮球液位計等自動化測量與控制系統的組成進行了闡述。


 
　　1污水提升泵站的作用
   如今，對于生活污水以及雨水、工業廢水等基本上都是采用分管輸送以及收集的方式，從而大程度地實現再次循環使用并減少水資源浪費。由于污水處理條件有限，在城市中基本上會設置多個污水處理廠同時進行處理，只要這樣才能確保污水處理的有效性以及及時性。為此我們在污水管途中也安裝了提升泵站，對污水的高程進一步的提升。從而能夠保證將這些污水輸送到更遠是處理站。另外，由于污水提升泵站的設置，從而有效的實現了城市中遠距離污水的處理，也進一步的提高了污水處理的效率，從而更好的推動了我國城市的發展。
 
　　2污水提升泵站污水處理流程
本文以某實際工程案例為例闡述污水提升泵站污水處理流程，該工程中裝有二臺潛水泵，其中一個作為備用潛水泵。由于生活中會產生大量的污水，而這些污水會大量的流入集水池中，一旦集水池中的水位開始上升，此時潛水泵就開始工作，如果集水池的水位一旦降低，泵站就會自動停止。當集水池中的水位再次上升時，起動另外一臺潛水泵，直至停止工作。
 
　　3電氣系統設計組成
根據污水泵站污水處理現場的設備要求以及整個流程，污水泵處理站主要由PLC控制系統以及電氣部分、監控系統部分組成。系統為集散型計算機控制系統。系統主要采用現場總線以太網混合型構造，而PLC在整個過程中既是以太網上的一個站點也是做為總線中的一個站，但是監控中心卻不會做為現場總線網絡中的站點，在以太網中只是作為一個節點，此網上的各站點相互之間的數據交換通過以太網進行，而現場的信息也通過以太網從PLC的寄存器中讀取，控制現場的參數也由以太網送到主站PLC的寄存器中，再通過主/從協議傳送到現場總線中的各從站。從而實現污水站的遠程監視控制。
 
3.1 電氣部分設計。由于污水在處理的過程中比較特殊，所以在運作的過程中應盡量避免電源中斷而導致無法運行。因此，對供電負荷的要求為二級，而供電的電源采用的是雙回線路。在實際工作中，泵站的主要用電負荷為一臺90kV的潛水泵，電機一般采取自動或者是手動的方式進行控制，而手動方式就是就地進行控制，在設備正常運行的過程中還是PLC控制為主。
 
3.2 PLC 控制系統設計。在整個控制系統中，自動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計。集水內安裝2個浮球液位計和1個投入式液位變送器。投入式液位變送器是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應，將靜壓轉成電信號。經過溫度補償和線性校正。轉換成4-20mADC標準電流信號輸出。投入式液位變送器的傳感器部分可直接投入到液體中，變送器部分可用法蘭或支架固定，安裝使用非常方便。投入式液位變送器預先設定啟泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的數值（可更改的）。污水不斷的注入集水池內，當集水池內水位升至-3.0m時，一臺泵啟動，水位下降至-5.95m時，泵自動停止工作。當集水池再次充滿水時，起動另外一臺水泵，直至停止工作。兩臺水泵可由程序控制自動切換使用，以保證各臺泵平均使用；泵出口電動閥門與相應泵聯鎖。
 
3.3 監控及安防系統設計。在污水處理站除了具備遠程監控系統之外，另外還要求必備遠程防盜系統以及視頻監控等。
 
3.3.1 周界防范報警系統。周界防范報警系統主要是利用泵站四周安裝的紅外對射探測器，實現對周圍的閑雜人員進行警戒防止他們潛入泵站內部。如果一旦有閑雜人員翻越圍墻，此時泵站報警的主機上就會出現聲光報警，而這個信息因此也會被共享到監控中心，終實現自動保存相關信息。
 
3.3.2 防盜系統。在泵站室內安置幕簾式被動紅外入侵探測器，其主要的作用是防止閑雜人員進入房間實施破壞活動。
 
3.3.3 遠程視頻圖象監控系統。遠程視頻圖像監控系統主要是設置在污水泵站的內院以及配電間并作為攝像機將記錄的相關信息上傳至監控中心，而監控中心的人員則可以根據視頻圖像傳回來的信息對泵站做進一步的了解。另外遠程視頻圖像監控系統還和泵站室內的周界報警系統、泵站室內防盜系統等相互關聯，并通過數字硬盤錄像機，完成終的設防、監視、報警以及監視圖像的存儲等
 
4設計時應該注意的一些問題
 
4.1 電源的問題。污水站對供電的要求為二級負荷。而電氣相關規范中并沒有提及，只是水**規范中有提及到，因此在設計時的過程中并沒有引起足夠的重視。但是根據民用建筑電氣設計規范中提及到的二級負荷供電系統，建議采用兩回線路進行供電為宜。
 
4.2 配電柜內設備的問題。根據實際現場情況可以看出，進線柜如果是雙電源切換柜，那么對于1000mm的柜子相對較小，電纜處于后面位置根本就沒有剩余的空間，因此柜體的寬度好是1200mm為宜。
 
4.3 自控設備的問題。在該工程中污水提升泵站電氣系統設計中主要是采用投入式液位變送器、浮球液位計以及超聲波液位計。而對于今后的設計可以考慮結合激光液位計以及雷達液位計等。
 
4.4 加裝雨棚燈、院內照明的問題。該項目污水泵站的設計圖紙中并沒有道路規劃以及雨棚。因此在電氣設計安裝的過程中自然而然也沒有相應的道路照明。對于在今后的工作中應該引起重視。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投光燈；另外對于站內道路也可以增設部分路燈。但是值得特別注意的是：在污水池內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結束語
　　綜上所述，目前污水處理系統作為非常重要的基礎設施工程，并影響著城市的健康發展，因此政府相關主管部門應予以高度的重視。與此同時，在污水提升泵站的電氣系統設計方面也應該逐步實現自動化管理與控制，如此才能提高泵站運行效率，實現泵站的安全穩定運行，進而獲取更大的社會和經濟效益。

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