泵站是城市排水和农田灌溉的重要设施。过去泵站依靠人工操作。工人需要现场查看水位。工人需要手动启动水泵。工人需要手动关闭水泵。这种工作方式有很多问题。工人劳动强度很大。工人需要日夜值班。刮风下雨也要去泵站。工作效率不高。人工判断水位不准确。水位高了才开机可能太晚。水位低了才关机可能浪费电。设备故障不能马上发现。水泵坏了才知道。管道漏了才知道。这会耽误抢修时间。突然停电可能造成设备损坏。雨水太大可能来不及排水。城市会发生内涝。农田会被淹掉。

自动化技术可以解决这些问题。自动化泵站不需要人工一直看着。自动化泵站自己监测水位。水位传感器放在水里。传感器把水位信号传给控制器。水位到了高位自动开机。水位到了低位自动关机。自动化泵站监测设备状态。水泵温度高了自动报警。电机电流大了自动报警。振动大了自动报警。管理人员在办公室就能看到。手机也能收到报警信息。故障可以早点处理。自动化泵站能记录数据。每天抽了多少水有记录。用了多少电有记录。开了几次机有记录。这些数据对管理有帮助。可以分析哪个泵站效率高。可以制定更好的运行计划。

自动化泵站的核心是控制器。控制器就像泵站的大脑。控制器接收传感器的信号。水位传感器送来水位信号。压力传感器送来压力信号。流量计送来流量信号。控制器处理这些信号。控制器根据程序做出判断。控制器发出控制命令。接触器接到命令闭合。水泵电机开始转动。水泵开始抽水。控制器可以连接网络。通过网络把数据传到监控中心。监控中心有一台电脑。电脑上安装监控软件。软件显示泵站的地图。软件显示各个泵站的水位。软件显示水泵的运行状态。绿色代表水泵在运行。红色代表水泵停止。黄色代表水泵故障。点击图标可以看到详细数据。可以看到当前水位。可以看到今日累计流量。可以远程控制水泵。点击启动按钮水泵就启动。点击停止按钮水泵就停止。这样很方便。

自动化泵站需要很多设备。水位传感器很重要。超声波水位计用得比较多。它装在泵房上面。它向下发射超声波。超声波碰到水面返回。计算时间得到水位数据。这种传感器不接触水。不容易损坏。压力传感器装在管道上。它测量管道里的水压。水压太高可能管道堵了。水压太低可能管道漏了。流量计测量抽了多少水。电磁流量计比较准确。它测量水的流速。根据管径算出流量。这些设备把信号送到控制器。控制器一般是PLC。PLC可靠性很高。PLC不怕潮湿。PLC不怕振动。PLC可以连续工作很多年。PLC有输入端子。传感器信号接到输入端。PLC有输出端子。输出端子控制接触器。接触器控制电机。PLC还有通信接口。通过通信接口连接网络。网络可以是光纤。网络可以是无线。无线网络安装简单。光纤网络速度快更稳定。

设计自动化泵站要考虑几个方面。第一是可靠性。泵站要长期稳定运行。设备要选质量好的。关键设备要有备用。一台水泵坏了另一台可以顶上。电源也要有备用。市电停了发电机要自动启动。控制系统也要可靠。PLC本身很可靠。重要信号可以冗余监测。第二是安全性。设备要保护人身安全。电柜要可靠接地。带电部分要隔离好。设备要保护自身安全。电机要有过载保护。水泵要有空转保护。管道要有压力保护。第三是经济性。自动化要节省成本。要节省电费。水泵可以根据需要启停。不用一直开着。要节省人力。一个工人可以管理多个泵站。不用每个泵站都有人。设备投资要合理。不必都用最贵的设备。满足要求就可以。

安装自动化系统有步骤。先勘察现场。了解泵房有多大。有几台水泵。水泵功率多大。进水管道在哪里。出水管道在哪里。现有电气设备是什么情况。然后制定方案。确定用什么控制器。确定要哪些传感器。确定怎么组网。确定监控中心放在哪里。接着画设计图纸。画电气原理图。画PLC接线图。画网络拓扑图。画监控画面图。然后安装设备。安装传感器。安装PLC控制柜。敷设电缆和网线。接着编写程序。编写PLC里的控制程序。程序要包括自动运行。程序要包括手动运行。程序要包括故障处理。编写电脑上的监控软件。软件要显示数据。软件要能报警。软件要能记录历史。然后调试系统。先调试单个设备。让传感器能读数。让水泵能启停。再调试联动功能。水位高了自动开泵。水位低了自动停泵。最后培训管理人员。教他们怎么用电脑。教他们怎么看报警。教他们怎么处理常见问题。

自动化泵站带来很多好处。排水更及时。下雨时水位上升得快。自动化系统反应快。马上启动水泵排水。城市不容易积水。灌溉更精准。农田需要水时自动供水。不需要时自动停止。节约了水资源。管理更轻松。工人不用跑来跑去。在办公室就能掌握情况。出现故障马上知道。可以马上安排维修。数据更完整。每天运行情况有记录。可以打印成报表。可以分析优化。节能效果明显。水泵在高效区运行。避免无用功。电费开支下降。

自动化泵站也会有问题。设备可能出故障。传感器可能不准。需要定期校验。网络可能中断。数据传不回来。要有本地存储功能。停电时系统不工作。要有备用电源。雷击可能损坏设备。要做好防雷接地。管理人员需要学习。要懂得基本操作。要能判断常见故障。

未来自动化泵站会更智能。会加入人工智能技术。系统可以自己学习。系统能预测水位变化。提前做好抽水准备。系统能分析设备数据。提前发现设备隐患。在故障发生前就维修。会用到更多先进传感器。水质传感器可以监测水质。淤泥传感器可以监测淤泥厚度。会用到更先进的通信技术。5G网络速度更快。数据传送更实时。会实现更大范围联网。一个城市所有泵站联成一张网。统一调度统一管理。水资源利用效率更高。

泵站自动化是一个实际的项目。它用技术解决实际问题。它让排水灌溉更可靠。它让管理更科学。它节省人力物力。它保护城市安全。它促进农业发展。这项技术会继续进步。会有更多泵站实现自动化。人们的生活会因此变得更好。