投入式液位变送器在污水提升泵站电气系统设计中的应用

    随着我国城市化进程的不断加快以及工业生产的发展，环境污染日益严重，城市水环境日益遭到破坏，拦截污水、规划排放、集中处理成为城市污水治理的典型模式。使得我国社会污水排放量日益增大，导致环境污染问题逐渐凸显。社会对环保要求的日益提高，在这样的背景下，为了进一步提升我国的环境质量，我国的工业企业以及市政等部门加强了对于污水泵站的设计与建设，对于污水提升泵站电气系统设计也提出了更高要求，从而以此为基础确保生产、生活水系统的正常运转，降低环境污染。本文主要从污水提升泵站的作用，以及投入式液位变送器、浮球液位计等自动化测量与控制系统的组成进行了阐述。


 
　　1污水提升泵站的作用
   如今，对于生活污水以及雨水、工业废水等基本上都是采用分管输送以及收集的方式，从而大程度地实现再次循环使用并减少水资源浪费。由于污水处理条件有限，在城市中基本上会设置多个污水处理厂同时进行处理，只要这样才能确保污水处理的有效性以及及时性。为此我们在污水管途中也安装了提升泵站，对污水的高程进一步的提升。从而能够保证将这些污水输送到更远是处理站。另外，由于污水提升泵站的设置，从而有效的实现了城市中远距离污水的处理，也进一步的提高了污水处理的效率，从而更好的推动了我国城市的发展。
 
　　2污水提升泵站污水处理流程
本文以某实际工程案例为例阐述污水提升泵站污水处理流程，该工程中装有二台潜水泵，其中一个作为备用潜水泵。由于生活中会产生大量的污水，而这些污水会大量的流入集水池中，一旦集水池中的水位开始上升，此时潜水泵就开始工作，如果集水池的水位一旦降低，泵站就会自动停止。当集水池中的水位再次上升时，起动另外一台潜水泵，直至停止工作。
 
　　3电气系统设计组成
根据污水泵站污水处理现场的设备要求以及整个流程，污水泵处理站主要由PLC控制系统以及电气部分、监控系统部分组成。系统为集散型计算机控制系统。系统主要采用现场总线以太网混合型构造，而PLC在整个过程中既是以太网上的一个站点也是做为总线中的一个站，但是监控中心却不会做为现场总线网络中的站点，在以太网中只是作为一个节点，此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行，而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取，控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中，再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。
 
3.1 电气部分设计。由于污水在处理的过程中比较特殊，所以在运作的过程中应尽量避免电源中断而导致无法运行。因此，对供电负荷的要求为二级，而供电的电源采用的是双回线路。在实际工作中，泵站的主要用电负荷为一台90kV的潜水泵，电机一般采取自动或者是手动的方式进行控制，而手动方式就是就地进行控制，在设备正常运行的过程中还是PLC控制为主。
 
3.2 PLC 控制系统设计。在整个控制系统中，自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵（一用一备）为例，具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC标准电流信号输出。投入式液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使用非常方便。投入式液位变送器预先设定启泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的数值（可更改的）。污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至-3.0m时，一台泵启动，水位下降至-5.95m时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用，以保证各台泵平均使用；泵出口电动阀门与相应泵联锁。
 
3.3 监控及安防系统设计。在污水处理站除了具备远程监控系统之外，另外还要求必备远程防盗系统以及视频监控等。
 
3.3.1 周界防范报警系统。周界防范报警系统主要是利用泵站四周安装的红外对射探测器，实现对周围的闲杂人员进行警戒防止他们潜入泵站内部。如果一旦有闲杂人员翻越围墙，此时泵站报警的主机上就会出现声光报警，而这个信息因此也会被共享到监控中心，终实现自动保存相关信息。
 
3.3.2 防盗系统。在泵站室内安置幕帘式被动红外入侵探测器，其主要的作用是防止闲杂人员进入房间实施破坏活动。
 
3.3.3 远程视频图象监控系统。远程视频图像监控系统主要是设置在污水泵站的内院以及配电间并作为摄像机将记录的相关信息上传至监控中心，而监控中心的人员则可以根据视频图像传回来的信息对泵站做进一步的了解。另外远程视频图像监控系统还和泵站室内的周界报警系统、泵站室内防盗系统等相互关联，并通过数字硬盘录像机，完成终的设防、监视、报警以及监视图像的存储等
 
4设计时应该注意的一些问题
 
4.1 电源的问题。污水站对供电的要求为二级负荷。而电气相关规范中并没有提及，只是水**规范中有提及到，因此在设计时的过程中并没有引起足够的重视。但是根据民用建筑电气设计规范中提及到的二级负荷供电系统，建议采用两回线路进行供电为宜。
 
4.2 配電柜内设备的问题。根据实际现场情况可以看出，进线柜如果是双电源切换柜，那么对于1000mm的柜子相对较小，电缆处于后面位置根本就没有剩余的空间，因此柜体的宽度好是1200mm为宜。
 
4.3 自控设备的问题。在该工程中污水提升泵站电气系统设计中主要是采用投入式液位变送器、浮球液位计以及超声波液位计。而对于今后的设计可以考虑结合激光液位计以及雷达液位计等。
 
4.4 加装雨棚灯、院内照明的问题。该项目污水泵站的设计图纸中并没有道路规划以及雨棚。因此在电气设计安装的过程中自然而然也没有相应的道路照明。对于在今后的工作中应该引起重视。而解决该问题的办法也很多：可以安装声光来控制雨棚灯；在污水泵房顶也可以加设投光灯；另外对于站内道路也可以增设部分路灯。但是值得特别注意的是：在污水池内部的照明灯选择上必须要用防爆灯，另外还可以在大门处安装门铃，以便来访人员。
 
　　5结束语
　　综上所述，目前污水处理系统作为非常重要的基础设施工程，并影响着城市的健康发展，因此政府相关主管部门应予以高度的重视。与此同时，在污水提升泵站的电气系统设计方面也应该逐步实现自动化管理与控制，如此才能提高泵站运行效率，实现泵站的安全稳定运行，进而获取更大的社会和经济效益。

上一条：国内仪器仪表制造业发展情况简介及未来趋势分析预测
下一条：电磁流量计在空调冷却水测量系统中的设计与应用