一种泵站智能运行控制系统的制作方法

本发明涉及一种泵站智能运行控制系统，属泵站机组优化运行控制。

背景技术：

1、泵站在工作运行过程中，为了使泵站机组能充分发挥工作效率，达到最佳节能效果，通常的做法是通过调节水泵叶片的角度来实现其目的；其具体调节方法是通过检测泵站水泵运行的扬程、流量和功率，计算出泵站运行的装置效率，再通过运行效率的高低调整水泵叶片角度的大小来达到泵站经济运行、优化运行的目地。

2、早期由于受测控技术的限制，加之对大泵的测流及水泵叶片角度的调节技术不太成熟，导致对大型泵站的水泵叶片角度调节大都不太理想，使得泵站在运行过程中对水泵叶片角度基本不能进行调节，运行时水泵叶片的角度大小基本不变，不能对水泵的高效区经济运行进行跟踪，所以不能达到机组的优化运行。

3、随着时代的科技发展和测流技术的进步，现有对大泵测流技术及水泵叶片角度的调节技术也逐渐成熟，水泵流量监测数据的精确度也得到了极大的提高，这对泵站的自动优化运行以及水泵叶片角度的调节精度提供了很好的技术支撑，完全能实现通过实时刷新启动水泵叶片角度调节器对水泵叶片角度进行精确控制，跟踪调节水泵叶片运行角度使机组运行效率达到最高的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种利用机组运行功率、运行扬程和流量等数据，经过综合分析判断建立起控制模型，实时刷新启动水泵叶片角度调节器对水泵叶片角度进行精确控制，实时跟踪调节水泵叶片运行角度使机组自动优化、经济运行，达到运行效率最高、节能效果明显，从而达到机组安全高效运行目地的泵站智能运行控制系统。

2、本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

3、该泵站智能运行控制系统由控制装置、功率变送器、流量变送器、上游液位变送器、下游液位变送器、振动传感器、水泵叶片角度传感器、叶片角度调节器构成，所述叶片角度调节器安装在水泵的主传动轴上端，叶片角度调节器为水泵上已有的装置；所述控制装置安装在叶片角度调节器上，功率变送器安装在水泵电机控制柜上，流量变送器安装在水泵的出水口上，上游液位变送器安装在上游水道中，下游液位变送器安装在下游水道中，振动传感器安装在叶片角度调节器的外罩与调节器缸体之间，并固定在叶片角度调节器外罩的内壁上，水泵叶片角度传感器安装在水泵叶片的外端；所述控制装置通过传输线分别与功率变送器、流量变送器、上游液位变送器、下游液位变送器、振动传感器、水泵叶片角度传感器和叶片角度调节器连接；所述控制装置通过泵站上位机接口与泵站的上位机连接。

4、所述控制装置由箱体、箱盖构成，箱体内安装有可编程控制器、 plc扩展、调节器控制器、电源开关和接线端子，箱盖的上部装有触摸屏，箱盖的下部装有电源指示灯、运行指示灯、开环/闭环开关和电源开关按钮；所述的电源开关分别与电源指示灯、运行指示灯、开环/闭环开关和电源开关按钮电连接。

5、所述功率变送器为s3-wrd-3三相三线有功/无功功率组合变送器。

6、所述流量变送器为pcm950差压变送器。

7、所述上游液位变送器和下游液位变送器为rl206a液位变送器。

8、所述振动传感器为hg-c1030振动传感器。

9、所述水泵叶片角度传感器为hg-c1200角度传感器。

10、本发明与现有技术相比的有益效果在于：

11、该泵站智能运行控制系统通过功率变送器、流量变送器、上游液位变送器、下游液位变送器、振动传感器、泵站上位机、水泵叶片角度传感器等装置采集主机运行时段内流道的机组运行功率、机组运行扬程、流量等数据，经控制装置的可编程控制器处理后建立起控制数学模型，并实时刷新水泵叶片角度调节器对水泵叶片角度的控制，跟踪调节水泵叶片运行角度使机组运行效率达到最高，从而达到机组安全高效运行的目地。并增加了泵站机组的振动监测，确保泵站机组的正常运行。另外，本控制系统设计有开环紧急抢排运行模式和闭环高效节能运行模式两种运行模式：在紧急抢排运行模式时，尽量加大水泵叶片运行角度，在保证机组最大功率运行无异常振动情况下，使用最大流量开环运行，加速抢排渍水抗灾，其因素在于抢险抗灾时，主要目的是加速抢排渍水，节约能源和经济运行是次要目的。在闭环高效节能运行模式时，根据实际水泵特性曲线、运行扬程，对应水泵高效运行区，进行角度设置实现跟踪高效运行区，由控制系统发出指令，使机组运行在最高效率工况，实现节约能源，经济运行，优化运行。

技术特征：

1.一种泵站智能运行控制系统，它由控制装置（1）、功率变送器（2）、流量变送器（3）、上游液位变送器（4）、下游液位变送器（5）、振动传感器（6）、水泵叶片角度传感器（8）、叶片角度调节器（9）构成，所述的叶片角度调节器（9）安装在水泵的主传动轴上端，叶片角度调节器（9）为水泵上已有的装置；所述的控制装置（1）安装在叶片角度调节器（9）上，功率变送器（2）安装在水泵电机控制柜（12）上，流量变送器（3）安装在水泵的出水口上，上游液位变送器（4）安装在上游水道中，下游液位变送器（5）安装在下游水道中，振动传感器（6）安装在叶片角度调节器（9）的外罩与调节器缸体之间，并固定在叶片角度调节器（9）外罩的内壁上，水泵叶片角度传感器（8）安装在水泵叶片的外端；所述的控制装置（1）通过传输线分别与功率变送器（2）、流量变送器（3）、上游液位变送器（4）、下游液位变送器（5）、振动传感器（6）、水泵叶片角度传感器（8）和叶片角度调节器（9）连接；所述的控制装置（1）通过泵站上位机接口（7）与泵站的上位机连接。

2.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述的控制装置（1）由箱体（101）、箱盖（113）构成，箱体（101）内安装有可编程控制器（102）、 plc扩展（103）、调节器控制器（104）、电源开关（105）和接线端子（106），箱盖（113）的上部装有触摸屏（107），箱盖（113）的下部装有电源指示灯（108）、运行指示灯（109）、开环/闭环开关（110）和电源开关按钮（111）；所述的电源开关（105）分别与电源指示灯（108）、运行指示灯（109）、开环/闭环开关（110）和电源开关按钮（111）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述功率变送器（2）为s3-wrd-3三相三线有功/无功功率组合变送器。

4.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述流量变送器（3）为pcm950差压变送器。

5.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述上游液位变送器（4）和下游液位变送器（5）为rl206a液位变送器。

6.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述振动传感器（6）为hg-c1030振动传感器。

7.根据权利要求1所述的一种泵站智能运行控制系统，其特征在于：所述水泵叶片角度传感器（8）为hg-c1200角度传感器。

技术总结
本发明涉及一种泵站智能运行控制系统，属泵站机组优化运行控制技术领域。该控制系统通过功率变送器、流量变送器、上游液位变送器、下游液位变送器、水泵叶片角度传感器等装置采集主机运行时段内流道的机组运行功率、扬程、流量等数据，经控制装置的可编程控制器处理后建立起控制数学模型，并实时刷新水泵叶片角度调节器对水泵叶片角度的控制，使机组运行效率达到最高，从而达到机组安全高效运行的目地。本控制系统还设计有开环紧急抢排运行模式和闭环高效节能运行模式两种运行模式。解决了现有泵站不能对水泵叶片角度进行精确控制，实时跟踪调节水泵叶片运行角度使机组运行效率达到最高的问题。

技术研发人员：张宇,刘红伟,张瑾,陈运杰,黄成
受保护的技术使用者：湖北拓宇水电科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19