關于自來水泵站自動加氯系統的構建和應用

屠偉華

摘 要： 市北泵站管理所近年來一直致力于泵站遠程控制系統模式的研究，借助不斷發展的信息化技術，結合多年泵站運行經驗，利用設備更新和改造的契機，不斷對站點的加氯系統不斷進行完善。本文將以轄區楊浦泵站次氯酸鈉加藥系統改造為例，介紹市北泵站管理所在加氯系統自動功能的實際應用和完善情況。

關鍵詞： 自來水泵站;自動加氯;遠程控制技術

1 ?引言

自來水的水庫增壓泵站，主要承擔著供水管網中自來水的調蓄、增壓和水質維持任務。而隨著信息化技術的不斷發展，遠程控制技術已在泵站生產系統中全面鋪開建設，市北泵站管理所逐步對轄區各泵站生產設備進行了自動化改造，本文將以楊浦泵站次氯酸鈉投加系統為例，從加氯設備改造和全自動投加功能的實現上對自來水泵站自動加氯系統予以闡述。

2 ?自動加氯系統

2.1 泵站加氯間設備

2.2 泵站加氯模式的切換

2.2.1泵站加氯間本地控制切換步驟

加藥管道：把“1#引水手動球閥”、“2#引水手動球閥”、“1#出藥手動球閥”和“2#出藥手動球閥”相繼關閉;

加藥間風機控制箱：把“風機控制箱遠控開關”選擇“就地”;

加注泵和電動閥控制箱：把“閥門遠控開關”選擇“就地”，將1#引水電動閥、2#引水電動閥 “開到位”、3#反沖洗閥“關到位”。然后把“1#加注泵遠控開關”和“2#加注泵遠控開關”選擇“就地”。

2.2.2泵站加氯間遠程控制切換步驟

加藥管道：把“1#引水手動球閥”、“2#引水手動球閥”、“1#出藥手動球閥”、“2#出藥手動球閥”和“總管出藥手動球閥”相繼打開。

加藥間風機控制箱：把“風機控制箱遠控開關”選擇“遠控”。

加注泵和電動閥控制箱：把“閥門遠控開關”選擇“就地”，將1#引水電動閥和2#引水電動閥“關到位”。再將“1#加注泵遠控開關”、“2#加注泵遠控開關”、“閥門遠控開關”選擇“遠控”。

泵站現場的設備就地控制箱具有控制模式的優先級切換功能，若要實現泵站加氯設備的遠程操作或全自動控制，必須保證設備控制箱上的切換開關都置于“遠程”狀態，否則進行遠程操作或投入全自動運行時的控制指令將下發無效和報錯。

3 ? 泵站上位機加氯控制

3.1 ?控制級別

3.1.1 站控：泵站本地上位機或觸摸屏獲有控制權。

3.1.2 中控：中央控制室（控制中心）獲取控制權。

3.2 ?控制模式

3.2.1 點動模式，是指單獨對加氯設備操作。

點動對象有：1#引水閥開、關，2#引水閥開、關，3#反沖洗閥開、關，1#加注泵開、停，2#加注泵開、停，加藥間風機開、停。

在點動模式下，還可對1#、2#加注泵聯動開和聯動關。聯動開步驟：先開引水閥，等待10秒后，關引水閥，再開啟加注泵（加注泵頻率可手動調節）;聯動關步驟：停止加注泵，開引水閥，對加藥管路進行沖洗，等待30秒后，再關閉引水閥）。

3.2.2 自動模式，是指當有水庫泵運行時且當前余氯沒有達到目標值時，系統會根據聯動步驟，自動打開加氯泵，并通過預設的PID自動程序投加次氯酸鈉、并跟蹤目標余氯。

3.3 ?加氯自動功能設定

啟動余氯設定：在自動模式下，當余氯低于啟動余氯設定值，加注泵開啟。

停止加藥頻率設定：在自動模式下，當加注泵頻率低于設定值，持續15分鐘后，加注泵停止。

停止加藥余氯設定：在自動模式下，當余氯余氯高于設定值，加注泵停止。

目標余氯設定：自動加氯系統會根據此目標余氯設定值自動調節頻率。

自動加氯滿足狀態：當滿足以下條件時加藥自動允許：加注泵為遠程位、電動閥為遠程位、有水庫泵運行、并開啟自動控制模式。

一般設定范圍是：啟動余氯設定<目標余氯設定<停止加藥余氯設定。

3.4 ?自動模式加氯附屬功能

3.4.1當有加注泵運行時，加藥間風機自動打開。

3.4.2加注泵自切換功能：

一般情況下，每日0點判斷加注泵運行時間，哪臺加注泵運行時間較短，自動選擇開啟這臺加注泵。

特殊情況下，若2臺泵其中有1臺沒有在遠程位，則自動選擇另1臺加注泵;若2臺泵其中有1臺出現故障，自動選擇另1臺加注泵。在加氯期間如果出現故障信號，自動切換另1臺加注泵調節頻率。

3.4.3強制反沖洗功能：

設定提醒周期，到時間后彈出提醒框，在加注泵和水庫泵不運行時彈出;

沖洗過程進行狀態顯示;

當按下強制停止按鈕后，強制反沖洗停止;

強制反沖洗過程：開反沖洗閥→沖洗時間（用戶可設定）→關閉反沖洗閥→等待時間（用戶可設定）→開啟加注泵（運行時間和頻率用戶可設定）。

4 ?自動加氯系統的應用前景

自來水泵站的水質維持，主要是在水庫機組運行時進行補充加氯的操作。而隨著泵站少人化、無人化的發展趨勢，自動加氯系統將不斷在各個泵站普及，為了保障次氯酸鈉投加的安全性，提高加藥系統設備的綜合利用能力和提升加氯設備的工作效率，接下來，我們將繼續在自動加氯系統的頻率調節策略上進一步開展研究工作，引入泵組電耗和投加藥耗的效率指標概念，以期真正達到泵站加氯系統的全自動、精細化管理的最終目標。

同時，本文中提及的次氯酸鈉加藥控制技術的應用也對在之后泵站管理所自動化專業工作中將涉及的加藥系統更新或建設的相關應用前景有著切實的借鑒和指導意義。

參考文獻

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