高山臺站手機端抽水及監測的設計和實踐

湖南省懷化市6902臺 滕 清

本文運用電工技能、移動網絡、物聯網等相關知識，對高山臺站手動抽水的方式進行了改造，實現了手機端遠程抽水及監測水位新方式的實踐。

隨著4G無線技術、物聯網技術的發展，給眾多傳統行業插上了騰飛的翅膀，改變了原有的工作方式，提高了工作效率，本文運用這些新技術設計并實踐了一種手機端抽水及監測的新方案。

1 手機端抽水及監測方案簡介

（1）我臺地處高山地區，遠離城市，供水采用二級抽水至山頂蓄水池，再通過水管分流到用水處。原有的抽水方式為供電機房手動合閘分閘控制山底水池潛水泵、山腰水池潛水泵將水分級抽至山頂蓄水池，抽水量和抽水時間難以準確把握。

（2）手機端抽水及監測方案采用并聯思路將抽水過程分為兩個獨立的抽水操作部分和水位監測部分，抽水操作部分還融入原有手動抽水裝置作為備用系統，抽水操作部分也采用并聯方式連接山底水池潛水泵和山腰水池潛水泵。水位監測部分同樣采用并聯方式分別監測山底水池水位、山腰水池水位、山頂蓄水池水位。

（3）由于三個水池到供電機房有一定距離，故水位監測部分的裝置采用太陽能供電的方式，水位監測數據通過中國移動網絡傳輸至物聯網監測平臺。

（4）抽水操作部分安裝在供電機房手動抽水裝置旁，方便把手動抽水裝置作為備用系統接入。

2 手機端抽水及監測設計方案

2.1 手機端抽水及監測設計方案圖

手機端抽水及監測設計方案示意圖如圖1所示。

圖1 手機端抽水及監測設計方案示意圖

2.2 手機端抽水及監測設計方案圖說明

（1）抽水操作部分：三相電接入4G遠程智能斷路器，斷路器選用希崖黑金剛系列，產品具有APP控制多路開關、實時反饋開關狀態、分享給多人開通權限等功能；再接入緊湊型軟啟動器（含缺相過載保護功能），軟啟動器選用數恩SST系列，產品具有內置旁路，體積小巧，軟啟動時間可調，啟動信號端子可短接等功能；再接入雙投閘刀開關，雙投開關選用雙泰雙投系列，產品具有緊固環設計，配件采用紫銅鍍錫處理等特點，再接入潛水泵。為了監測潛水泵的工作狀態，在線路上加裝電流互感器和拓普瑞多功能4G電表，產品能監測電壓、電流、功率、溫度等參數，手機移動端界面查看各種數據、管理設備等功能。

（2）水位監測部分：4G液位表選用拓普瑞品牌定制款，外接太陽能電源，產品具有低功耗、短信微信報警、手機APP遠程配置參數等功能。

（3）抽水操作部分的所有電氣設備都安裝在配電箱內，水位監測部分的4G液位表及太陽能鋰電池儲控一體機安裝在定制款不銹鋼太陽能支架內。

（4）手機端抽水及監測的基本流程：4G液位表按設置時間采樣水位數據及設置好的上報時間上傳至物聯網監測平臺，當水位數值超過設置的最低值或最高值時，通過短信或微信方式發出報警信息到工作人員的手機端。工作人員收到報警信息后，進入4G遠程智能斷路器APP小程序發送合閘或分閘指令，潛水泵開始工作或停止工作，同時可進入多功能4G電表APP小程序查看潛水泵的運行參數。當水池水位恢復正常值時，4G液位表將再次發送信息至工作人員的手機端。工作人員當班時可隨時通過手機端查看各個水池水位，合理安排抽水時間及分級抽水。

3 手機端抽水及監測設計方案的優點

（1）相對于單位原有手動合閘分閘的抽水方式，具有智能化、遠程化、移動化的優點，實現了手機端主動控制的新方式。能數字化的查看潛水泵的工作參數，特別是避免了下雨下雪等惡劣天氣人工觀察水池水位的情況。由于采用并聯的設計思想，當方案中的電氣設備出現異常時能快速判斷出故障點并更換新品。

（2）相對于全自動控制器通過電纜連接潛水泵抽水的方式，節省了電纜的鋪設和施工成本，文中闡述的設計方案的實施由我臺工作人員完成，降低了人工成本。

（3）相對于利用遠程跳頻技術自動控制的抽水發射器及抽水接收器組成的方式，成本相差不大，但跳頻技術存在頻率干擾、建筑物、山體阻擋信號的情況，而且信號傳輸距離有一定限制。并且手機端不能實時顯示水池水位的信息。

（4）由于地理位置和氣候的原因、單位建設施工等其他原因，一年中存在一定時間的缺水期，使用4G液位表能實時顯示三個水池的水位情況，能合理分級抽水及調配三個水池的蓄水量，最大程度的保證生活、工作、施工的用水量。當方案中抽水操作部分的電氣設備出現故障時，值班人員能快速切換至手動抽水系統，避免停水。

通過對原有手動抽水方式的改造，手機端抽水的新方式極大的減少了工作量，提高了勞動效率，改變了單位落后的手動抽水模式。