关于自来水泵站自动加氯系统的构建和应用

屠伟华

摘 要： 市北泵站管理所近年来一直致力于泵站远程控制系统模式的研究，借助不断发展的信息化技术，结合多年泵站运行经验，利用设备更新和改造的契机，不断对站点的加氯系统不断进行完善。本文将以辖区杨浦泵站次氯酸钠加药系统改造为例，介绍市北泵站管理所在加氯系统自动功能的实际应用和完善情况。

关键词： 自来水泵站;自动加氯;远程控制技术

1  引言

自来水的水库增压泵站，主要承担着供水管网中自来水的调蓄、增压和水质维持任务。而随着信息化技术的不断发展，远程控制技术已在泵站生产系统中全面铺开建设，市北泵站管理所逐步对辖区各泵站生产设备进行了自动化改造，本文将以杨浦泵站次氯酸钠投加系统为例，从加氯设备改造和全自动投加功能的实现上对自来水泵站自动加氯系统予以阐述。

2  自动加氯系统

2.1 泵站加氯间设备

2.2 泵站加氯模式的切换

2.2.1泵站加氯间本地控制切换步骤

加药管道：把“1#引水手动球阀”、“2#引水手动球阀”、“1#出药手动球阀”和“2#出药手动球阀”相继关闭;

加药间风机控制箱：把“风机控制箱远控开关”选择“就地”;

加注泵和电动阀控制箱：把“阀门远控开关”选择“就地”，将1#引水电动阀、2#引水电动阀 “开到位”、3#反冲洗阀“关到位”。然后把“1#加注泵远控开关”和“2#加注泵远控开关”选择“就地”。

2.2.2泵站加氯间远程控制切换步骤

加药管道：把“1#引水手动球阀”、“2#引水手动球阀”、“1#出药手动球阀”、“2#出药手动球阀”和“总管出药手动球阀”相继打开。

加药间风机控制箱：把“风机控制箱远控开关”选择“远控”。

加注泵和电动阀控制箱：把“阀门远控开关”选择“就地”，将1#引水电动阀和2#引水电动阀“关到位”。再将“1#加注泵远控开关”、“2#加注泵远控开关”、“阀门远控开关”选择“远控”。

泵站现场的设备就地控制箱具有控制模式的优先级切换功能，若要实现泵站加氯设备的远程操作或全自动控制，必须保证设备控制箱上的切换开关都置于“远程”状态，否则进行远程操作或投入全自动运行时的控制指令将下发无效和报错。

3   泵站上位机加氯控制

3.1  控制级别

3.1.1 站控：泵站本地上位机或触摸屏获有控制权。

3.1.2 中控：中央控制室（控制中心）获取控制权。

3.2  控制模式

3.2.1 点动模式，是指单独对加氯设备操作。

点动对象有：1#引水阀开、关，2#引水阀开、关，3#反冲洗阀开、关，1#加注泵开、停，2#加注泵开、停，加药间风机开、停。

在点动模式下，还可对1#、2#加注泵联动开和联动关。联动开步骤：先开引水阀，等待10秒后，关引水阀，再开启加注泵（加注泵频率可手动调节）;联动关步骤：停止加注泵，开引水阀，对加药管路进行冲洗，等待30秒后，再关闭引水阀）。

3.2.2 自动模式，是指当有水库泵运行时且当前余氯没有达到目标值时，系统会根据联动步骤，自动打开加氯泵，并通过预设的PID自动程序投加次氯酸钠、并跟踪目标余氯。

3.3  加氯自动功能设定

启动余氯设定：在自动模式下，当余氯低于启动余氯设定值，加注泵开启。

停止加药频率设定：在自动模式下，当加注泵频率低于设定值，持续15分钟后，加注泵停止。

停止加药余氯设定：在自动模式下，当余氯余氯高于设定值，加注泵停止。

目标余氯设定：自动加氯系统会根据此目标余氯设定值自动调节频率。

自动加氯满足状态：当满足以下条件时加药自动允许：加注泵为远程位、电动阀为远程位、有水库泵运行、并开启自动控制模式。

一般设定范围是：启动余氯设定<目标余氯设定<停止加药余氯设定。

3.4  自动模式加氯附属功能

3.4.1当有加注泵运行时，加药间风机自动打开。

3.4.2加注泵自切换功能：

一般情况下，每日0点判断加注泵运行时间，哪台加注泵运行时间较短，自动选择开启这台加注泵。

特殊情况下，若2台泵其中有1台没有在远程位，则自动选择另1台加注泵;若2台泵其中有1台出现故障，自动选择另1台加注泵。在加氯期间如果出现故障信号，自动切换另1台加注泵调节频率。

3.4.3强制反冲洗功能：

设定提醒周期，到时间后弹出提醒框，在加注泵和水库泵不运行时弹出;

沖洗过程进行状态显示;

当按下强制停止按钮后，强制反冲洗停止;

强制反冲洗过程：开反冲洗阀→冲洗时间（用户可设定）→关闭反冲洗阀→等待时间（用户可设定）→开启加注泵（运行时间和频率用户可设定）。

4  自动加氯系统的应用前景

自来水泵站的水质维持，主要是在水库机组运行时进行补充加氯的操作。而随着泵站少人化、无人化的发展趋势，自动加氯系统将不断在各个泵站普及，为了保障次氯酸钠投加的安全性，提高加药系统设备的综合利用能力和提升加氯设备的工作效率，接下来，我们将继续在自动加氯系统的频率调节策略上进一步开展研究工作，引入泵组电耗和投加药耗的效率指标概念，以期真正达到泵站加氯系统的全自动、精细化管理的最终目标。

同时，本文中提及的次氯酸钠加药控制技术的应用也对在之后泵站管理所自动化专业工作中将涉及的加药系统更新或建设的相关应用前景有着切实的借鉴和指导意义。

参考文献

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[4] 苗娜，贾敏智，石晓敏. 净水厂自动加氯控制系统实现[J].电子设计工程.2010（08）.