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

　　【摘 要】雨污水提升泵站的功能，是将雨水和污水输送到对应的污水处理厂，是一种设置在污水管线中途的泵站，能够有效提升污水处理的范围，将污水输送到多个污水处理厂，提高污水处理效率。本文结合雨水及污水提升泵站作用，对其电气系统的设计进行了讨论和分析，希望能够为污水处理泵站的设计提供一定的参考。

　　工业化进程的加快，带动了社会生产力水平的提高，推动了城乡一体化进程的加快，但是同时也带来了巨大的环境污染，如大气污染、水污染、固体废弃物污染等。其中水污染的治理是当前环境保护中一个非常重要的环节，必须得到相关环保部门的高度重视。当前，城市规模的迅速扩大和城市人口的增加，使得城市的污水排放量也在不断增大，为了提高污水处理的范围和效果，设置相应的污水提升泵站，做好泵站电气设计，就显得尤其重要。

　　1 雨水及污水提升泵站的作用

　　在现代城市中，工业废水、生活污水以及雨水采用的是分管收集和输送的形式，能够对水资源进行非常大限度的循环利用，减少水资源的浪费。但是，受污水处理能力的限制，对于城市污水的处理通常都需要数个污水处理厂同时进行，才能保证污水处理的及时性和有效性。对此，可以在污水管中途设置相应的提升泵站，对污水高程进行提升，确保其能够达到距离较远的污水处理站点。简单来讲，污水提升泵站的作用，就是对污水进行远距离输送，提升污水高程，使其能够自流到污水处理厂的进口泵位置。污水提升泵站的设置，有效的拓宽了城市污水处理的范围，而且多个污水处理厂同时作业的方式，也能够提高城市污水处理能力，加快绿色城市的建设步伐，推动城市经济的可持续发展。

　　2 雨水及污水提升泵站电气设计

　　以某城市小区污水提升泵站的建设为例，对其电气设计进行简要分析。该泵站设置有一用一备两台潜水泵，通过污水收集管道，将周边居民的生产和生活污水集中收集到集水池中，待其上升到一定水位后，一台水泵启动，而水位下降到一个低水位时，则水泵自动停止工作。

　　2.1 电气部分设计

　　污水处理工作是一个连续性的工作，一旦系统在运行过程中出现电源中断或者控制故障，则会引起系统的混乱，需要一定的时间才能恢复，从而影响污水处理的效果。因此，在电气部分设计过程中，应该将供电负荷需求设置为二级，采用双回线路供电电源，保证供电的可靠性。同时，泵站的主要用电负荷为两台功率在 90kW 潜水泵，一主一备，并不同时运行。电机控制方式包括了自动控制和手动控制两种，当其处于正常运行状态时，可以采用自动控制的方式，由 PLC 控制系统进行远程控制，而如果电子出现异常，则检修人员可以将其更改为手动控制，通过现场就地控制，对异常进行检测。

　　2.2PLC 控制系统设计

　　在泵站控制系统中，自动控制部分包括了潜水泵温度控制、漏油控制，以及集水池液位控制，这里主要针对集水池液位控制系统的设计进行简要分析。在集水池内，设置两个浮球液位计，以及一个投入式液位变送器，并对投入式液位变送器的启泵和停泵数值进行预设，启泵-3.0m，停泵-5.95m，可以根据实际需求，对上述数值进行更改。通过污水收集管道，将周边居民的生产生活污水收集到集水池中，每当其水位上升到启泵值时，则潜水泵启动，将污水抽出，水位下降到停泵值时，则潜水泵自动停止运转。集水池再次注满水后，另外一台潜水泵启动。两台潜水泵可以通过相应的控制程序，实现自动切换。同时，两个浮球液位计分别设置在高低液位，当水位达到响应值，经 PLC与报警呼叫装置连接，并传输到监控中心。

　　2.3 监控及安防系统设计

　　（1）周界防范报警系统。周界防范报警系统通常设在泵站周边的墙体上，设置相应的主动红外对射探测器，对周围环境进行分段监测和境界，以防止闲杂人员进入泵站。一旦监测到有人翻越围墙，则泵站报警主机会立即发出声光信号，警示值班人员，并将报警信号发送到监控中心，对报警时间和报警信息进行自动保存和记录。

　　（2）防盗系统。在泵站建筑内部，安装了相应的幕帘式被动红外入侵探测器，一旦检测到有人在未经许可的情况下进入室内，则会立即发送报警信息，减少设备被盗的情况。

　　（3）远程图像监控系统。该系统主要是通过设置在污水提升泵站以及配电间的摄像机，对泵站设备的运行状态进行监测，并将拍摄到的图像发送到监控中心，由监控中心进行管理和记录，使得泵站管理人员能够随时了解泵站的运行状态。通过远程图像监控系统与周界报警系统、防盗系统的联动，能够实现监视、设防、报警等功能。

　　2.4 需要注意的问题

　　（1）电源问题：污水提升泵站的电气系统属于二级负荷，但是在相关规范和标准中并没有制定明确的条文，因此在设计中，技术人员虽然查看了规范，但是却不没有看到其属于二级负荷，也就没有依照二级负荷的标准，去考虑电源的配置问题，很容易引发各种各样的问题和，影响泵站功能的充分发挥。依照我国《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）3.2.10 的相关要求，对于二级负荷供电系统，应该采用双回线供电，以保证供电的可靠性和安全性。

　　（2）配电柜设备问题：从该工程的现场实际情况来看，如果进线柜采用的是双电源切换柜，则设计采用的宽度在 1000mm的柜子内部空间相对狭窄，线路拍的非常密集，基本上没有多余的空间，给施工和维护工作带来了很大的不便，因此，应该更换为宽度 1200mm 的配电柜。

　　（3）自控设备问题：在上述泵站设计中，采用了超声波液位计和浮球液位计，效果良好，而在今后的设计中，考虑到测量数值的准确性及可靠性，以及电气系统的技术性，可以考虑使用雷达液位计湖或者激光液位计等自动设备，根据实际需求进行合理选择。

　　（4）照明问题：在对污水提升泵站进行设计时，需要充分考虑周边道路的照明以及泵站雨棚照明问题，充分重视细节设计。例如，可以在适当位置安装声控或者光控的雨棚等，在污水泵房顶四周设置多个投光灯，在院内设置路灯等，切实做好泵站照明工作，为夜间管理和设备维护提供良好的环境。

　　3 结语

　　总而言之，在现代化城市建设中，污水处理系统是非常重要的基础设施工程，在很大程度上影响了城市的绿色环保发展，必须得到市政主管部门的高度重视。污水提升泵站通常设置在污水管道中部，能够提升污水高程，延长其传输距离，提升城市污水处理的质量和效率，做好污水提升泵站的电气系统设计，实现自动化控制和管理，可以有效改善工作人员的劳动环境，应该得到足够的重视。