[发明专利]泵站的智能均衡控制方法及其装置

说明书

本发明涉及一种对泵机组——由多台多组泵组成泵站——进行智能均衡的控制方法及其装置，尤其涉及对潜水排污泵站的智能控制。

泵站一般包括多台或多组泵，在市政工程和排污、排灌方面有着广泛的应用，根据水位，流量使泵站各台组均衡工作，不但可以最有效的利用泵机，使各泵机寿命趋同，并且及时指示故障点，便于及时排除和修复有故障的机组。此外，大功率的多台泵台组的启动还对电网带来负面的影响。对于潜水排污泵，此种状况更值得注意，因为潜水泵组是国内近十年内才开始研究和发展的新泵种，广泛用于宾馆，市政工程，集中污水处理等给排水工程和城市雨水、油田、农田灌溉等。其结构一般均由电机轴直接套接叶轮，泵机一体化，但由于排污泵的工作条件恶劣，污水中不但有相当体积的固态物质，而且还会有纤维等杂质，污水本身一般也有相当腐蚀性。这些均给泵和电机的长期平衡运行带来了隐患。现有泵站未有均衡合理的控制系统，使机组各泵运转的时间不均匀，有时备用泵在一段时间不运行即会锈死。还需要人工小心监视泵站的运行，不利于泵站的效率提高，不能达到无人值守泵站的高标准工作状态。还未见有泵站的智能均衡控制方法及其装置的报道。

本发明目的是提供一种对泵站尤其是潜水排污泵站进行智能均衡控制的方法及其控制装置，自动关闭已长时间工作的台组而接通最短工作时间的台组，使每台泵的运行时间大致相同。当长期超低水位泵机不工作时，自动控制系统运行，以保证电泵不会锈死。在大功率的泵站(包括大功率的三台泵)启动，为避免对电网造成巨大的影响。使泵站达到高效工作，能及时显示故障和便于及时排除故障。

本发明目的以下述方法达到的：一种对泵站的均衡控制方法，其特征是，在包括对2台组以上的泵站运行进行控制时，由水位高度自动投入运行泵台数，在水位不变或水位下降时，视水位高度投入运行的台泵数，水位升高时视水位高度增加投入台泵数，并自动计量每泵台组的运行时间，当每泵台组运行时间相差一定值时，断开长时间运行的泵台组，代之以起动运行时间短的泵台组。

其具体控制方法如下：在最低设定水位时，所有泵停止运行，低水位报警。在第二水位高度时，所有泵停止运行，停止报警。在第三水位高度时，开时间最短一台泵。在第四水位高度时，开时间短的两台泵，泵同时起动时实行分时起动。在第五水位高度时，开所有泵，所有泵同时起动时实行分时起动运行。在最高水位时，所有泵分时起动运行，高水位报警。进一步详述参见下述。

本发明的进一步改进是设有自动故障检测程序，检测泵机的短路过载，电机过热，轴承超温，缺相，漏电，渗油，漏水。在泵机内设有相应传感器。如检测电机过热置于定子的热敏传感器，检测轴承超温的热敏传感器，在电机内腔设置的渗油传感器，漏水触点传感器，或者经过相应检测电路，经光耦或线性光耦并经模数转换电路由微处理器识别。

本发明所述对泵站运行进行均衡自动控制的装置如下构成：包括微处理器及相应程序存储器和数据存储器，电源装置，D/A和A/D转换电路，显示及其驱动电路，I/O电路等用于对2台以上泵机，其特征是泵机的继电器通断由微处理器控制，微处理器的信号输入端连接水位信号和泵机传感器输出信号，水位电信号经运放电路和线性光耦变换电路连至A/D转换电路再连接微处理器总线，泵机内传感器电路经过开关光耦电路再连至微处理总线，微处理器的输出由数据总线连接I/O电路，I/O电路经过光耦再经过放大电路驱动泵机的工作继电器线圈的通断。

本发明装置的进一步改进是：数据存储器用E2PROM用以对泵机工作计数。本发明的工作过程如下：利用微处理的智能程序设计可以方便达到对泵机工作的自动控制，一旦泵机传感检测出故障开关信号时，由微处理器自动闭锁故障泵机，设有的液位传感及显示电路自动控制泵台组的开停，在水位高度设定(可任意设定)的值与检测到的测位值作比较时，可以决定投入工作的泵机台数，超高水位及高水位状况时，投入3台或2台组，在低水位时只控制一台泵机工作。由于累计每台泵机的工作时间，当泵机的工作时间差累计到一定值时，自动关闭已长时间工作的台组而接通最短工作时间的台组。例如，这里的工作时间差取8小时，可使每台泵的运行时间大致相同。

另外，当长期超低水位泵机不工作时，另设有定时运转程序，微处理的自动控制系统运行一小段时间，例如5-10秒钟，以保证电泵不会锈死。

对于一个大型泵站，可将泵编成2-3个泵组同以上方法及装置控制，此处不多赘述。在大功率的泵站(包括大功率的二台以上泵)启动时，为避免对电网造成巨大的影响，可对各泵采取分时启动即延时逐一启动工作泵。