項目概要

本項目為某市第三水廠配套引水管道工程的取水泵站自控系統建設，近期20萬m3/d、遠期40萬m3/d的取水規模。取水泵站承擔著將金沙江水從授水點輸送至市二水廠、三水廠的重要任務，同時具備應急抽取黃河鎮水庫水源的能力。泵站內設取水泵房（含3 臺取水泵、3 個電動蝶閥、1 臺集水坑潛污泵及送 / 排風風機各 1 臺）、高低壓變配電間、原水水質監測儀表間等設施，自控系統需實現對泵站設備工況的全面監視與智能控制，保障供水安全穩定。

設計標準及規范

(1)《給水排水儀表自動化控制工程施工及驗收規程》CECS162-2022

(2)《自動化儀表工程施工及驗收規范》GB50093-2013

(3)《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2012

(4)《泵站計算機監控與信息系統技術導則》SL583-2012

(5)《電氣裝置安裝工程施工和驗收規范》50254-2014

工藝流程

雙水源切換：常規優先取用金沙江原水，應急時切換為黃河鎮水庫水源，兩條路徑均匯入調節水池實現水量緩沖，且水池設超越 / 溢流管保障供水安全。

全流程監測：原水進入調節水池后先經多參數在線監測，水質數據實時上傳自控系統，形成“監測—預警”閉環。

分級加壓：水泵機組，分期配置，加壓后通過差異化管徑輸水管網精準輸送至目標水廠。

多維度保障：電氣、自控、環境、管道四大輔助系統，覆蓋供電可靠性、遠程管控、設備運行環境及管道安全，支撐工藝全流程穩定落地。

自控架構

泵站自控系統采用分層分布式架構，由就地控制單元（PLC）、工業以太網、無線 VPN 網絡及水廠中控室遠程管理平臺組成，構建 “現場采集 - 本地控制 - 遠程監控”的完整控制鏈路，實現數據定期主動上報、突發報警實時上報及遠程實時召測功能。

信息層——中央控制室

信息層搭配工業以太網及無線 VPN 網絡，實現遠程數據匯總、調度管控、報警統籌。泵站設備工況的本地監測與控制，同時將數據上傳至水廠中控室進行遠程管理；可對取水泵、電動蝶閥、潛污泵等設備運行狀態及軸溫、定子溫度等參數進行實時監測，還能對原水水質（pH、濁度、溶解氧等指標）開展在線監測，具備定期數據上報、突發報警實時推送及遠程召測、診斷等功能，為泵站安全穩定運行及供水調度提供自動化支撐。

控制層——現場控制站

 現場控制站以施耐德M580冗余型PLC 控制單元為核心，作為泵站自控系統的本地化控制中樞，承接信息層的遠程指令并執行現場設備的精準管控，同時向上傳輸現場實時數據，是連接信息層與設備層的關鍵橋梁，具體功能如下：

現場設備直接管控：針對水泵、電動蝶閥、集水坑潛污泵及送 / 排風風機等執行設備，實現就地邏輯控制，可根據調節水池液位、管道壓力等參數，自動完成泵組啟停切換、蝶閥開關聯動、潛污泵液位觸發啟停及風機按需啟閉，同時支持本地手動 / 遠程自動控制模式無縫切換，保障無人值守場景下設備運行的靈活性與安全性。

 故障預警與聯動處置：具備本地數據存儲和故障報警功能，可對設備超溫、參數越限、通信中斷等異常情況及時觸發聲光報警，并自動執行基礎處置邏輯，如水泵超溫時暫停運行、閥門故障時鎖定聯動流程；同時可聯動 NVR 視頻監控系統，自動調取故障區域監控畫面，為運維人員提供直觀的現場參考。

雙向通信與遠程協同：通過工業以太網和無線 VPN 網絡，將泵站工況、安防狀態等數據實時上傳至水廠中控室信息層，同時接收信息層下發的遠程診斷指令和程序更新包，支持 PLC 遠程程序下載與參數調試，實現現場控制與遠程管理的高效協同，夯實泵站自動化、智能化運行的控制基礎。

設備層——現場儀表

設備層是整個系統的感知終端與執行載體，作為自控系統的底層單元，承擔著現場數據采集、指令執行的核心職能，是實現泵站生產工藝自動化監測與控制的基礎保障，其穩定運行直接決定了整個自控系統的可靠性與精準性。

工藝參數檢測設備包括調節水池及集水坑的超聲波液位計，用于監測水位并聯動泵組啟停；泵出口管道的壓力變送器，實時掌握加壓輸送壓力；進水及外輸管道的電磁流量計，采集輸水流量并累計總送水量；此外還配置多參數水質在線監測儀表，可檢測原水的 pH / 溫度、濁度、電導率、溶解氧、COD、生物毒性、SS、氨氮等十余項水質指標，實現原水水質的全方位監控。

視頻安防

視頻安防設備（泵房、配電間等區域的IP 網絡攝像機、NVR 存儲設備）、門禁及電子圍欄等安防聯動設備，可實現生產場景與安防場景的一體化管控；還包含工業級網絡交換機、VPN 路由器等通信傳輸設備，以及 UPS 不間斷電源等供電保障設備，確保設備層與控制層的通信暢通及設備斷電續航。

總結

取泵站自控系統特點與優勢

高可靠性：硬件采用工業級設備，具備防塵、防水、抗電磁干擾能力；系統支持雙機熱備、雙網冗余，故障切換時間≤1s，保障系統連續穩定運行。

易擴展性：PLC 及 I/O 模塊支持模塊化擴展，預留 50% 以上 I/O 點余量；軟件支持標簽、畫面、數據庫容量 100% 擴展，可滿足后期泵站擴容需求。

智能化運維：具備設備故障自診斷、在線調試、遠程維護功能，支持報警信息多渠道推送（短信、郵件），降低運維成本，提升管理效率。

安全防護：通過網絡安全系統實現邊界隔離、內部審計、主機防護，保障工控網絡安全；設置多級操作權限及密碼保護，防止非法操作。