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1、杭州市無人值班供水泵站 杭州市無人值班供水泵站 十年運行的實踐與思考十年運行的實踐與思考 杭州市水務控股集團有限公司 張嘉恩 給水排水雜志社杭州市無人值班供水泵站十年運行的實踐與思考杭州市無人值班供水泵站十年運行的實踐與思考 現狀 體會 建議 給水排水雜志社多人值班 少人值班 無人值班 多人值班 少人值班 無人值班 大勢所趨 大勢所趨 給水排水雜志社現狀 無人值班模式目前限于中小型泵站 原因：供水規模小，風險小 0.4KV電機，不用頻繁操作10KV高壓配電柜 工藝簡單，設備單一，易于實現全程自控 給水排水雜志社現狀 杭州市無人值班供水泵站十年運維總結“無人值班”，非“無人值守”部分泵站有保安駐2、守 供水企業派員工定期巡檢 巡檢頻率根據現場情況而有所差異 給水排水雜志社遠程實時監控平臺 生產 安防 給水排水雜志社生產 給水排水雜志社安防 給水排水雜志社自控系統 由工業級PLC、光纖以太網和通用組態軟件組成的DCS，實現了泵站運行的自動控制監測。（1）現場設備層：從現場設備采集來的各類信號通過MODBUS傳輸到PLC輸入輸出模塊,由PLC中的CPU模塊進行運算處理；（2）網絡鏈路層：各泵站的子PLC之間以及泵站PLC與中控室之間由以太網進行通信,上位機通過OPC從泵站PLC系統上遠程讀取數據；（3）管理控制層：通過對上送的信號進行分析、處理、統計、計算、存儲,根據泵站的運行工況,對機組的3、運行狀態進行控制。給水排水雜志社控制方式（1）自動控制：由PLC按照設定的參數,自動完成機泵開停；（2）遠程控制：操作人員在中控室點擊鼠標進行機泵開停；（3）就地控制：操作人員在機旁控制箱進行機泵開停。給水排水雜志社主要控制功能（1）機組開停；（2）數據采集：實時采集運行數據；（3）數據處理：運行數據自動存入硬盤，根據需要生成各類泵站運行報表；（4）自動調節適應工況：根據工況變化，自動選擇開停機組、調節變頻機組的頻率；（5）報警：發出聲光提示并自動記錄，可隨時查看；（6）權限管理：設置多個操作級別,每個級別各有權限。給水排水雜志社杭州市無人值班供水泵站發展概況杭州市無人值班供水泵站發展概況 24、005年，杭州市主城區第一批無人值班供水泵站投運 給水排水雜志社杭州市無人值班供水泵站發展概況杭州市無人值班供水泵站發展概況 十年來，杭州水司在中小型泵站大規模推廣無人值班的管理模式 有人值班泵站，通過進行一系列的技術改造，使其具備無人值班的條件 新建泵站，一律按無人值班進行規劃設計 給水排水雜志社杭州市主城區無人值班泵站發展概況 年份 泵站數量 機泵數量 清水池數量 視頻數量 2005 3 10 3 10 2017 23 73 25 98 給水排水雜志社杭州市主城區無人值班泵站發展概況 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 泵站數量 機泵數量 清水池數量 視頻畫面5、數量 2004年 2017年 給水排水雜志社體會 運行管理的角度 給水排水雜志社體會 無人值班對現場設備穩定性有更高的要求 部分非電信號短期難以實現實時監控 應急響應的環節和時間有所增加 二級熱線中心和調度中心漸成雛形 徹底實現“無人值守”還受制約 給水排水雜志社無人值班對現場設備穩定性有更高的要求 有人值班改為無人值班，巡檢頻率急劇下降。如果設備故障率不能同比下降，泵站運行風險就會增加。增加巡檢頻率和人手，與推廣無人值班管理模式的初衷背道而馳。從目前情況看，無人值班泵站的現場設備在運行過程中出現問題的頻率并不低，特別是由有人值班改成無人值班的泵站表現得尤為明顯。因為這些泵站在當初改為無人值班6、的設計中，只是加裝了自控系統和監控系統，而沒有考慮到要更換老舊設備，來滿足無人值班的要求。給水排水雜志社部分非電信號短期難以實現實時監控 無人值班變電站的數量、規模和普及程度大大超過了無人值班泵站。變電站的關鍵信息幾乎全部都是電信號，電信號的優點就是易于采集、處理和傳輸。而泵站的很多關鍵信息是非電信號，非電信號首先要轉換為電信號，才能處理和傳輸。掌握設備狀態和泵站運行的信息，主要靠各類實時數據：清水池水位、出水壓力、出水流量、濁度、余氯、電壓、電流等。受客觀條件的制約，仍然有不少運行信息尚未實現實時監控。如機泵的振動，杭州市主城區大部分無人值班泵站是日供水規模不到1000 m3的小型泵站，一臺7、機組的價格可能跟在線測振裝置旗鼓相當，使用在線測振就很不經濟。給水排水雜志社應急響應的環節和時間有所增加 在中控室能獲取到的現場信息相當有限：數據 當發現某泵站運行數據有異常，需要派人趕赴現場查看 G20峰會保障“只有萬無，沒有一失”：派人值守 給水排水雜志社二級熱線中心漸成雛形 無人值班泵站大多處于管網末端、服務于特定區域 運行狀況稍有變化，就會影響到周邊地區用水 盡管有時候周邊地區發生停水或降壓供水并不一定是因為泵站運行有異常，但不可否認的是由泵站運行異常引起的概率很大 只要無人值班泵站周邊發生停水或降壓供水，中控室值班人員就首當其沖，被詢問泵站是否有異常，承擔起熱線服務的職能 給水排水雜8、志社二級熱線中心漸成雛形 有人值班模式：現場值班人員掌握第一手信息，對供水異常原因能解釋得比較到位。無人值班模式：中控室值班人員只能通過在線數據進行分析、判斷。泵站內部原因，尚能作答。泵站外部原因，即使出問題的供水管網距離泵站近在咫尺，中控室值班人員也無從知曉，更不能對供水異常作出解釋。中控室值班人員因掌握信息有限而不能及時作出合理解釋，很容易給外界造成在推諉的錯覺?！叭齺怼惫芾斫洺Ｅ龅降睦Ь?給水排水雜志社二級調度中心 關聯度大的幾個泵站涉及供水調度 實例：S泵站與L泵站相距較近，只有一根輸水管道相連，S泵站出水壓力和L泵站清水池水位就有很大的關聯性。幾個相關聯的泵站遇到清洗清水池、設備檢修9、等事件 中控室值班人員不但要負責單個泵站的機組開停、運行參數調控，還要統籌兼顧與其關聯泵站的出水壓力和清水池水位 局部地區的供水調度 給水排水雜志社二級熱線中心和調度中心漸成雛形 無人值班泵站數量急劇增多量變到質變 中控室值班人員不再僅僅是看監控 熱線和調度成為日常工作的重要組成部分 給水排水雜志社二級熱線中心和調度中心漸成雛形 給水排水雜志社“無人值守”受制約 周邊社會環境復雜，須有門衛負責防火防盜、阻止閑雜人員入內?，F場管理徹底實現無人化，即“無人值守”，還有難度。但無論是委托當地村民巡查，還是派保安看守，費用均大大低于派正式員工24小時不間斷駐守。推廣無人值班的管理模式，“減員增效”目的10、已經基本達到。今后的發展趨勢應該是“機器換人”,通過加強“技防”措施來替代保安和村派巡查人員，由“無人值班”逐漸過渡到“無人值守”。給水排水雜志社體會 無人值班泵站運行管理還存在痛點 我們的痛點是智慧水務的市場機會 給水排水雜志社建議 運行管理的角度 給水排水雜志社建議 優化整個城市的泵站布局 優化整個城市的泵站布局 工藝選擇和設備選型以“免維護”為目標 工藝選擇和設備選型以“免維護”為目標 緊盯工況變化調整運行參數設置 緊盯工況變化調整運行參數設置 完善遠程報警提示 完善遠程報警提示 加強現場巡檢管理加強現場巡檢管理 給水排水雜志社 建議付諸實施 需要智慧水務提供手段 給水排水雜志社優化整個11、城市的泵站布局 不僅要著眼于完善單個泵站的軟硬件，更要放眼于提高整個城市供水可靠性 過去，一些城中村自建供水設施，一村一泵站 從整個城市供水系統的層面來審視：布局不合理、運行不經濟 麻雀雖小，五臟俱全，在日常運行管理的投入并不低 嘗試新建一個上規模的泵站來取代原有的三個村級小泵站 節省了大量的管理成本，取得了預期的效果 決策有風險，需要數據支撐 給水排水雜志社工藝選擇和設備選型以“免維護”為目標工藝選擇和設備選型以“免維護”為目標 無人值班泵站長期、安全、穩定、可靠地運行 不僅僅要有先進的自控系統和全方位的監控設備 更是依賴于供水設備的穩定運轉和現場環境的整潔有序 設計要高起點，施工要高質量，12、驗收要高標準 設計是源頭，施工、驗收的執行標準來自設計 工藝選擇和設備選型必須要把可靠性放在第一位，以“免維護”為目標 工藝環節要少；每個工藝環節要有一定的冗余性；設備結構要盡量簡單 給水排水雜志社緊盯工況變化調整運行參數設置緊盯工況變化調整運行參數設置 報表自動生成，如果沒有大的異常，就很少會被人關注。新建泵站大多是城市擴張的產物，位于城鄉結合部。由于城市化進程的加速，在泵站投運后的幾年內，時常會遇到用水量劇增、外部管網改造，峰谷波動的時間和幅值會有很大變化，需要調整運行參數設置。及時撲捉到規律性的細微變化至關重要 給水排水雜志社完善遠程報警提示完善遠程報警提示 泵站數量劇增，監控數據劇增 13、單靠值班人員的雙眼無法同時關注到眾多數據的異常變化，必將更加依賴于智能化監控系統的報警提示。優化監控界面。讓人一目了然，而不眼花繚亂。精準調整報警值。外部管網的改造、供水范圍的調整，泵站的水壓和流量必然有所變化。報警值的調整目前還是靠值班人員的個人經驗。靈活設置報警類型。報警要能覆蓋到所有可能發生的異常狀況。給水排水雜志社加強現場巡檢管理加強現場巡檢管理 定人、定時、定點、定線路、定內容 減少巡檢時間、頻率、線路、內容的隨意性 依靠科技手段，采用巡檢管理系統，實時查看巡檢情況 加強巡檢管理的目的，是要提高識別運行風險的概率 從根本上降低運行風險，還是首先要從設計源頭上把關 給水排水雜志社總結 供水泵站推廣無人值班模式 改變的不僅僅是值班方式、人數 改變的是整個供水管理的“生態”給水排水雜志社總結 無人值班供水泵站還有改進空間 改進要付諸實施還存在一些障礙 消除這些障礙有賴于智慧水務的發展 給水排水雜志社謝 謝！給水排水雜志社