[發明專利]真空排水泵站的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201210417997.1
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102955469A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 唐晶;李旻;邢喆;李建軍;龍超;嚴巾堪
• 申請（專利權）人: 山東華騰環保科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 劉乃東

技術領域

本發明涉及污水收集技術領域，尤其涉及一種真空排水泵站的控制裝置及其控制方法。

背景技術

真空污水收集系統由真空排水終端、真空管道和真空排水泵站構成。真空排水泵站又由真空罐、真空泵、污水泵、控制系統等組成。真空排水泵站利用負壓將真空管道輸送的污水和伴隨的空氣收集至真空集罐，再用污水泵和真空泵分別將污水和水空氣排出，以維持真空罐內的污水水位及真空度在設定范圍內。真空泵和污水泵的運行需要消耗能量。對于排出等量氣體或污水，真空泵或污水泵的能耗主要取決于設定的真空罐內的真空度，該真空度越大則真空泵或污水泵能耗越高。

氣水比是指進入或排出系統的空氣和污水的體積比。對于正常運行的系統，最佳的氣水比處于一個相對穩定的范圍內，盡管減小系統工作真空度可降低真空泵和排污泵的能耗，但過低的真空度一方面不利于污水和空氣在真空管道的輸送，另一方面也不利于空氣由真空排水終端進入真空污水收集系統，進而使氣水比降低。反之，提高真空度將增大系統的氣水比，利于管內污水流動。但過高的氣水比則會帶來能耗的浪費，或意味著系統發生了泄露。目前的真空排水泵站普遍采用的控制方法是：

A、設定系統工作真空度的高限和低限。通過真空壓力傳感器（或電接點壓力表，真空開關等）探測真空罐內真空度。每當真空罐內真空度低于真空度低限時，真空泵自動啟動并保持運行直至系統真空度達到真空度高限時真空泵停機。當真空罐內真空度再次低于真空度低限時，真空泵將再次啟動。

B、設定真空罐工作液位的高液位和低液位。通過液位傳感器或液位計探測真空罐內液位高度。每當真空罐內污水液位達到或高于高液位時，污水泵自動啟動并保持運行直至真空罐內液位降至低液位時污水泵停機。當真空罐內液位再次達到高液位時，污水泵將再次啟動。

由于實際運行的系統會由于用戶使用差異具有不同的氣水比。因此，普遍采用的控制方法中會將真空度高限設定得較污水輸送所必須的真空度更高，以使這些不同的氣水比仍高于污水輸送所需的最佳氣液比。但這樣的控制方法并不利于真空泵的節能運行。

對于現有的真空排水泵站的控制方法，如果真空污水收集系統中某處發生了泄漏，使空氣進入系統中，除進入的空氣量大于真空泵的抽空能力，最終使系統真空度無法維持在工作范圍之內的情況外，對于進入的空氣量尚在真空泵的抽空能力內的情況，現有的監測手段不具備發現該類泄漏的能力，系統也不會發出報警信息。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術存在的上述不足，提供一種真空排水泵站的控制裝置及控制方法；降低了統計誤差，實現了氣水比的監測、報警和自動調節，提高了系統適應性，降低了總體能耗；提高了污水泵較低真空度下工作的概率，降低了污水泵能耗，也降低了污水泵在高真空度下排污發生氣蝕的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種真空排水泵站的控制裝置，包括信號輸入模塊，分析模塊，執行模塊，信息輸出裝置，所述分析模塊分別與信號輸入模塊、執行模塊、信息輸出裝置連接，分析模塊用于對輸入信號做出分析判斷、向執行模塊傳輸真空泵及污水泵的運行指令、向信息輸出裝置傳輸系統參數和警示信息；所述執行模塊分別與電源、真空泵和污水泵連接，用于接受分析模塊發出指令并控制真空泵和污水泵的運行；所述的信息輸出裝置用于對外顯示系統參數和發出警示信息。

所述信號輸入模塊包括氣體流量計，污水流量計，真空度測量裝置，第一液位開關、第二液位開關、第三液位開關，所述氣體流量計設于真空泵出口的管道上，所述污水流量計設于污水泵出口的管道上，真空度測量裝置的測量部分位于真空罐內頂部，第一液位開關、第二液位開關、第三液位開關的探測部分位于真空罐內，信號輸入模塊通過信號電纜與分析模塊連接。

所述執行模塊包括接觸器及其觸點；所述接觸器與分析模塊電路連接、并由分析模塊控制，所述接觸器的觸點分別連接在電源與真空泵、污水泵的回路中，實現分析模塊對所述真空泵和所述污水泵的控制。

所述分析模塊為單片機、工控機或可編程邏輯控制器；所述信息輸出裝置包括顯示屏、指示燈、蜂鳴器、打印機、磁盤，所述顯示屏用于顯示文本及數字信息，所述指示燈和所述蜂鳴器用于快速的運行狀態和警示信息的顯示，所述打印機和所述磁盤用于信息的輸出和存儲，所述顯示屏、打印機及磁盤通過數據電纜與分析模塊連接，所述指示燈及蜂鳴器通過電源線與分析模塊連接。

真空度測量裝置采用真空壓力傳感器、電接點壓力表或者真空開關。

一種真空排水泵站的控制方法，包括以下步驟：