基于远程无线技术的水泵变频调速供水系统应用于农田灌溉可提高水资源利用率
在这一背景下,水资源——尤其是自来水的合理开发和有效使用就成为一个非常重要的课题。在这一课题中,应首先掌握自来水的生产、使用各环节的原始数据。但是由于现在所采用的供水方式和现有管理方法的约束,无法准确获取供水设备的实际运行情况,给自来水公司进一步加强的对外服务质量和现代化管理水平带来了困难。另外,随着工业自动化、计算机网络技术的发展,变频器作为交流调速的重要手段在工业生产中获得越来越广的应用。当今世界能源紧张成为全球性问题,节能更显重要,而变频器的应用对电力、石油、化工、冶金、水资源等工业中的风机、水泵、压缩机等,取代传统挡风板、节流阀,可根据负荷大小适时控制风量和流量,显著提高节能效果。
另外,还可以改善和适应运行环境,平滑加减速、提高加工工艺等功能。 本系统将前进的GPRS无线网络技术,应用到水泵变频调速供水系统中,使远程监控对象参数(如电流、电压、频率等数据及报警信号)通过GPRS无线方式实时传输给控制中心,实现在控制中心的计算机上同时对许多不同地点的水泵进行远程监控,能够及时掌握水泵的运行状况 ,为自来水公司供水决策提供可靠的依据。控制中心的上位机通过无线通讯与GPRS调制解调器进行信息传输,GPRS调制解调器再通过串口与变频器相连,从而达到异地远程无线控制变频器的功能,上位机通过监控组态软件实时对变频器操作、监控、及故障报警,提高了控制的灵活性。
设水泵变频调速供水系统吸水口的自来水管网压力为P自,水泵的出口设计压力为P设,则水泵的出口实际压力将降低至P实=P设-P自(不计因水泵阻力等造成的压头损失),但自来水管网压力在一日之内变幅较大,当用户为24h用水时,通常按最小自来水管网压力P自min考虑,故一般水泵额定压力按Pe=P设-P自min选用。此时,水泵额定压力与实际压力之差为Pe-P实=P自-P自min≥0,因此当水泵按工频(50Hz)运行时,将造成能量的浪费。
水泵变频调速供水设备特点:
1、节省土建成本:节省赞助50%左右,无需修建蓄水池或屋顶水箱,采用叠压供水,减小设备初期投入。
2、节能,运行成本低: 可充分利用市政管网供水压力,差多少、补多少、不产生负压、与传统供水设备相比可节能30%—60%。停电也可维持市政管网水压供水。
3、智能化程度高,操作简单,节省人力:由全自动智能化控制器控制,自行根据用户的用水量和管网的自来水压力进行调节,实行无人值守。并且采用人机界面(文本、数字)显示,使客户更加直观的看到设备的运行状况。
4、环保卫生:全封闭运行,消除水源二次污染。
5、保护主要功能齐全:具有过载、短路、过压、欠压、缺相、过流、短路、水源缺水等自动保护主要功能。在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断等。
6、占地少设备安装方便:只有一组供水控制柜、无负压稳流罐和水泵机组三部分,设备安装非常简单方便。
7、延长设备的使用寿命:水泵变频调速供水系统对多台泵组均能可靠的实现软启动,使电网和管网免冲击,并且轮流运转,大大延长了水泵及电机的使用寿命。设备寿命可延长3倍以上。
水泵变频调速供水设备选型说明:
主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。变频控制柜由断路器、变频器、接触器、中间继电器、PLC等组成。
1.系统选用原则
(1)蓄水池容量应大于每小时最大供水量。
(2)水泵扬程应大于实际供水高度。
(3)水泵流量总和应大于实际最大供水量。
(4)变频控制柜选型:
用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数,然后对控制柜进行选型。
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