基于遠程無線技術的水泵變頻調速供水系統(tǒng)應用于農田灌溉可提高水資源利用率
在這一背景下，水資源——尤其是自來水的合理開發(fā)和有效使用就成為一個非常重要的課題。在這一課題中，應首先掌握自來水的生產、使用各環(huán)節(jié)的原始數(shù)據(jù)。但是由于現(xiàn)在所采用的供水方式和現(xiàn)有管理方法的約束，無法準確獲取供水設備的實際運行情況，給自來水公司進一步加強的對外服務質量和現(xiàn)代化管理水平帶來了困難。另外，隨著工業(yè)自動化、計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，變頻器作為交流調速的重要手段在工業(yè)生產中獲得越來越廣的應用。當今世界能源緊張成為全球性問題，節(jié)能更顯重要，而變頻器的應用對電力、石油、化工、冶金、水資源等工業(yè)中的風機、水泵、壓縮機等，取代傳統(tǒng)擋風板、節(jié)流閥，可根據(jù)負荷大小適時控制風量和流量，顯著提高節(jié)能效果。
另外，還可以改善和適應運行環(huán)境，平滑加減速、提高加工工藝等功能。 本系統(tǒng)將前進的GPRS無線網(wǎng)絡技術,應用到水泵變頻調速供水系統(tǒng)中，使遠程監(jiān)控對象參數(shù)(如電流、電壓、頻率等數(shù)據(jù)及報警信號）通過GPRS無線方式實時傳輸給控制中心，實現(xiàn)在控制中心的計算機上同時對許多不同地點的水泵進行遠程監(jiān)控，能夠及時掌握水泵的運行狀況 ，為自來水公司供水決策提供可靠的依據(jù)。控制中心的上位機通過無線通訊與GPRS調制解調器進行信息傳輸，GPRS調制解調器再通過串口與變頻器相連，從而達到異地遠程無線控制變頻器的功能，上位機通過監(jiān)控組態(tài)軟件實時對變頻器操作、監(jiān)控、及故障報警，提高了控制的靈活性。
設水泵變頻調速供水系統(tǒng)吸水口的自來水管網(wǎng)壓力為P自，水泵的出口設計壓力為P設，則水泵的出口實際壓力將降低至P實=P設-P自(不計因水泵阻力等造成的壓頭損失)，但自來水管網(wǎng)壓力在一日之內變幅較大，當用戶為24h用水時，通常按最小自來水管網(wǎng)壓力P自min考慮，故一般水泵額定壓力按Pe=P設-P自min選用。此時，水泵額定壓力與實際壓力之差為Pe-P實=P自-P自min≥0，因此當水泵按工頻(50Hz)運行時，將造成能量的浪費。
水泵變頻調速供水設備特點：
1、節(jié)省土建成本：節(jié)省贊助50%左右，無需修建蓄水池或屋頂水箱，采用疊壓供水，減小設備初期投入。
2、節(jié)能，運行成本低： 可充分利用市政管網(wǎng)供水壓力，差多少、補多少、不產生負壓、與傳統(tǒng)供水設備相比可節(jié)能30%—60%。停電也可維持市政管網(wǎng)水壓供水。
3、智能化程度高，操作簡單，節(jié)省人力：由全自動智能化控制器控制，自行根據(jù)用戶的用水量和管網(wǎng)的自來水壓力進行調節(jié)，實行無人值守。并且采用人機界面(文本、數(shù)字)顯示，使客戶更加直觀的看到設備的運行狀況。
4、環(huán)保衛(wèi)生:全封閉運行，消除水源二次污染。
5、保護主要功能齊全：具有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過流、短路、水源缺水等自動保護主要功能。在異常情況下能進行信號報警、自檢、故障判斷等。
6、占地少設備安裝方便：只有一組供水控制柜、無負壓穩(wěn)流罐和水泵機組三部分，設備安裝非常簡單方便。
7、延長設備的使用壽命：水泵變頻調速供水系統(tǒng)對多臺泵組均能可靠的實現(xiàn)軟啟動，使電網(wǎng)和管網(wǎng)免沖擊，并且輪流運轉，大大延長了水泵及電機的使用壽命。設備壽命可延長3倍以上。
水泵變頻調速供水設備選型說明：
主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。
1.系統(tǒng)選用原則
(1)蓄水池容量應大于每小時最大供水量。
(2）水泵揚程應大于實際供水高度。
(3）水泵流量總和應大于實際最大供水量。
(4)變頻控制柜選型：
用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號及臺數(shù)，然后對控制柜進行選型。
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