用于污水泵站抽水的控制方法 本发明涉及一种控制污水泵站中泵或泵组的启动和停止的方法,该泵为潜水式泵。
这种型式的泵包括一个具有污水入口的水箱和一个或多个电动泵,这些电动泵设置在水箱的下部。泵/泵组与将抽出的水输出的压力管相连接。
使用泵时很重要的一点是要尽可能地避免无水运转,因为那样会增加磨损和能量损耗。这样做还有一个好处是,可让周围的水来冷却电机,这意味着当水位已下降到水泵的上部时泵被正常停机。
使泵/泵组启动和停止的脉冲可借助于设置在水箱中不同液位的液位开关或监测耗电量的装置获得。这些不同的系统可能会使包含至少两台泵的水箱中的泵组交替工作, 而且如果由流入水箱中的大流量或小流量使前一操作循环加长或缩短,还可以早些或晚些触发起动。可与瑞士专利469,408和420,788相比较。
当水位达到泵的上部时使泵自动停止带来的缺点是污泥和其它污染物易于聚集在水箱的下部空间内而使水箱难于排空。这些污染物容易粘附在泵的叶轮上,由此使得需要有频繁的技术保养周期。目前向小型泵站的发展使这些问题更突出。解决这一严重情况的通常办法是由脱开自动控制而使泵反转。
本发明的目的是借助于在权利要求书中所述的方法来使可引起操作停止地污染物聚集的危险减少。这个系统被称为APF,并主要用于两个泵,该系统与普通系统并联,并这样设置,即如果任何系统指示运行的话,则一个泵就运行。
普通系统通常控制泵组的启动和停止。APF系统则测量经过变流器的电流并记录正常的耗电量。这样可获得和贮存每个泵的参考值。
在特定时间,例如每天一次或数次,使APF按程序操作,取代普通系统进行控制。然后,一泵继续运转,直到水位已到达使泵吸入空气的泵的入口。此后,耗电量下降,在相对于预先贮存的参考值偏离了一定程度以后,使泵停止运转。可以与瑞士专利No.469,408相比较。
这样,保留在水箱中的水量减为最少,由此使留下来的污染物的量也最少。此外,还可破坏在壁面上和泵上的沉淀和层物,而且也能更容易地被泵出。
如何能经常地连续抽吸到前述的低液位的问题取决于当地的情况,即主要取决于水中污染物的数量。在一定的情况下,这种操作应该每小时进行一次。有时,每天一次就可能足够了。这种操作也可在一定次数的正常停止后进行。将用于获得这种功能的设备设计成可选择多种变换形式。
附图示出了根据本发明的系统的方框图。
在附图中,A代表变流器,B为整流器,C为一个低通滤波器,D为放大器,E为旋转开关,F为按钮,G为开关,H为指示灯,以及I为泵。
来自泵的电流信号是由变流器(A)获得的,通过该变流器引出泵电动机的导线之一。该输入信号用于记载电动机电流的绝对值和差值系数。
该信号在第一步骤(B)中被整流,然后在三级低通滤波器中被处理成一确定的时间常数(在一个实施例中为0.26秒)。除了建立一个信号的平均值之外,该滤波器也用作后面取样时的一个反向叠加滤波器。
一个后续放大器(D)将信号放大,以适应处理器的要求(在这个例子中为5.7倍)。
输入电压为0-5V。在电动机正常运转时,电流变流器产生55mA的电流,由此获得进入处理器的电压为2.5V。
在处理器内组合成一整体的转换器将测量信号变换成数字形式(10进位(伯特)bits),使之有可能用软件来处理信号。
信号处理应能检测到泵电动机的耗电量的变化,其特征是泵开始吸入空气。规定了有两种情况将导致停止:
1.电流振幅的负微分系数超过确定值;
2.电流值与参考值的偏差超过一确定的百分数(6或12%)。
为了分析参照上述第一点的电流,可通过一时间常数为0.68S的高通滤波器对信号进行滤波。这样,使应导致停止的变化情况被显示出来。
根据第二点的信号处理是指测量电动机电流的绝对值并与贮存的参考值进行比较。
为设定每天下降抽吸的循环次数,可以使用一个二进制编码的旋转开关(E)。这个值可由微处理器读入,该微处理将所述频率变换成抽吸循环间的时间。
当启用APF时,至下次下降抽吸的预定时间的递减计数就开始了。当时间用完后,一个下降抽吸循环被起动,第一次只单独启动一个泵。当下降抽吸结束时,重新加载存贮器,并开始一轮新的递减计数。
按扭(F)用来在下次泵工作时起动下降抽吸,也用来产生用于停止功能的新的参考电流值。
四个双位置开关(G)用于设置所述参数。设定一段消隐时间(在此期间内,停止功能在启动之后不起作用),以便避免依赖于起始电流差的错误功能。
方框图中的(H)代表用二极管表示不同的功能:输送电压,泵继电器1,泵继电器2,电流输入1,电流输入2和“在下一次泵运转时的下降抽吸状态”。
上面描述的系统是一个如何可以实现控制的例子。
然而,本发明是普遍适用的,并不局限于用于泵站的液位安全保护系统。重要的事情是可根据特定的设计方案自动地连续抽吸至很低的液位。