智慧水务

无人值守泵站

面向供排水与油气输送泵站,提供水位、压力、流量、电机振动与电气量的全量采集与远程联锁控制。

水位压力流量采集电机振动健康分析远程启停联锁

无人值守泵站:AISControl R580 边缘控制 + 电机振动诊断一体化方案

无人值守泵站要解决的不是“把数据采上来”,而是把水位、压力、流量、电机健康、电气量、安防六类信号在站内完成闭环判断,把人从“24 小时盯屏 + 故障跑现场”中解放出来。

泵站现场的固有约束

  • 设备多、协议杂:水泵、变频器、控制柜、流量计、压力变送器分属不同厂商,Modbus / Profibus / IEC 60870-5-104 混用
  • 联锁逻辑硬要求:液位低于死水位必须自动停泵、压力超限必须打开溢流阀,延迟超过 1 秒可能损毁设备
  • 跨站点资产分散:城市供水公司常有数十甚至上百座加压站、二供站、污水提升泵站
  • 运维半径大:单个运维班组半径 30-50 km,故障到达时间难压到 1 小时以内

艾森方案的核心定位

艾森智能无人值守泵站方案以 AISControl R580 智能 RTU 为站内边缘控制核心,运行 IEC 61131-3 联锁逻辑实现毫秒级本地闭环;E680 边缘控制器 本地承担电机轴承 FFT 振动诊断与 MCSA 电流签名分析;多站点通过有线 / 4G 上行统一汇聚到 SCADA / HMI + PHM SaaS

关键能力

  • 本地联锁不依赖云:网络中断时站内仍能完成水位/压力联锁
  • 电机预测性维护:振动 + 电流签名提前 2-4 周识别轴承故障
  • 多站集中调度:单平台监控 50-200 座站点,按管网压力曲线动态分配启停

核心关键词

无人值守泵站智慧水务二供泵站污水泵站加压站水泵预测性维护AISControl R580IEC 61131-3AISControl G001G008 RTUE680 边缘控制器电机振动监测MCSA 电流签名水泵 SCADAPHM 水泵管网漏损

核心价值:本地联锁不依赖云 + 多站集中调度,单站人力成本下降 60-80%

无人值守泵站的价值体现在三个层面。

价值一:减员增效

把单站常驻 2-3 人改为远程班组巡检模式,单站人力成本下降 60-80%,年节省 30-50 万元。

价值二:管网漏损与能耗优化

基于实时流量与压力数据,按管网模型动态调节泵组工频,单泵站年综合电耗下降 8-15%

价值三:非计划停机大幅减少

电机轴承故障在 FFT 频谱包络阶段就被发现,年非计划停机次数 ↓ 60-80%,避免水锤损坏管网。

工程实施与验收口径

适用场景

  • 供排水泵站、二供泵房、油气输送泵站和污水提升泵站。
  • 水位、压力、流量、电机振动、电气量和阀门状态监测。
  • 无人值守、远程启停、联锁保护和能耗优化。

典型架构

  • G001/G008 或 R580 接入泵、阀、仪表和电控柜。
  • SCADA/HMI 提供远程监控、告警、趋势和报表。
  • PHM 可叠加电机、泵组和轴承健康诊断。

推荐产品组合

G001/G008R580SCADA/HMIPHM SaaSE680

接口与系统集成

Modbus RTU / TCPOPC UAMQTTREST API

验收关注点

  • 远程启停权限、联锁保护、液位/压力异常和断电恢复。
  • 泵组能耗、运行小时数、振动趋势和检修记录。
  • 与水务/住建监管平台的数据上送。

标准与规范

常见误区

  • 远程控制未设置本地联锁和人工接管,存在安全风险。
  • 只做水位压力监控,忽略泵组健康和能耗。

01 水位压力流量采集

投入式液位计、压力变送器、电磁流量计统一接入 R580 智能 RTU

采样:液位 1 Hz、压力 10 Hz、流量 1 Hz

本地存储 30 天滚动历史,断网恢复后自动补传

02 电机振动与电流签名

三轴 MEMS 振动传感器 + 电流互感器接入 E680 边缘控制器

本地 FFT + 包络分析输出轴承通过频率(BPFI / BPFO / BSF)特征

电流签名(MCSA)检测转子断条、气隙偏心

03 本地联锁与远程控制

R580 运行 IEC 61131-3 联锁:低水位停泵、高压力开溢流、温升越限报警

支持远程启停、变频调速、组态可视化

断网状态下站内逻辑仍正常执行

04 多站集中调度

SCADA / Web HMI 集中监控 50-200 站点

PHM SaaS 输出每台水泵的健康评分与剩余寿命

按管网压力曲线优化泵组启停组合

常见问题

无人值守泵站对网络中断的容忍度怎么样?

本地联锁逻辑全部跑在 R580 RTU 上,断网时水位/压力联锁、启停联锁、超限保护都正常执行。云端断连仅影响远程可视化与集中调度,不影响站内安全。

现有泵站设备五花八门,能复用吗?

能。R580 智能 RTU 原生支持 Modbus RTU/TCP、DNP3OPC UAIEC 60870-5-104,覆盖市面 90% 以上水泵控制器、变频器、流量计。少数老旧 Profibus 设备可加装协议转换网关。

电机振动诊断的提前预警时长是多少?

轴承故障从早期包络特征出现到完全失效通常 2-6 周。E680 + PHM 组合在第 1-2 周即可发现 BPFI / BPFO 特征频率,给出健康评分下降趋势,提前 14-30 天派单更换。

单个城市供水公司 80 座二供站典型投资多少?

硬件层面 R580 单站 1.5-2.5 万元,含传感器与施工约 4-6 万元/站。SCADA + PHM 平台一次性投入 30-80 万元。80 站合计 350-560 万元,1.5-2 年通过减员与电耗节省回本。

能否对接住建部、水利部的智慧水务监管平台?

能。SCADA / PHM 提供标准 REST + OPC UA + MQTT 接口,已对接多个省市住建监管平台和水利部智慧水利国家平台,支持按 SL/T 802 等标准上送数据。

标准与参考

本文涉及的协议与标准,以下为对应的规范原文与权威条目。

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