抽水泵远程开关在线监测方案
时间:2025-11-12
涉川
一、方案介绍
随着物联网与智能控制技术在水利及市政工程中的广泛应用,传统人工控制的抽水泵系统已无法满足远程运维与实时监测的需求。为实现抽水泵的智能化、可视化与自动化管理,本方案构建了基于无线通信和智能控制终端的 抽水泵远程开关在线监测系统。
系统以传感器采集模块、智能控制柜、数据采集主机、4G联网模块和云端管理平台为核心,通过手机APP、电脑网页端实现远程启停、水位控制、流量与温度监测、异常报警、视频监控及自动停机联动,实现安全、节能、无人值守的抽水泵运行管理。
系统以传感器采集模块、智能控制柜、数据采集主机、4G联网模块和云端管理平台为核心,通过手机APP、电脑网页端实现远程启停、水位控制、流量与温度监测、异常报警、视频监控及自动停机联动,实现安全、节能、无人值守的抽水泵运行管理。

二、监测目标
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实现抽水泵启停的远程在线控制;
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实时监测水位、流量、泵体温度等运行参数;
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建立水位自动启停联动机制,防止空转;
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实现设备异常停机报警与运维记录;
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提升泵房智能化水平,实现可视化管理与远程巡检。
三、需求分析
传统抽水泵系统在运行过程中存在以下问题:
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启停依赖人工操作,反应不及时;
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缺乏水位监测与空转保护机制;
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异常工况(低电压、高温、缺水)难以及时发现;
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无法实时查看设备运行状态与能耗;
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管理分散,维护成本高。
本方案针对这些问题,通过引入传感器智能监测与无线远程控制技术,实现“水位感知—自动控制—远程干预—实时监测”的闭环管理体系。
四、监测方法
系统通过多传感器协同监测抽水泵运行环境与状态:
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水位传感器 实时检测液位变化,触发自动启停逻辑;
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流量传感器 监控抽水效率,判断泵体运行负载;
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温度传感器 监测泵体和轴承温度,防止过热损坏;
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电流电压检测模块 分析电机运行稳定性;
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摄像头模块 实现现场视频监控;
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控制主机 结合APP平台指令,执行启停命令;
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无线模块(4G/光纤) 将运行数据实时上传至云端。
五、应用原理
系统基于“弱电控制强电”原理实现抽水泵远程启停。
当水位传感器检测到水位高于设定阈值时,采集主机向控制柜发出“启动”指令;当水位低于下限值或检测到异常状态(如空转、欠压、过温)时,系统自动发出“停止”指令。
同时,所有数据经4G通信模块上传至服务器,用户可通过手机APP或网页端远程监控运行状态、能耗数据及报警信息。
当水位传感器检测到水位高于设定阈值时,采集主机向控制柜发出“启动”指令;当水位低于下限值或检测到异常状态(如空转、欠压、过温)时,系统自动发出“停止”指令。
同时,所有数据经4G通信模块上传至服务器,用户可通过手机APP或网页端远程监控运行状态、能耗数据及报警信息。
六、功能特点
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远程启停控制:通过APP、电脑网页实现泵机启动与关闭;
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水位自动停启功能:联动水位传感器自动调控水泵启停;
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流量与转速监控:实时显示抽水流量与泵体运行效率;
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泵体温度与轴承监测:监控运行温升,防止烧机;
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异常停机保护:出现低压、空转、过载自动停机;
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视频监控功能:摄像头实时回传现场运行画面;
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APP智能控制:手机端控制启停、查看数据、接收报警;
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历史数据记录:支持数据追溯与运行日志管理;
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多泵联动管理:支持一站多泵同时监控与分组调度;
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滑移轮设计:便于移动布设,适应多场景应急抽排。
七、硬件清单
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水位传感器
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流量传感器
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泵体温度与轴承温度传感器
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数据采集主机(带RS485与4G通讯模块)
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智能控制柜(弱电控制强电)
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视频监控摄像头
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移动式支撑与滑移轮装置
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电源系统(市电/柴油机/太阳能供电)
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云端监测与控制平台
八、硬件参数(量程、精度)
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水位测量范围:0~10m,精度±0.5%FS;
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流量测量范围:0~500 m³/h,精度±1%FS;
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温度测量范围:-40℃~125℃,精度±0.5℃;
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电流测量范围:0~100A,精度±1%;
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电压测量范围:0~380V,精度±1%;
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通信方式:RS485/4G/NB-IoT;
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防护等级:IP65及以上;
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控制响应时间:<2s;
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供电电压:AC220V或DC24V。
九、方案实现
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在水泵出入口安装水位和流量传感器,实现实时数据采集;
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温度与电流模块监控泵体运行工况;
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数据采集主机通过RS485采集多点信号,并经4G模块上传服务器;
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云端平台接收数据并生成实时运行曲线、报警记录与统计分析;
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用户通过APP或电脑端进行远程启停操作;
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当水位下降到设定下限时,系统自动停止抽水;
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若检测到空转、欠压、过温,系统立即断开控制继电器实现保护停机。
十、数据分析
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运行状态曲线:水位、流量、功率变化趋势;
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抽水效率分析:单位能耗与出水量比值;
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异常事件统计:停机次数、报警类型、响应时间;
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水源动态分析:结合气象数据判断水源补给与抽排规律。
十一、预警决策
系统设定多级报警策略:
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一级报警:水位超高或流量突增;
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二级报警:温度或电流异常;
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三级报警:连续空转超过设定时间或通信中断。
平台支持短信、微信、APP推送,确保管理人员及时响应。
十二、方案优点
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实现远程启停与自动控制,提高效率;
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防止水泵空转与过热损坏,延长设备寿命;
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支持移动部署,适应多类抽排场景;
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设备集成度高,安装维护方便;
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实现无人值守、低能耗运行管理。
十三、应用领域
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农田灌溉与排水系统;
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城市雨污分流泵站;
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河道及水库取水工程;
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防汛应急移动泵站;
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工业废水排放与地下水抽排工程。
十四、效益分析
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经济效益:减少人工操作成本,降低设备损耗;
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环境效益:实现科学调水与节能运行;
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安全效益:多重保护机制,防止机械与电气故障;
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管理效益:远程可视化运维,提高调度效率。
十五、国标规范
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GB/T 13441.1-2007 《机械振动与冲击测量与评价》
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GB/T 28827.2-2012 《设备状态监测与诊断通则》
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GB/T 12348-2023 《工业企业噪声控制标准》
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GB/T 32867-2016 《泵站自动化系统技术要求》
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HJ 212-2017 《环境监测数据传输标准》
十六、参考文献
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《智能水泵自动化控制技术》
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《物联网远程泵站监测系统研究》
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《移动泵站智能控制与能耗优化》
十七、案例分享
在某县防汛应急泵站项目中,采用该系统布设4台移动式柴油机抽水泵,主机通过4G无线方式与云端互联。系统根据实时水位信号自动控制启停,并将运行状态上传至指挥中心。
当水位上升至预设上限时,系统自动启动两台泵并联排水;当水位下降至安全值后,自动停机。
运行期间,设备启停响应时间小于2秒,水泵空转率下降90%,实现了全天候、无人值守的智慧化排水管理。
当水位上升至预设上限时,系统自动启动两台泵并联排水;当水位下降至安全值后,自动停机。
运行期间,设备启停响应时间小于2秒,水泵空转率下降90%,实现了全天候、无人值守的智慧化排水管理。
