摘要:随着智慧水务、智能农业、节能灌溉等行业的发展,传统水泵启停控制方式已无法满足远程管理、智能预警、节能控制等现代需求。数字智能控制器通过融合电气控制、智能算法、传感器数据采集与远程通讯技术,实现对水泵设备的精准控制与数据化运维,提升水泵运行效率与安全性。
一、方案介绍
随着智慧水务、智能农业、节能灌溉等行业的发展,传统水泵启停控制方式已无法满足远程管理、智能预警、节能控制等现代需求。数字智能控制器通过融合电气控制、智能算法、传感器数据采集与远程通讯技术,实现对水泵设备的精准控制与数据化运维,提升水泵运行效率与安全性。
二、监测目标
实现水泵的远程启停、定时启停、自动启停控制实时监测水泵运行状态、电流、电压、功率等数据对接水位、压力、流量等传感器,实现智能联动控制实现故障诊断、异常报警与数据存储分析功能三、需求分析
应用场景
控制需求
存在问题
农业灌溉
根据土壤墒情、水位或定时控制水泵
人工启停不及时、水资源浪费
工业供排水
多水泵轮换、节能运行、远程控制
现场维护难、能耗高
楼宇二次供水
水压不足启泵、定时加压、运行记录
管网波动、故障报警不及时
市政排涝/抽水站
水位超限自动抽水、远程故障排查
应急响应慢、自动化程度低
四、监测方法与系统架构
传感器采集:水位计、压力传感器、电流互感器、流量计等实时监测外部状态与泵机自身数据智能控制器:内置PLC逻辑、远程通讯模块(4G/RS485)、可设定多种联动策略执行机构控制:控制接触器/变频器实现水泵启停、变频调速、轮泵运行等功能数据上传与管理:通过4G/以太网将数据上传至云平台或本地SCADA系统可视化与预警:用户可通过Web或APP查看运行状态,接收短信/微信/平台预警推送五、应用原理
数字智能控制器基于预设逻辑或传感器反馈,判断是否启停水泵。例如当水位低于设定下限,控制器自动启动水泵抽水;若运行电流异常,则立即停泵并报警。同时支持人工手动控制与平台远程调度。
六、功能特点
智能联动控制:支持与水位、压力、流量等传感器协同工作远程控制与监测:支持4G/WiFi通讯,可通过APP/Web实时查看与控制异常报警功能:如缺水保护、过流报警、电机堵转报警等运行记录管理:支持导出运行日志、能耗统计、维护提醒支持多泵切换与轮值运行:延长水泵使用寿命断电记忆、恢复后自动运行:提高运行连续性七、硬件清单(推荐配置)
设备名称
功能说明
数量
数字智能水泵控制器
控制启停、数据采集、4G联网
1台
电流互感器
监测水泵运行电流
每泵1个
液位传感器(超声波/浮球)
自动识别水源或蓄水池水位
1~2个
压力传感器
判断是否需要启动加压泵
可选
断路器/接触器/继电器
电气控制执行部件
每泵配1套
可选变频器
支持节能调速运行
可选
八、硬件参数(参考值)
名称
参数
数字智能控制器
输入电压AC220V,支持RS485/4G,Modbus协议,8路DI,4路DO,支持云平台接入
电流互感器
量程0-100A,精度±0.5%,支持故障报警
液位传感器(超声波)
量程0-5m,盲区0.2m,精度±0.5%,IP68防水
压力传感器
量程0-1.6MPa,精度±0.25%,4~20mA输出
九、方案实现步骤
现场勘察,明确控制需求和接入点位安装传感器与水泵配套接触器/变频器控制器接线,设定逻辑参数及通讯设置平台绑定控制器设备,远程控制测试设置报警值、联动逻辑、定时参数运行维护及日常运维人员培训十、数据分析与预警决策
电流波动可识别电机是否空载或堵转水位/压力趋势图判断水源变化与耗水规律远程统计运行时长,辅助安排泵机维护计划趋势分析图表支持能耗优化与设备选型改进十一、方案优点
无需人员现场值守,远程自动控制支持智能联动,实现“感知+控制”一体化降低人工误操作风险,提高水泵使用寿命提高能效,节水节电提供数据支持,为智慧水务/农业/楼宇系统提供接口十二、应用领域
农业灌溉泵站自动化管理工厂给排水系统节能控制楼宇二次供水智能调度市政排水泵站智能联动水产养殖抽排水设备远程管理山区、无电区域远程控制水泵运行十三、效益分析
类型
效益说明
管理效益
实现数字化远程监管,减少现场维护频次
安全效益
自动报警及时发现运行异常,防止事故扩散
节能效益
支持变频调速,合理启动,降低能耗
经济效益
降低人工成本,延长设备使用寿命
十四、案例分享
案例1:山东某农业灌溉站智能泵控系统
实现远程启停+水位联动控制,每年节省人工巡检费用约2万元,抽水效率提升18%。
案例2:江苏某工厂水泵智能化改造项目
采用数字控制器+变频+平台联动,实现多泵智能切换与故障报警,运维效率提升30%,能耗降低约12%。
来源:厦门涉川