[发明专利]用于操作污水泵站的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作污水泵站的方法。

背景技术

泵站是包括加压泵站、网络泵站和主泵站的污水输送系统的自然组成部分。预制泵站主要用于加压网络系统中。在这种加压系统中的泵站通常包括1台或2台磨床泵(grinder pump)、水位系统、控制器以及泵站。

在污水不能靠重力运行的情况下，每个建筑物或房屋会具有泵站。然后将污水从排放单元(淋浴、厕所等)转移到小型泵站。从那里将污水通过低压力管道抽送到更大的泵站或者直接抽送到处理厂。在每个加压管道上可以连接多达300至500个加压泵站。

然而，当在加压系统中同时运行几个泵时，系统中的压力将高于泵所能够克服的压力。这可能导致这些泵在其他一些泵结束其抽送周期之前虽在抽送却无法移动任何污水或仅移动非常少量的污水。这并不理想并且可能导致不必要的能量损耗。

取决于连接到压力系统的为何应用或何建筑，上述系统压力问题主要发生在早晨和晚上的高峰期间。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种没有不必要的能量损失的用于操作污水泵网络的污水泵站的方法及系统。

通过具有权利要求1限定的特征的用于操作污水泵网络的污水泵站的方法、具有权利要求15限定的特征的用于控制污水泵网络的污水泵站的控制单元、以及具有权利要求17揭示的特征的用于集中控制污水泵网络中的污水泵站的多个泵的系统，可以实现该目的。改进的实施例公开在相应的从属权利要求、下面的说明和附图中。

根据本发明，提供一种用于操作污水泵网络的污水泵站的方法，所述污水泵站包括至少一个泵，其中如果所述污水泵站的水箱中的所述污水的水位超过第一污水水位，则所述泵起动抽送，并且如果所述水箱中的所述污水水位下降到低于第二水位，则所述泵停止抽送，其中所述方法包括确定表达污水泵网络的负载的参数(P_sys，Q，n，ΔP，P_电，cosφ，I)的幅值，其中如果确定表达所述负载的所述参数的幅值已超过指定阈值，则执行在能量优化模式中激活至少一个泵以起动抽送的步骤。通过本发明的方法，污水泵站的泵将能够以使得能量消耗尽可能优化的方式运行。于是，虽然当水箱中的污水超过第一高污水水位(起动水位，安全模式)时泵总是运行清空过程，并且如果水箱中的污水水位下降至低于第二低污水水位(停止水位)时泵总是停止抽送，但是泵可以在第一水位和第二水位之间运行于第三水位之间的能量优化模式，其中控制泵使得能量消耗最小化。即，当例如确定污水泵网络的公共管道中的压力较低时，泵可以以优化模式起动抽送，而不是当许多泵已正在网络系统中抽送从而使得公共管道中的压力较高时起动抽送。

根据优选实施例，在所述能量优化模式中，如果判定所述压力超过指定的压力上限，则停用所述至少一个泵。于是，可以防止操作泵而因为公共管道中的压力已经太高以致无法将任何污水移入公共管道。

此外，优选的是，所述方法包括在所述能量优化模式中，根据检测到的压力增加或减少所述至少一个泵的速度的步骤。根据在出口中或在公共管道中检测到的压力分别增加或减少泵的速度可以进一步节约能量。

优选地，所述压力是所述污水泵网络的所述公共出口管道中的所述污水的流体压力，并且其中通过在所述污水泵站所连接的所述公共出口管道中测量，尤其是借由用于测量绝对压力或压差的压力传感器的方式测量所述压力来实施确定所述压力的所述步骤。

根据进一步优选的实施例，通过确定所述至少一个泵两端的压差并且确定其中容纳有所述至少一个泵的所述水箱中的污水水位来实施确定所述压力的所述步骤。

根据又一个优选实施例，确定所述至少一个泵两端的压差的步骤包括确定所抽送的污水的所述流量，尤其在所述水箱中的所述污水水位的改变的基础上确定所抽送的污水的所述流量。

而且，优选的是，确定所述压力的所述步骤包括确定用于驱动所述至少一个泵的驱动电机的功率、和／或功率因数(cos(φ))、和／或电机电流(I)，其中φ是电流(I)和电压(U)之间的相位角。

还为有利的是，所述方法还包括在由本地泵控制器确定的压力的基础上单独控制所述至少一个泵的步骤。

可替代地，可由所述污水泵网络的中央控制站集中控制所述至少一个泵。

在又一个进一步的优选实施例中，所述污水泵网络包括多个污水泵站。