近年來(lái)我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，造成人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅著城市的安全。數(shù)據(jù)顯示，2015-2018年我國(guó)平均每年受淹或發(fā)生內(nèi)澇城市的數(shù)量約占我國(guó)城市數(shù)量的1/5；人民生命財(cái)產(chǎn)也損失嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年截至上半年，我國(guó)因洪澇災(zāi)害所死亡失蹤人數(shù)達(dá)26人，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)135億元。一方面，我們需要建設(shè)和管理排水設(shè)施；另一方面，建立城市防洪排澇監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。它不僅可以為管理部門(mén)提供城市河流和道路水位的實(shí)時(shí)信息，還可以為城市防洪管理提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算等技術(shù)，以本地自控結(jié)合大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，為城市洪澇災(zāi)情監(jiān)測(cè)、內(nèi)澇預(yù)警和治理等方面提供解決方案。

1. 城市泵站的分類(lèi)

從應(yīng)用場(chǎng)景劃分，城市泵站可以分為三大類(lèi)：排水泵站、污水泵站和供水泵站，排水泵站主要用以排水、排澇的泵站；污水泵站用來(lái)輸送生活廢水；而供水泵站主要用于城市生活供水。這三類(lèi)泵站對(duì)于城市運(yùn)轉(zhuǎn)都必不可少，如何讓泵站安全、低耗運(yùn)行是管理者首先需要關(guān)注的問(wèn)題。泵站管理平臺(tái)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)控制傳感器、邊緣計(jì)算、云平臺(tái)結(jié)合本地PLC為城市泵站的管理提供解決方案。

2. 城市排水泵站的電氣設(shè)計(jì)

根據(jù)DJG 08-22-2018《城鎮(zhèn)排水泵站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，排水泵站根據(jù)功率需求和當(dāng)?shù)毓╇姉l件，一般采用35kV或10kV供電。城市排水泵站負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷，重要地區(qū)的泵站應(yīng)按照一級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。二級(jí)負(fù)荷的泵站一般需要有兩路電源互為備用或一路常用一路備用；一級(jí)負(fù)荷的泵站需要有兩路獨(dú)立的電源，一路電源故障時(shí)另外一路電源可以不受影響?yīng)毩⒐╇?，特殊情況下還需要設(shè)置自備電源。以一個(gè)排水泵站為例，設(shè)置3臺(tái)10kV高壓異步電動(dòng)機(jī)和2臺(tái)0.4kV異步電動(dòng)機(jī)，平時(shí)2臺(tái)0.4kV異步電機(jī)運(yùn)行即可滿(mǎn)足排澇要求，在汛期至大可以5臺(tái)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行，見(jiàn)圖1。

10kV母線(xiàn)采用單母分段接線(xiàn)，0.4kV母線(xiàn)采用單母線(xiàn)或單母分段接線(xiàn)。為了減小電機(jī)啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成的沖擊，功率較大的電機(jī)采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)。10kV電動(dòng)機(jī)無(wú)功補(bǔ)償采用就地補(bǔ)償機(jī)制，并確保補(bǔ)償后功率因數(shù)為0.95左右；0.4kV電動(dòng)機(jī)采用集中式無(wú)功補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)不低于0.9。