一种隧道泵站抽排水控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及隧道抽排水技术领域，尤其涉及一种隧道泵站抽排水控制方法及系统，方法包括：获取泵站集水池的水位状态信息；其中，水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率；获取泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率；其中，工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态及处于排水状态的水泵开启时的时间戳；当集水池的水位处于上升状态时，根据水位值、水位上升速率及水泵排水效率分级控制处于空闲状态及备用状态的水泵逐步开启；当集水池的水位处于下降状态时，根据水位值、水位下降速率及水泵排水效率控制处于排水状态的水泵按时间戳的先后顺序逐步关闭。本发明专利技术能够有效避免泵站资源浪费，有效延长水泵的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道泵站抽排水控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及隧道抽排水
，尤其涉及一种隧道泵站抽排水控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在隧道的日常运营过程中，受天气影响下隧道路面会有积水的汇入，隧道墙体会出现渗透涌水等情况，从而导致隧道内部产生大量的积水。因此，为确保及时排除积水，与下穿隧道建设相配套的排水泵站成为保证隧道通行安全的关键。
[0003]现有的一些隧道泵站的水泵运行不够灵活，不能依据外界渗水条件的变化而对水泵进行高效管理，及时调整水泵的运行状态，往往导致泵站的实际运行工况偏高，造成资源浪费，而且由于缺乏对水泵运行状态的动态采集，影响水泵的使用寿命，影响泵站的正常运行。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隧道泵站抽排水控制方法及系统。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：一种隧道泵站抽排水控制方法，所述方法包括：
[0006]获取泵站集水池的水位状态信息；其中，所述水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率；
[0007]获取所述泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率；其中，所述工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态及处于所述排水状态的水泵开启时的时间戳；
[0008]当所述集水池的水位处于上升状态时，根据所述水位值、所述水位上升速率及所述水泵排水效率分级控制处于所述空闲状态及所述备用状态的水泵逐步开启；
[0009]当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位值、所述水位下降速率及所述水泵排水效率控制处于所述排水状态的水泵按所述时间戳的先后顺序逐步关闭。
[0010]本专利技术一实施例的隧道泵站抽排水控制方法，通过获取泵站集水池的水位状态信息、水泵的工作状态信息和水泵排水效率，在集水池的水位处于上升状态时，根据水位值、水位上升速率及水泵排水效率判断需要开启水泵的数量，根据外界渗水环境的变化对处于空闲状态及备用状态的水泵进行分级逐步开启，使隧道泵站的水泵被合理调用，既能稳定安全的对隧道泵站排水，又能避免出现泵站实际运行工况偏高，造成资源浪费的情况；在集水池的水位处于下降状态时，说明泵站实际运行工况高于外界渗水速率，则根据水位值、水位下降速率及水泵排水效率可判断是否需要关闭部分水泵来降低资源消耗，并且根据水泵开启时的时间戳的先后顺序将其关闭，能够必有避免部分水泵工作时长偏高，可有效延长水泵的使用寿命。
[0011]进一步的，获取泵站集水池的水位状态信息；其中，所述水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率的步骤具体包括：
[0012]根据预设间隔对所述泵站内的所述集水池水位进行检测，获取检测得到的所述水
位值，并设为S
t
；其中，t为获取所述水位值的时间；
[0013]当S
t+1
大于所述S
t
时，则判定所述集水池的水位处于上升状态，并根据所述S
t+1
与所述S
t
的差值绝对值除以预设间隔得到所述水位上升速率；
[0014]当所述S
t+1
小于所述S
t
时，则判定所述集水池的水位处于下降状态，并根据所述S
t+1
与所述S
t
的差值绝对值除以预设间隔得到所述水位下降速率。
[0015]进一步的，获取所述泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率的步骤具体包括：
[0016]获取所述泵站内所述水泵的工作状态信息，所述工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态，并获取处于所述排水状态的水泵开启时的时间戳；
[0017]获取所述水泵的型号及参数信息，并根据所述水泵的型号及参数信息得到所述水泵在额定功率下的排水效率。
[0018]进一步的，当所述集水池的水位处于上升状态时，根据所述水位值、所述水位上升速率及所述水泵排水效率分级控制处于所述空闲状态及所述备用状态的所述水泵逐步开启的步骤具体包括：
[0019]当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第一水位阈值时，根据所述水位上升速率及所述水泵排水效率得到处于所述空闲状态的水泵的开启数量a：
[0020][0021]其中，S为所述水位上升速率，P为所述水泵排水效率，设处于所述空闲状态的水泵的数量为k，若a>k，则取a＝k；
[0022]根据所述水泵的开启数量a随机选取处于所述空闲状态的水泵逐步开启；
[0023]当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第二水位阈值时，则控制处于所述空闲状态的全部水泵逐步开启；
[0024]当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第三水位阈值时，则控制处于所述备用状态的全部水泵逐步开启，同时开启报警，直至所述集水池的水位处于下降状态时关停报警。
[0025]进一步的，当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位值、所述水位下降速率及所述水泵排水效率控制处于所述排水状态的所述水泵按所述时间戳的先后顺序逐步关闭的步骤具体包括：
[0026]当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位下降速率及所述水泵排水效率得到处于所述排水状态的水泵的关闭数量b：
[0027][0028]其中，为所述水位下降速率，X>0；
[0029]若b>0，则将所述时间戳按照时间先后顺序进行排列，并根据所述水泵的关闭数量b按所述时间戳的排列次序控制与所述时间戳对应的水泵逐步关闭；
[0030]其中，当所述集水池的水位处于下降状态，且所述水位值大于第一水位阈值时，处于所述排水状态的水泵至少具有一台；
[0031]当所述集水池的水位处于下降状态，且所述水位值小于第一水位阈值时，将处于所述排水状态的全部水泵逐步关闭。
[0032]本专利技术还提供一种隧道泵站抽排水控制系统，所述系统包括：
[0033]第一采集单元，用于获取泵站集水池的水位状态信息；其中，所述水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率；
[0034]第二采集单元，用于获取所述泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率；其中，所述工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态及处于所述排水状态的水泵开启时的时间戳；
[0035]第一控制单元，用于当所述集水池的水位处于上升状态时，根据所述水位值、所述水位上升速率及所述水泵排水效率分级控制处于所述空闲状态及所述备用状态的水泵逐步开启；
[0036]第二控制单元，用于当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位值、所述水位下降速率及所述水泵排水效率控制处于所述排水状态的水泵按所述时间戳的先后顺序逐步关闭。
[0037]本专利技术一实施例的隧道泵站抽排水控制系统，通过获取泵站集水池的水位状态信息、水泵的工作状态信息和水泵排水效率，在集水池的水位处于上升状态时，根据水位值、水位上升速率及水泵排水效率判断需要开启水泵的数量，根据外界渗水环境的变化对处于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道泵站抽排水控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取泵站集水池的水位状态信息；其中，所述水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率；获取所述泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率；其中，所述工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态及处于所述排水状态的水泵开启时的时间戳；当所述集水池的水位处于上升状态时，根据所述水位值、所述水位上升速率及所述水泵排水效率分级控制处于所述空闲状态及所述备用状态的水泵逐步开启；当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位值、所述水位下降速率及所述水泵排水效率控制处于所述排水状态的水泵按所述时间戳的先后顺序逐步关闭。2.根据权利要求1所述的隧道泵站抽排水控制方法，其特征在于，获取泵站集水池的水位状态信息；其中，所述水位状态信息包括水位值、水位上升速率及水位下降速率的步骤具体包括：根据预设间隔对所述泵站内的所述集水池水位进行检测，获取检测得到的所述水位值，并设为S
t
；其中，t为获取所述水位值的时间；当S
t+1
大于所述S
t
时，则判定所述集水池的水位处于上升状态，并根据所述S
t+1
与所述S
t
的差值绝对值除以预设间隔得到所述水位上升速率；当所述S
t+1
小于所述S
t
时，则判定所述集水池的水位处于下降状态，并根据所述S
t+1
与所述S
t
的差值绝对值除以预设间隔得到所述水位下降速率。3.根据权利要求1所述的隧道泵站抽排水控制方法，其特征在于，获取所述泵站内水泵的工作状态信息和水泵排水效率的步骤具体包括：获取所述泵站内所述水泵的工作状态信息，所述工作状态信息包括排水状态、空闲状态、备用状态，并获取处于所述排水状态的水泵开启时的时间戳；获取所述水泵的型号及参数信息，并根据所述水泵的型号及参数信息得到所述水泵在额定功率下的排水效率。4.根据权利要求1所述的隧道泵站抽排水控制方法，其特征在于，当所述集水池的水位处于上升状态时，根据所述水位值、所述水位上升速率及所述水泵排水效率分级控制处于所述空闲状态及所述备用状态的水泵逐步开启的步骤具体包括：当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第一水位阈值时，根据所述水位上升速率及所述水泵排水效率得到处于所述空闲状态的水泵的开启数量a：其中，S为所述水位上升速率，P为所述水泵排水效率，设处于所述空闲状态的水泵的数量为k，若a>k，则取a＝k；根据所述水泵的开启数量a随机选取处于所述空闲状态的水泵逐步开启；当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第二水位阈值时，则控制处于所述空闲状态的全部水泵逐步开启；当所述集水池的水位处于上升状态，且所述水位值大于第三水位阈值时，则控制处于所述备用状态的全部水泵逐步开启，同时开启报警，直至所述集水池的水位处于下降状态
时关停报警。5.根据权利要求4所述的隧道泵站抽排水控制方法，其特征在于，当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位值、所述水位下降速率及所述水泵排水效率控制处于所述排水状态的水泵按所述时间戳的先后顺序逐步关闭的步骤具体包括：当所述集水池的水位处于下降状态时，根据所述水位下降速率及所述水泵排水效率得到处于所述排水状态的水泵的关闭数量b：其中，X为所述水位下降速率，X>0；若b>0，则将所述时间戳按照时间先后顺序进行排列，并根据所述水泵的关闭数量b按所述时间戳的排列次序控制与所述时间戳对应的水泵逐步关闭；其中，当所述集水池的水位处于下降状态，且所述水位值大于第一水位阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇学超，曾霖，靳毅，章新生，李井国，杨益，史佳旺，曹坤，黄顺金，胡茂，李旭，王松，王祥，
申请(专利权)人：中铁四局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：