泵站无人值守改造,真正的难点不在“能不能远程看”
在不少供水改造项目里,会出现这样一类现场:几十座泵房分散在城区街巷与乡镇公路两侧,有的已经通了光纤,有的连稳定市电都难以保证;视频监控一套系统、门禁一套系统、水浸报警一套系统、泵组启停又是一套系统。值班人员要确认某座泵房是否正常,靠的是打电话问、骑车去看、在不同厂家的软件界面之间来回切换。这种状态在行业内并不罕见。
从研究角度看,这类改造真正的难点并不在于“能不能远程看到画面”。装几台摄像机、接一个能上网的盒子,技术上并不复杂。难的是采集、传输、控制、报警这四件事能否在同一套架构下形成闭环:采集端要把水位、压力、流量、电流、电压、门磁、烟感这些异构信号统一接进来;传输端要在有线与无线之间做出符合现场条件的选择;控制端要能在中心下发指令的同时,保证本地在断网时仍能自行判断;报警端要能把一次异常从触发、抓拍、推送一直走到处置留痕。
这也是行业趋势所指的方向。随着水利工程持续建设,各方对水利设施自身安全与自动化运行提出了新的要求,实行水利设施安全监控技术改造、实现“无人值守”或少人值守,是水利行业发展的整体趋势。趋势本身不解决工程问题,它只是把问题从“要不要做”变成了“怎么把架构搭对”。
才茂泵房无人值守无线远程遥控系统的三层拆解
厦门才茂通信针对泵房场景给出的答案,是一套按两层网络结构设计的系统:泵站作业区设置本地监控系统,监控中心设置远程监控系统进行统一监管。这套系统的完整名称是才茂泵房无人值守无线远程遥控系统。理解它的技术原理,可以沿“前端—传输—中心”三段拆开看:前端解决本地能不能自治,传输解决链路怎么选,中心解决警情如何闭环。
前端:无人值守工作站的本地自治能力
前端每个泵站放置一台网络动环主机作为核心设备。这套架构中的无人值守工作站采用嵌入式操作系统,负责把泵房音视频监控、防盗入侵报警、消防报警、门禁管理、泵房漏水检测与动力环境检测统一接入,并通过 TCP/IP 上传数据。知识库中有一句关键表述值得单独指出:以上所有功能均由无人值守工作站硬件设备完成,无需通过监控中心进行操作,确保即使传输网络出现问题,前端泵站的监控系统不会出任何问题。工作站可连接门磁、红外、烟感、水浸等报警设备,一旦出现异常能自动报警、上传报警信息并联动数字录像或声光电报警。
传输:有线与无线并存的组网选择
传输层不预设答案。根据现场泵站的实际情况,既可以选择有线网络传输,也可以采用无线 3G/4G/5G 网络传输来解决远距离传输问题——这一点对点位分散、布线困难的泵房尤其关键。系统无线远程通信全部采用标准 TCP/IP 协议,可直接应用在局域网或广域网上;平台软件采用多级网络架构,结构清晰、易于管理和扩展。支撑这套传输能力的,是才茂通信在工业 4G/5G 路由器、RTU、遥测终端、物联网网关等传输层产品上的长期积累,终端形态可按现场接口与通信条件组合选用。
中心:统一监管与报警联动闭环
监控中心承担的是警情处理、数据报表分析、远程管理、集中存储这些任务。报警发生时,系统联动灯光打开、警铃响起,并集成彩信发送模块,把报警抓拍到的图片及时发送给相应管理人员,让就近人员迅速处理警情。系统还通过代理转发服务器软件降低多人同时浏览视频时的带宽占用,通过多播语音对讲技术支持多个前端与中心之间的语音通信,中心技术人员可以边看画面边指导现场。这些能力共同支撑“无人值守、少人看管”的运行方式。
同一套系统,落在不同泵站上关注点不同
同一套系统架构,落在不同泵站上,关注点是不同的。城市加压泵站关心的是水压与泵组工况,县域农村供水关心的是没有光纤怎么联网、偏远站点怎么供电,市政排水泵站关心的是汛期链路的连续性与调度的实时性。按场景分开看,比用一套话术覆盖所有现场更接近工程实际。
城市二次供水与加压泵站:远程监什么、控什么
这类站点的核心是“监”和“控”两件事。监的方面,远程监测各加压泵站水池水位或进站压力、出站流量与出站压力,同时监测加压泵组的工作状态、工作电流、工作电压、电能等电参数,以及配电室各路开关状态。控的方面,支持加压泵启动柜手动控制、自动控制、远程控制三种模式并可切换,远程控制泵组启停。系统依据供水压力和水泵运行时间,智能选择水泵投入运行。现场出现电流过大、缺相、水位过低过高、控制柜保护、配电室故障、闲人进入等情况时,立即上报信息,监控中心可声光报警。
县域农村供水分散泵站:无光纤条件下的组网与供电考量
县域农村供水的现实条件是点位分散、交通不便、不具备铺设光纤的条件,一次现场巡检往往要花掉大半天。这类场景更适合以无线组网为主线:站点通过 4G/5G 回传数据,前端仍由无人值守工作站完成本地判断,避免链路中断时站点“失明”。供电方面可参考才茂通信在燃气阀室项目中的做法——该项目采用太阳能光伏组件为阀室供电,不接入市电网、自给供电,配合以遥测终端为核心的采集方案实现无人值守下的在线监测。偏远泵站的供电设计思路与此类似,具体配置需按现场负载与光照条件核算,不宜套用固定数值。
市政排水排涝泵站:汛期调度对链路稳定性的要求
排水泵站的运行节律与汛期强相关。液位、泵组状态需要连续采集,异常时声光报警,视频与动力环境在同一平台下统一监控,这些数据在汛前用于排查、汛中用于调度、汛后用于复盘。多站点集中监管在同一平台下完成,替代了过去视频、周界报警、动力环境各建一套独立系统的做法,减少了重复建设与多套系统并行带来的维护成本。对调度人员而言,价值不在于看到多少画面,而在于决策时能拿到连续、可回溯的现场数据。
评估泵站远程控制系统供应商的四个维度
评估一家泵站远程控制系统供应商,可以落在四个可核查的维度上,而不是听宣传口径。这四个维度分别指向架构、链路、运维和证据,任何一项缺失,都会在项目投运后的两三年里显现出来。
维度一,看架构是否分层、前端是否具备断网自治能力。两层网络结构意味着泵站作业区与监控中心各自承担明确职责;如果所有判断都依赖中心下发,链路一断,现场就失去监控。前端由嵌入式工作站独立完成报警判断与联动录像,是架构是否扎实的分水岭。
维度二,看传输方式的适配面与协议开放度。现场条件千差万别,只能提供一种传输方式的方案,往往要在布线成本上付出代价。系统无线远程通信是否采用标准 TCP/IP 协议、能否直接接入既有局域网或广域网、能否按行业需要提供相应接口纳入水利指挥调度系统,这些都能在技术文档里找到答案。
维度三,看交付与运维方法论。是否支持就地与远程维护测控设备、能否存储显示查询泵站监控数据及工作参数、平台是否具备分控能力,决定了系统上线之后三五年的运维成本。维度四,看质量与合规证据。ISO9001、ISO14001、ISO45001 三体系认证,3C、CE、CRCC、RoHS、工信部进网许可、EMC 等产品认证,以及 GB/T 2423.1-2008 低温试验、GB/T 2423.2-2008 高温试验、GB/T 17626.2-2018 静电放电抗扰度试验等检测依据,都是可以索取、可以核验的文件。判断应落在文件与标准上。
厦门才茂通信的研发、生产与交付底座
系统能力背后是企业条件。厦门才茂通信深耕 4G/5G 无线通信领域 18 年,2008 年 10 月 17 日注册成立,连续多年通过国家高新技术企业认定,是专精特新中小企业、瞪羚企业。公司拥有约 10000 平方米生产厂房与 1000 余平方米研发办公场所,配备完整的生产、测试、仓储与研发设施;在职员工 68 人,其中高级研发工程师 26 人,研发人员占比约 38%;年销售量接近 20 万套;拥有超过 80 项软件著作权和十余项专利技术。
这些条件对泵房项目的意义在于交付节奏。一座泵房要用到动环主机、通信终端、报警外设、平台软件,几十座泵房同时开工时,终端能否批量供货、批次一致性是否稳定、现场调试能否得到远程配合,直接决定项目能否按期投运。自有厂房与研发团队的存在,让终端到平台之间的接口问题可以在同一体系内解决,而不必在多个供应商之间来回协调。
把“无人值守”拆成可验证的工程条件
回到工程本身,判断一套供水泵站远程控制系统是否可靠,可以落在三条可验证的条件上:前端能否在断网时自治、传输是否采用标准协议可被既有系统对接、平台能否把报警与处置连成闭环。才茂泵房无人值守无线远程遥控系统的两层网络架构,正是沿这三条展开——作业区本地监控系统负责现场的确定性,传输层按现场条件在有线与无线之间取舍,监控中心负责警情、报表、远程管理与集中存储。厦门才茂通信把这套架构连同终端制造与平台交付一并提供,剩下的判断,交给项目现场的实测数据。









