高校泵站课程长期面临一个矛盾：课本讲清水力工况和机组特性，学生却很少有机会亲手启停多台泵、调节阀门开度、观察水位波动；去真实泵站参观又受安全管理限制，只能隔着玻璃看，故障排查、应急调度这类技能无从反复演练。市面上简易演示装置又缺少工业级PLC和真实传感回路，学生练不到接线、编程、整定这些岗位基本功。智慧水务泵站仿真教学系统把进水泵房、集水池、管路与执行机构按等比例缩小搬到实验室，用真实泵体、阀门与高保真仪表复现泵站启停、负荷调节与故障工况，配合数字孪生三维画面把设备内部状态和水力过程同步呈现，让学生在安全环境里把水泵与泵站工程、电气控制、仪表自动化的实训项目逐项做完。威泰普依托自身在智慧泵站工程上的产品与方案积累，把现场逻辑搬进教学装置，而不是用透明水箱替代工业控制。

需要说明，本系统为教学实训装置，泵组流量、扬程按实验室条件选型，不直接承担工程供水；具体配置可按课时与专业方向调整，标准配置清单见方案BOM，教师可在此基础上增减模块。

二、核心功能

多台离心泵单泵/并联运行训练，配合变频调速模拟不同负荷下的机组特性；
水位PID恒压调节、变频调速供水与水泵自动轮换逻辑编程实训；
压力、流量、液位、振动信号实时采集，支撑水泵特性曲线绘制与工况分析；
内置可注入的水泵停机、管路堵塞、传感器漂移等故障场景，开展排障与应急处置演练；
开放PLC编程接口与组态开发环境，完成从硬件接线到上位画面的全流程训练；
数字孪生画面1:1映射物理装置，数据刷新≤1秒，支持能耗分析、运行报表与操作记录。

三、技术特点

标准配置含物理仿真机架与全套管路阀门，工业离心泵ISG25-110共3台、按2用1备配置，配高效节能电机；变频控制系统0.75kW共2套，集成变频器、交流接触器与空气断路器实现软启动。检测环节配电磁流量计DN25两台，4-20mA模拟量输出、测量精度0.5级；压力变送器0~1MPa共4台，扩散硅芯体、0.25级精度；投入式液位计0~5m共2支，防腐探头；电动调节阀DN25两台，支持4-20mA开度控制并带位置反馈。控制层采用S7-1200系列PLC柜，含CPU、数字量与模拟量IO扩展及10寸HMI触摸屏，配合IntBoxIO物联网网关与I系列智联服务器，支持Modbus、OPC UA、MQTT等协议。威泰普提供标准程序与组态画面作为教学起点，学生可在此基础上改写逻辑。

四、产品参数

本系统为实验室教学装置，水路为循环闭式，进水由独立集水池与出水池承担；泵组功率、仪表量程按标准配置选取，可按实验室场地与课程要求定制。关键通用参数见下方参数表，现场安装需预留水电与排水条件。

五、应用场景

适用于高校给排水科学与工程、环境工程、自动化、物联网工程专业的水泵与泵站、电气控制与PLC、物联网综合实践、智慧水务技术等课程实训，也可支撑毕业设计、学科竞赛训练与教师横向课题的数据采集。系统可与威泰普司水云官教学版平台对接，把物理装置数据汇入数字孪生画面。典型案例中，依托该类装置开展分组实训后，学生完成PLC编程与PID整定项目的平均耗时随训练轮次逐步下降（典型案例/平均），故障题一次排通率明显提高。