電氣自動(dòng)化泵站設(shè)計(jì)淺析

摘要：本文基于水利工程系統(tǒng)泵站在市政建設(shè)，供水服務(wù)，抗辨防澇等層面發(fā)揮的重要職能以及電氣自動(dòng)化在行業(yè)中的科學(xué)應(yīng)用趨勢(shì)展開了泵站設(shè)計(jì)思路，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必要性，典型設(shè)計(jì)應(yīng)用探討，對(duì)提升泵站電氣自動(dòng)化服務(wù)水平，激發(fā)優(yōu)勢(shì)功能，實(shí)現(xiàn)泵站系統(tǒng)的自動(dòng)化，現(xiàn)代化，綜合化發(fā)展有積極有效的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 泵站 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TY675 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼；A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)01(c)-0090-01

1 電氣自動(dòng)化泵站主體標(biāo)準(zhǔn)

電氣自動(dòng)化泵站主體標(biāo)準(zhǔn)包含其系統(tǒng)電氣設(shè)備的自動(dòng)化策略、控制、監(jiān)視、保護(hù)與通訊，內(nèi)容則包括泵站在高壓水平的變電，送電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、綜合保護(hù)電機(jī)與主機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)等。在泵站與其輔機(jī)重要系統(tǒng)中主體內(nèi)容包含配套主機(jī)的油控制系統(tǒng)，例如快速閘門油壓、液壓系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水泵葉片壓力油系統(tǒng)、潤滑油、冷卻齒輪箱油系統(tǒng)等。在配套主帆氣系統(tǒng)層面則包含針對(duì)真空破壞閥而配置的低壓氣系統(tǒng)，針對(duì)葉片水泵調(diào)節(jié)設(shè)置的壓力油系統(tǒng)、為他類啟動(dòng)工具配置的儲(chǔ)能中壓氣系統(tǒng)，配套主機(jī)組冷卻水系統(tǒng)，排水泵站與消防用水系統(tǒng)。基于各類非電量層面其主體內(nèi)容包含水工可靠安全的沉降、位移，應(yīng)力與揚(yáng)壓力等檢測(cè)、水位、水文、水量、水情及水質(zhì)檢測(cè)、濕度、溫度監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)、荷重與閘門開度監(jiān)測(cè)等。電氣自動(dòng)化泵站還包含其外部與內(nèi)部通訊網(wǎng)絡(luò)、消防保安與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等。基于各類遠(yuǎn)程控制管理要求電氣自動(dòng)化泵站還應(yīng)包含針對(duì)全站的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控與信息上傳系統(tǒng)。綜合上述電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主體標(biāo)準(zhǔn)需求，我們應(yīng)合理將系統(tǒng)展開集成分類，依據(jù)相關(guān)流程框圖具體要求展開監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，令其具備遠(yuǎn)程控制，調(diào)節(jié)與保護(hù)功能、實(shí)時(shí)處理與采集數(shù)據(jù)功能、在線監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行功能、預(yù)告事故及報(bào)警功能、遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)功能等。

2 科學(xué)開展典型化泵站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用的必要性

基于整體信息化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的迅猛快速，令相關(guān)設(shè)計(jì)單位內(nèi)含的自動(dòng)化研發(fā)設(shè)計(jì)力量具有一定的滯后性與不足配備性，通常泵站系統(tǒng)工程前期確定的設(shè)計(jì)方案由設(shè)計(jì)院與開發(fā)商一同完成。往往殲發(fā)商并沒有為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供可用性，可參考性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，無法真正明析需要何類形式的自動(dòng)化泵站系統(tǒng)，進(jìn)一步令設(shè)計(jì)形成的自動(dòng)化泵站系統(tǒng)脫離了現(xiàn)實(shí)服務(wù)應(yīng)用需要，體現(xiàn)了缺乏深度、欠缺科學(xué)性的自動(dòng)化泵站需求分析。在設(shè)置參數(shù)、配置I／O點(diǎn)層面，控制檢測(cè)對(duì)象應(yīng)同泵站管理運(yùn)行的實(shí)際需求密切相連，科學(xué)確定。而現(xiàn)實(shí)管理中許多開發(fā)商錯(cuò)誤的認(rèn)為針對(duì)泵站的停機(jī)，開機(jī)操作便是自動(dòng)化控制，最終采用較多配置令柜前泵站操作轉(zhuǎn)移到采用計(jì)算機(jī)在屏幕前實(shí)施的鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作，體現(xiàn)了其沒有充分明晰自動(dòng)化泵站設(shè)計(jì)的內(nèi)在需求。實(shí)質(zhì)上泵站的保護(hù)，勵(lì)磁系統(tǒng)、管理生產(chǎn)及信息化建設(shè)問題才是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的核心，我們只有對(duì)其給予充分的重視，強(qiáng)化設(shè)計(jì)、科學(xué)應(yīng)用，充分激發(fā)自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)效能，才能切實(shí)提升生產(chǎn)、服務(wù)及管理效率，發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)涵價(jià)值。自動(dòng)化泵站綜合了多方現(xiàn)代化技術(shù)的全面應(yīng)用，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)、泵站技術(shù)、控制與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，滲透了多學(xué)科融合，具有較高的科技性。現(xiàn)行電氣自動(dòng)化泵站迫切需要在設(shè)備范圍、檔次，投資建設(shè)規(guī)模，控制監(jiān)測(cè)對(duì)象、配置精度、軟件、設(shè)置功能、定義數(shù)據(jù)庫、信息化系統(tǒng)協(xié)議、接口標(biāo)準(zhǔn)及智能設(shè)備接口等層面相對(duì)統(tǒng)一規(guī)定并提供典型化參考，進(jìn)而完善組織設(shè)計(jì)、切實(shí)提升泵站電氣自動(dòng)化水平。在大型及中型的泵站系統(tǒng)中，其涉及的種類并不多，對(duì)于同類、同容量的電氣自動(dòng)化泵站其設(shè)計(jì)需求較為相近，因此我們可依據(jù)泵站電機(jī)水泵結(jié)構(gòu)、等級(jí)容量、輔機(jī)配置狀況將其分為幾個(gè)少數(shù)種類或級(jí)別，同時(shí)也可將基本自動(dòng)化需求分為幾類，對(duì)于不同類型我們可依據(jù)泵站系統(tǒng)的重要程度、投資可能力度進(jìn)行檔次劃分，而后基于檔次與類別展開典型性設(shè)計(jì)。

3 電氣自動(dòng)化泵站典型設(shè)計(jì)

3.1 面向需求科學(xué)開展電氣自動(dòng)化泵站設(shè)計(jì)

基于綜合服務(wù)使用需求的泵站典型電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)并非簡單的就機(jī)組的停機(jī)開機(jī)自動(dòng)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，而應(yīng)基于其管理、生產(chǎn)實(shí)際需求進(jìn)行完善確定。設(shè)計(jì)實(shí)踐中我們應(yīng)充分明確泵站主體、管理、生產(chǎn)人員承擔(dān)何類任務(wù)、想要通過電氣自動(dòng)化泵站取代人工完成何類任務(wù)，自動(dòng)化系統(tǒng)可為泵站承擔(dān)什么，哪些內(nèi)容需要重點(diǎn)完成、哪些層面不需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)分析。例如充分展開基于泵站流量水位的控制監(jiān)測(cè)、控制泵站勵(lì)磁調(diào)節(jié)、工作效率、對(duì)泵站無功進(jìn)行控制、監(jiān)控泵站振動(dòng)運(yùn)行噪聲、實(shí)施溫度控制、合理保護(hù)泵站，對(duì)系統(tǒng)事故與故障進(jìn)行預(yù)警、監(jiān)測(cè)控制泵站配套附屬及輔帆設(shè)備、明確視頻監(jiān)控需求、激發(fā)管理系統(tǒng)交換信息功能等。電氣自動(dòng)化泵站主體需求充滿了豐富性，廣闊性，因此在實(shí)施典型設(shè)計(jì)階段我們只有充分展開需求分析，核準(zhǔn)輕重緩急程度、區(qū)分可能性與不現(xiàn)實(shí)性、面向需求劃分效率進(jìn)行量體裁衣，才能合理創(chuàng)設(shè)充分滿足實(shí)際泵站系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)需求的典型，成功設(shè)計(jì)。

3.2 基于信息系統(tǒng)展開典型，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

水利工程信息化以泵站信息為基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)，可有效為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)信息化資源，因此在典型設(shè)計(jì)實(shí)踐中我們應(yīng)有效挖掘，充分提取有關(guān)泵站的重要信息，進(jìn)而為系統(tǒng)信息化提供標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息，同時(shí)令泵站通過信息化典型設(shè)計(jì)提升整體電氣自動(dòng)化水平。基于現(xiàn)行電氣自動(dòng)化泵站缺乏與之相對(duì)應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因此我們更應(yīng)強(qiáng)化典型設(shè)計(jì)，激發(fā)其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)普遍性、創(chuàng)新性應(yīng)用。例如在立式八百千瓦電動(dòng)機(jī)同步拖動(dòng)泵站的推力瓦中可合理設(shè)計(jì)布設(shè)多個(gè)溫度傳感器裝置，提升系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)性。在監(jiān)測(cè)電量層面，我們可通過科學(xué)典型設(shè)計(jì)決定通過交流采樣或是電量傳感器，應(yīng)用多功能電表或是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算等，進(jìn)而令典型化設(shè)計(jì)發(fā)揮其部分規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)作用，供應(yīng)用操作人員科學(xué)參考，進(jìn)而彰顯電氣自動(dòng)化大型泵站的整體性優(yōu)勢(shì)。

3.3 采用模塊化科學(xué)實(shí)施典型設(shè)計(jì)

基于大型，中性泵站內(nèi)含的變化有限、類型不多特征，在各個(gè)泵站中其仍然包含機(jī)組形式與臺(tái)數(shù)的區(qū)別，因此我們可采用典型設(shè)計(jì)令若干模塊服務(wù)應(yīng)用于泵站系統(tǒng)中，進(jìn)而令該類多個(gè)基本模塊采用疊加積木式組合方式構(gòu)建整體泵站的綜合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。我們可將基本綜合電氣自動(dòng)化泵站模塊分為泵站網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控層、監(jiān)測(cè)水力模塊、機(jī)組泵站LCU模塊，輔機(jī)泵站LCU模塊、公用泵站LCU，微機(jī)勵(lì)磁、清污機(jī)泵站LCU，防洪節(jié)制閘泵站LCU、自動(dòng)安全泵站工程監(jiān)測(cè)，視頻監(jiān)控與辦公管理綜合模塊等。基于模塊化的設(shè)計(jì)主體將電氣自動(dòng)化泵站視為整體產(chǎn)品進(jìn)行考量，令其兼具較大的豐富性與靈活性，因而廣泛適用于同種類型的各個(gè)泵站系統(tǒng)，有效避免了標(biāo)準(zhǔn)化欠缺造成的最高盲目投入，高標(biāo)準(zhǔn)配置及欠缺全面功能設(shè)計(jì)等不良問題。例如泵站LCU機(jī)組模塊便是不可分割內(nèi)部的整體模塊，其包含的電源、PLC傳感裝置，繼電器、接口端子等均具有可確定性，同時(shí)端口也同樣可以確定，令每一模塊均包含確定性的軟件配置、硬件配置及功能配置。

4 結(jié)語

基于水利工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)充，人們物質(zhì)文化生活水平的持續(xù)提升。對(duì)泵站系統(tǒng)有了更高的電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用要求，因此我們只有站在戰(zhàn)略化角度科學(xué)促進(jìn)泵站設(shè)計(jì)，應(yīng)用的電氣自動(dòng)化，全面向無人化、自動(dòng)化監(jiān)控管理泵站發(fā)展，才能切實(shí)提升系統(tǒng)服務(wù)生產(chǎn)與管理效率，令人們從機(jī)械化操作管理中脫離出來從事更高科技的相關(guān)工作，進(jìn)而強(qiáng)化實(shí)踐管理水平，創(chuàng)設(shè)豐富的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。