探析泵站機電設備自動化技術的應用及其設計要求

馬丁

摘 要：泵站承擔著區域性的防洪、除澇、灌溉、調水和供水的重任，是解決洪澇災害、干旱缺水、水環境惡化當今三大水資源問題的有效工程措施之一。而機電設備自動化控制在泵站排澇過程中具有主要作用，該技術的應用必須與實際相結合?；诖?，本文闡述了泵站機電設備自動化技術的重要性及其功能，對泵站機電設備自動化技術的應用發展及其設計要求進行了探討分析。

關鍵詞：泵站機電設備；自動化技術；重要性；功能；應用發展；設計要求

一、泵站機電設備自動化技術的重要性及其功能

1、泵站機電設備自動化的意義。泵站機電設備自動化技術應用屬于一門綜合了多種科學技術的系統專業，包括計算機技術、網絡信息化技術、通信技術等。自二十世紀九十年代初期階段，以計算機為主的電子信息技術迅猛席卷全國各行各業，信息化技術水平日漸成熟。但是，當時許多開發商都簡單的理解為泵站能夠對設備的開關機進行操作就屬于自動化技術應用，所以最終通過信息化技術手段的運用將設備柜前手工操作移駕到計算機屏幕前。事實上，泵站自動化不僅僅是針對于設備開停機操作或基本運行進行監控管理，同時對泵站勵磁系統開發、繼電保護優化、水利監控、以及經濟運行成果分析等方面問題予以完善都有著重要而又緊密的內在聯系。泵站強調機電設備自動化技術的應用不僅是設備自動化操作、監控對象分析、設備軟件系統平臺控制、數據空定義、信息化接口配置、協議棧優化等方方面面的技術完善過程，同時也是未來泵站經營建設走向可持續發展之路與落實科學發展觀的實際需求，具有重要現實意義。

2、泵站機電設備自動化的功能。泵站機電設備自動化的功能要求主要包括：（1）數據采集與處理。通過自動周期性地采集或由操作員通過應用程序發命令采集泵站現場各種實時數據，進行必要的數據預處理并以一定的格式存入實時數據庫，按照信號性質的不同把它細分為模擬量、開關量及脈沖數字量等。（2）安全運行與監視。對主設備及輔機設備的運行狀態進行實時監視，包括當前各主要設備的運行及停止情況、閘門啟閉情況，并對各運行參數進行實時顯示。（3）控制與調節。泵站機電設備自動化系統的控制功能應該滿足泵站機組啟、停和變電所操作規范規定的要求。機組啟、?？刂朴幸粭l指令完成，計算機自動檢測機組啟、停條件并順序執行，當滿足條件時，執行操作。對變電所開關的操作應該自動檢測操作條件，并按照預定的步驟進行分合閘。對所有設備應該設置手動控制方式和自動控制方式，并設有靜態試驗方式。機組事故停機時，應該同時關閉相關的輔助設備。

三、泵站機電設備自動化技術的應用發展

1、泵站機電設備自動化技術的應用分析。通常泵站機電設備自動化技術的應用就是準確讀取信息來源，實現自動化的機械操作，具有較高的靈敏度和準確度。泵站機電設備自動化技術的應用擺脫了設備或機械受人類主觀因素的影響，使得泵站的信息處理操作沿著既定的技術程序精準運行，避免了眾多負面因素的影響，達到了人力所不能及的運行高度，極大地減輕了人類的操作負擔。泵站機電設備自動化技術的有效應用，使得現場運行更具安全性和可靠性，其所帶有的自動預警裝置和檢測裝置有效地減輕了設備的運行風險，更好地延長機電自動化控制設備的使用壽命和運行周期。此外，泵站機電設備自動化控制設備有利于維修和保養，能很好地改善設備的運行狀態，泵站機電設備自動化技術所帶有的功能比較全面，適應面極為廣泛，泵站的機電自動化控制設備可以節省眾多人力、物力、財力，有利于刪減冗雜的部門和人力，促進了能源及材料的節省。

2、泵站機電設備自動化技術應用的發展。基于泵站機電設備自動化技術的重要性，其具有較強的復合性，并且機電的自動化囊括了信息整理學、計算機程序等多門學科內容，所以為了發揮泵站機電設備自動化技術的作用，必須加強對其發展的研究。當今人類社會更加偏向于智能化和自動化，對于生活和工作的追求也發生了改變。首先，機電自動化必須要結合智能化這一重要發展方向，漸漸地向智能領域的自動化控制邁進。從目前的發展局勢來看，智能化具有性能高、運行快、應用廣等特點，注定成為自動化控制系統的開發主流。泵站機電設備自動化技術要注意依靠網絡這一現代化科技平臺，遠程控制就必須通過網絡建立，將自動化控制的終端設立于泵站，就能很好地進行遠程控制，甚至是家庭型控制。最后，泵站機電設備自動化技術要講求自動化和綠色化，機電系統自動化控制的核心就是自動操作，要重點鞏固機電系統與人力的關系，逐步走向人機聯合，通過自動化控制實現產品的綠色化和生態化。

三、泵站機電設備自動化設計要求的分析

1、泵站機電設備自動化設計思路的分析。泵站機電設備自動化設計的目的不僅只是在開停設備上的控制，自動化系統需要完成的工作很多，如水位、流量的監控；電氣設備運行的監控和保護；事故和故障的預警；信息的采集與交換；實現無人值班等等。當然在實際設計時要以泵站的具體要求為前提，并分清設計的重點和次重點，作出切合實際的設計，主要設計思路有：信息設計，是以信息為導向的設計活動，泵站運行中所采集的信息數據是水利系統實現信息化管理的基點，能為水利信息系統提供準確的動態數據；典型設計，在沒有相應標準和規范的前提下典型設計可以起到標志性作用，通過典型設計固定下來的技術和方案可以為同類型的泵站建設提供參考作用；模塊化典型設計，由于泵站類型不多，但自動化系統要求不一，各個泵站還是存在機組臺數和形式的區別。通過典型設計可以設計出若干個模塊，整個泵站綜合自動化系統就是由數個基本模塊通過積木式疊加組合而成，再根據不同泵站的建設要求就可將其應用到泵站設計之中了。

2、泵站機電設備自動化設計的合理定位。通過泵站機電設備自動化建設是一項系統性很強的工作，因此要從多方面分析，綜合考慮如投入、技術、運行環境等，然后結合各種實際情況確定其自動化的需求程度，設計出符合實際應用的自動化泵站。因此為了充分發揮泵站機電設備自動化的作用，必須對泵站機電設備自動化設計進行科學合理的定位。

3、所建泵站機電設備自動化系統機構進行選擇，常見的系統結構有以下三種：（1）監控主機+通訊協議設備。該結構是將指令交給監控主機來調整和控制的，而對通訊協議設備的要求較低，因此要重視監控主機的選擇，因為它是泵站自動化控制的關鍵，如果出現問題就會影響指令的正常專遞，自控系統也就沒法正常運行。（2）監控主機+PLC+通訊協議設備。泵站的機電設備自動化系統按其單元構成可分為三個部分，分別是若干可編程控制器PLC、監控下層設備的通訊監控主機以及通過以太網通訊PLC。其中PLC是控制節點，對于提高系統運行的可靠性起著一定作用。但此系統結構也有一定的局限性，就是PLC和下層通訊能力較弱，對通訊速度造成了阻礙。

結束語

綜上所述，泵站機電設備自動化技術的應用不僅要結合泵站的實際情況，同時還要遵循一定的原則。立足為生產服務的目標，準確對泵站進行定位，優化泵站機電設備自動化設計，為泵站機電設備自動化運行創造良好環境。

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