大型泵站運行優化方法及其應用研究

羅健

摘 要：本文以上海市泵站為例，分析大型泵站的運行問題，探討了大型泵站在實際運行中的具體應用。實現大型泵站運行自動化，以便工作人員能夠實時控制泵站運行問題，減少泵站問題事故發生幾率。并通過制定針對性預防措施，包括管理模式的調整、設備的優化等，從而在設備發生意外時，能夠及時修復問題，使泵站保持持續穩定的工作。

關鍵詞：大型泵站 運行優化 運行方案

中圖分類號：S277.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（b）-0057-02

自進入新時期以來，隨著經濟與科技的進步與發展，人們對生活品質提出了更高的要求。但受限于自然資源的生產總量以及儲存總量較少，因此絕大多數的人們仍舊面臨著自然資源稀缺的問題，其中最嚴重的問題就是水資源的使用問題。為實現水資源的高效利用，城市規劃部門以及水力資源調動部門為此做了大量的準備。大型泵站是城市給排水系統中的重要一環，能夠實現城市水資源的循環處理，為人們供應健康安全的水資源。在保障人們用水需求的同時，保護了周圍生態環境，整治了泵站附近的中小河道。但泵站需要大量的技術性工作，且零部件在使用中容易發生損壞。對此必須建立相應措施進行保護，減少問題發生，提高水資源循環處理能力。

1 大型泵站的安裝設計優化處理

泵站在運行中的二次加壓會造成較大的噪音影響周圍環境，部分泵站的設計往往并沒有達到與居民樓的標準要求，泵站在二次加壓時很容易影響周圍居民的正常作息。對此，設計人員在設計與建立大型泵站前，必須優先考慮泵站和居民區的距離是否達到了相關標準，盡量將泵站設置在距離居民區較遠的區域。其次則是要將泵站的二次加壓泵房設置在建筑物下方或是外部，保障室內環境的舒適與安靜。此外還要滿足二次加壓泵房對溫度以及光照質量的需求[1]。工程人員應結合現場實際優化設計方案。如果泵房存在空氣流通問題，需要為泵房配備通風系統。為了確保泵站可以發揮出最大價值，必須針對泵站的使用可能會遇到的問題，建立預警及解決方案。設計與安裝必須根據國家標準要求，泵房嚴謹安置在廚房以及衛生間等空間，防止排水系統產生的污染物流入居民正常供應的水源。

2 大型泵站的現代化管理方式

2.1 確立泵站管理目標

為保障泵站運行效率，必須建立規范科學的管理機制，從而保障工作有章可循，遇事有計劃可用。根據泵站的建設、使用出現的問題，調整管理、運行、系統的工作方案。結合市場需要以及泵站實際運行能力，建立泵站維護修養系統，加強工作人員素質與技能水平。用績效考核制度及科學的用人管理機制，防止出現人才流失問題[2]。

2.2 找準大型泵站工作定位

大型泵站是公益性單位，在了解這種定位與管理性質以后，需要將大型泵站與營利性單位區分開來。政府部門應及時撥款保障泵站的正常與效益，切實履行政府及公益性單位的工作責任，保障人民群眾的用水需求及排水需要，維護群眾基本利益。在聘請工作人員時，泵站人事系統應嚴格把關，從應聘人員中選出質量最佳的工作人員。定期淘汰工作態度怠惰職工，降低人力投入成本，將節省下來的成本用于泵站設備與系統的日常維護，提高工作效率。

2.3 優化泵站問題監測系統

為保障泵站的功效，必須對泵站的運行狀態進行定期的檢查和維護[3]。具體內容包括對泵站的監控數據進行存儲，檢查監控系統的信息存儲內容和質量。此外還要定期對機組的開、關機狀態進行檢查，利用分析系統處理機組開關機數據，使維護保養人員可以更加直觀地掌握機組運行能力和設備性能狀況。最后還要進一步提高監控系統的語境和報警功能準確性，以便系統運行出現問題，報警系統可以及時報警，使工作人員了解機組運行狀態。

3 大型泵站的運行系統優化

3.1 水泵的前期設備改造

根據上海市泵站資料顯示，該工程選用的設備包括10臺1600HL-12A立式導葉式混流泵，8用1備，每臺泵瞬時流量為6.5m3/s，揚程為10.5m。從已知的上海市污水處理需求了解到，目前該泵站所用設備已經無法適應污水處理廠輸送要求，且除污系統也并不能介入泵站的自動控制系統。泵站的管理系統PLC模塊已經停產無法采購備用配件，且一些元器件和按鈕老化問題十分嚴重。防浪涌與防雷保護系統均存在設計性缺陷，在遇到雷擊時容易出現元器件損壞問題，導致泵站停機。為了實現泵站的能耗、排量、設備安全性、自動化控制，就必須對泵站的型號進行優化。

首先，需要在保留泵站原有功能的基礎上，根據泵站的使用需求進行性能提升。包括柜內與柜體的元器件更換，以及增加空氣對流與過濾功能，提高電子設備及設備元器件壽命。為PLC模塊提供防腐涂層，加強泵機裝填、參數的全面監控。

其次，需要對泵站的就地控制柜進行適當的改造。為了確保系統的正常，需要保留部分就地控制柜PLC，并為其配備雙機熱備容余功能。將柜內以及柜體的老化元器件進行更換，增加空氣對流雨過濾功能。改善設備監控能力，在設備原有監控數據庫的基礎上進行優化與升級，及時處理監控歷史數據。對電氣系統、上位機等系統進行改造，用光纖網作為PLC通訊介質，進一步增強泵站監控系統的兼容性與擴展性。

此外還要改造設備操作臺。操作臺改造包括將原有操作臺按鈕移到控制柜面板，利用接觸器實現計算機監控以及泵及系統的按鈕操作切換。介入電力監控，從而提高變電站保護監視能力，為泵站監控系統增加電力測量設備。確保泵站的實時運作訊息可以直接上傳到中央監控系統，由中央監控系統調度與指揮泵站的管理和運行。

3.2 水泵的運行優化

泵站的輸入功率由變壓器量損、輸電量損、站用電能量損、輸入功率量損等。其中變壓器量損、輸電量損、站用電能量損一般與水泵運行工況及運行設備數量有關。竹園第一污水輸送分公司出口泵站選用的設備包括10臺1600HL-12A立式導葉式混流泵，8用1備，每臺泵瞬時流量為6.5m3/s，揚程為10.5m。從實際使用量來說，該泵站存在能耗較大的問題，因此泵站在運行過程中會需要大量的電能。為了解泵站實際需求量，需針對泵站的泵裝置性能、站抽水流量、總裝機流量進行分析，確定所需開機臺數。站在滿足機組工作抽水量需要的進角度，計算開機臺數。如計算臺數非整數，需要向上取整。通過調節運行機組其中一臺設備運行時間，保障抽水量平衡。最后得出竹園第一污水輸送分公司出口泵站僅需要運作8臺設備即可滿足實際需要，通過關閉一臺機組設備能夠為該泵站節約費用1%～3.5%。

4 結語

現代智能管理系統的出現為人們提供了更加先進的泵站問題優化與處理思路，是實現泵站安裝、管理、運行系統優化的重要途徑。當然目前現代智能管理系統的應用還不夠成熟，許多體系包括設備系統不夠先進、管理方法有待加強等仍舊是國內大型泵站運行中體現出的問題。對此，探索更加有效的泵站優化方式，通過對泵站前期設備的適當改造，加強泵站的自動化檢測能力，用科學的角度去看待電氣設備運行的各項指標，從而判斷泵站是否出現了問題。此外也要定期開展工作人員培訓，為工作人員提供更多的實踐機會，加強安全意識的同時，提升工作人員突發問題解決能力。如泵站出現嚴重問題應及時向上級匯報，降低經濟生產損失，實現泵站的高效現代化管理。

參考文獻

[1] 郭志華，李永業，樊安順.大型泵站輸水系統運行過程控制優化與節能[J].人民黃河，2017，39（12）：127-130.

[2] 黃欣.泵站機電設備運行中的常見故障及其維護管理[J].小水電，2017（6）：57-58.