無人值守泵站自動化控制系統的技術探討

左必尚

【摘 ?要】近年來，我國社會經濟和科技快速發展，人們對于水利工程的要求越來越高。而我國具有人口數量大、水資源含量不足以及水資源在全國范圍內分布不均勻等情況，因此需要通過泵站對水資源進行合理的調度，水資源調度需要泵站機組的有效調配，這樣才能滿足人們生活和社會生產的需求。基于此，以下對無人值守泵站自動化控制系統的技術進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】泵站;無人值守;自動化控制系統;技術探討

中圖分類號：TV675 ? ? 文獻標識碼：A

引言

泵站作為水利工程不可缺少的重要組成部分，它承擔泵站所在地區的調水灌溉以及生產生活供水、防洪防澇等任務。通過對泵站的不斷更新改造，其自動化水平不斷提高;近年來隨著互聯網技術的普及，越來越多的計算機和網絡技術應用于泵站控制系統，但大多泵站在建造和改造階段對網絡安全的防護問題考慮不夠，這就使網絡技術在為泵站生產帶來極大推動作用的同時，也為泵站的安全運行帶來了極大的隱患。

1無人值守泵站對儀表設備的要求

泵站能否實現無人值守，取決于終端設備的傳感器反饋的信號和基本數據是否正確，因此，前段輸出信號的設備質量及運行的穩定性非常重要。設備采購這一環節直接關系到能否真正實現無人值守。為了避免設備基本數據不準確性，一定要購買性價比高、質量過硬的產品，盡量降低人為干預的幾率，降低事故發生率。

2我國泵站自動化的發展歷程

從我國泵站開始建設，不斷發展到今天，泵站自動化程度已經發生了翻天覆地的變化，根據不同程度的自動化控制技術，我國泵站自動化的發展歷程大致可分為半自動化、全自動化以及綜合自動化。①半自動化。半自動化的運行管理模式中，人工發揮了主要作用，設備運行、控制系統的開關機等指令都是由操作人員發出的，設備檢修，通訊、檢測等環節也是依靠工作人員的經驗進行的，即泵站主要使用開環控制的形式;②全自動化。泵站全自動化運行管理模式主要使用的是閉環控制的形式，泵站機組的運行和保護控制是由水位繼電器以及壓力繼電器等自動化設備完成的;③綜合自動化。綜合自動化技術自問世以來就在各個行業中廣泛應用，相比于以往的自動化技術，其具有功能更加豐富、結構更加集成、運行管理更加智能化、操作監測更加便利等優勢。

3實現無人值守的基礎條件

實現泵站無人值守的基礎條件：（1）泵站自控系統PLC控制程序符合自適應閉環控制的要求，其安全保護和容錯邏輯應進一步加強;（2）機栗設備配備健康狀況的實時跟蹤檢測系統;（3）配置生產視頻監控系統，確保上級監控中心對泵站現場狀況的掌控;（4）配備泵站日常維護和應急搶修的機動隊伍和運作機制，制定一整套行之有效的無人值守泵站的技術規范和管理制度。

4泵站科學化管理對策

4.1加強泵站日常維護

對于泵站而言，日常維護工作極為重要，泵站在運行過程中需要對水位、水情、汛情、雨情進行嚴格的控制，管理人員要充分掌握泵站的實時狀態，針對泵站存在的問題及時展開處理。在泵站日常維護工作中主要針對三個方面進行檢查，分別是對機電設備、水工建筑物、啟閉設備等方面的運行狀況進行檢查。一方面，要定期對泵站中的機電設備進行維修養護，針對電氣設備的運行情況進行記錄，確保設備運轉正常，沒有漏電、短路的情況，并且保證接地可靠，確保機組整體完好率和開機率。另一方面，針對水工建筑物、啟閉設備的情況進行檢查，確保水工建筑物沒有裂縫，啟閉設備可以正常運行。在泵站日常維修工作中除了上述幾個方面，還要加強管理人員對維護工作的重視程度，充分提高管理人員的獨立處理能力，及時發現其中存在的問題，有效延長工程使用壽命。

4.2人員素質要求及管理制度

泵站無人值守，破壞企業經營慣例，避免企業內部機關肥大，減輕企業負擔。因此，人員素質也必須得到提高，遠程中央控制中心人員也必須體積小，專業知識和責任感強，熟悉現場設備操作程序、現場設備工作原理，由自動化的集成信息管理系統和計算機監控系統形成，能夠分析累積的操作記錄文件等信息，能夠準確判斷現場發生的一些異常現象，并有組織地處理建立無人值班管理制度，明確責任范圍。根據設備特性開發適當的檢查和維護系統，做好備件備件，確保現場設備正常運行。

4.3完善技術檔案管理

根據泵站的管理規定，泵站的一切信息都要進行詳細的記錄，并且根據記錄的內容進行編排、歸檔，并且將相應的信息上報給上級管理部門，管理部門根據這些信息進行數據分析、成本核算，從而及時發現泵站的異常，并且盡快展開整改工作。完善技術檔案管理工作的過程中可以利用計算機技術，建立信息數據庫，收集相應的數據資料，尤其是泵站的維修記錄，貫穿整個維修過程，從開工到驗收都要形成詳細的資料，還要有負責人的簽字，為泵站的后期改造管理提供準確的數據，也能夠及時找到相應的負責人。

4.4完善的保護系統和可靠的電源

臨近漳州開發區電力公司引進變電站10kv電源，與其他10kv電源一起運行環網，提高電源可靠性，自動控制系統電源和照明，斷開電源，獨立布置電源線。一般來說，雷電對裝置造成的損害有兩種形式：直升式和柔道式。自動控制系統中的大多數設備都由高度集成的CMOS電路和CPU設備等微電子組成，沖擊或浪涌電壓會嚴重損壞這些設備或引起故障，因此必須對系統采取全面的防雷措施。

4.5實現設備控制智能化

電氣自動化技術的工作方式為處理周邊設備，動態監控設備的運行情況，比如水利工程的電泵與水泵等。如果這些設備發生運行問題，系統能夠自行優化，減少恢復時間，保證電力的穩定性與安全性。另外，其還具備監控作用，對電路中比較重要設備進行監控，比如變壓器與母線等。在對水利水電工程進行施工時，水利建設為一個十分重要的施工階段，操作自動化能夠用來記錄工作，對其運行狀況進行監測，了解發電機的運行狀況，研究防污機械堵塞狀況，如果發現有堵塞，需要第一時間安排工作人員清理，將堵塞位置的污垢清理掉。最后，水利水電工程中水位也對其有巨大影響，若是通過自動化加水后，便能夠實現智能控制水位，保證其在合理范圍內運作。

4.6強化泵站的遠程可控性

無人值守泵站必須在泵站所監控中心嚴密的可控范圍之內，因此，遠程傳輸網絡的通信可靠性至關重要，必須確保無人值守泵站運行監控信息及時、準確傳輸給監控中心。栗站的現狀各不相同，信號傳輸量大、密度高，可能增加差錯率，同時，泵站內受到設備運行諧波影響，也會增加數據傳輸誤碼率。對此，在對遠程監控系統進撤計時，應根據泵站所處位置特點，合理選撤備型號，選擇應用較少的波段進行數據傳輸，減少外界干擾源影響。在有條件的情況下，建議采用主、備冗余通道（如VPN+4G冗余通道），滿足無人值守泵站對通信可靠性的要求%

結束語

無人值守泵站是一項集自動化技術、視頻傳輸技術、網絡技術于一體的綜合性工程，同時，也需要配套的管理體制和業務流程，對于泵站的設備、自動化水平、人員素質以及管理體制都提出了更髙的要求，無人值守泵站也是城市區域供水集約化監控的發展方向。

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（作者單位：東臺市提東灌區管理處）