淺談工農業供水泵站智能化控制

薛錫華

摘要：通過對淄博市萌山水庫管理處泵站智能化控制改造工程的介紹，淺析了智能化控制在工農業供水泵站中的實際應用。該智能化控制系統采用傳感器與遠傳GPRS與智能化系統相結合的監控方式，能夠比較全面、準確、適時的將供水系統數據傳輸到主控室，并控制機組按要求運行，能夠較好的完成泵站智能化、遠程化控制的要求。

關鍵詞：工農業供水泵站 智能化

1 萌山水庫泵站概況

淄博市萌山水庫管理處泵站建成于1994年7月，現已連續運行二十四年，主要擔負著向周邊區縣電廠等企業和本地區村莊的工農業用水，泵站內安裝110千瓦機組兩臺，200千瓦、90千瓦、55千瓦機組各一臺。2014年6月份開始對泵站進行了智能化控制改造，經過近幾年運行系統不斷升級和功能的進一步擴大，泵站智能化控制系統已日臻完善。通過本次對泵站機電設備智能化控制改造以后，徹底改變了建站以來，沿用多年的通過人工觀測管道壓力，再根據管道壓力要求，電話調度泵房手動開、關供水機組的這一大大落后于現代科技的操作方法，從而大大減輕了相關值班人員的工作強度。不但實現了對設備智能化控制，還達到了安全、穩定的穩壓供水模式。同時，對擔負農業灌溉任務的東干渠、北干渠渠首管道段加裝了電磁流量計，流量計數據直接傳輸到主控室電腦上，既減輕了農業灌溉時渠首測流帶了的勞動強度又為各分水口開閘提供了準確的數據支持，同時增加了計量的準確性。另外，機組電壓、電流、頻率、管道壓力、供水流量等各種數據也都準確直觀地匯集到控制室。

2 智能化系統的主要功能

2.1數據采集和處理

整個供水系統的各監控點，通過各種傳感器把現場的電壓、電流、頻率、管道壓力、工農業供水流量等各種數據采集后，近距離的數據參數通過各種變送器和線纜直接傳輸到泵站控制室PLC控制柜，遠距離的數據參數通過GPRS變送器與有固定IP地址的主控電腦通過網絡無線傳輸，將管道壓力、水表流量等數據傳送到泵站主控室PLC控制柜中進行數據收集和處理。PLC控制柜由PLC處理器模塊、模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊等組成，主要完成數據內部處理、通信操作、數據輸入處理、程序執行、數據輸出處理等工作。

2.2數據顯示

供水系統數據除了在現場儀表顯示以外，經過處理的供水系統數據可以傳輸到主控電腦上，泵站主控電腦顯示器上顯示有整個供水系統的模擬畫面，所有經過PLC控制柜處理后的各監控點數據，都準確、全面、直觀的反映在電腦顯示器的模擬畫面中，泵站值班人員可以不再像以前那樣奔走于數據現場之間，做到足不出戶就能準確的了解到整個供水系統的運行情況。同時，在任意能夠上網的地方，只要登錄本系統，就可以隨時查看主控室同步數據，并且可以隨時調取查閱一年內的所有數據信息。

2.3智能化控制

通過智能化控制系統的改造，徹底改變了以前值班人員單調、重復的人工控制機組工作，實現了智能化自動控制開、關水泵機組工作流程。同時，也可以通過主控電腦修改各機組的相應參數，來滿足不同時期、不同時間段的運行工況需求。大大減輕了值班人員的勞動強度，增強了供水系統的穩定性。

2.4數據出現異常

當供水系統數據出現異常時，主控室電腦的模擬供水系統畫面上會出現故障提示，同時，在主控室內還設置了一個聲光報警器，能夠及時提醒值班人員注意故障提示，并及時解決供水系統相應故障。

3 自動控制系統結構及配置

泵站為實時監控、控制中心，全部功能通過綜合一體化系統來完成，負責整個泵站的集中監控，具有實時性，泵站智能化控制采用PLC處理方式，嚴格遵循監控、保護相互獨立配置的原則，保護的輸入輸出、啟動、邏輯處理獨立完成，當監控功能出現異常時，確保保護功能獨立發揮作用。

3.1中央控制室

中控室站控層設置有一臺高性能主控電腦和PLC控制柜，它是監控系統核心，主控電腦配備大尺寸屏，使模擬系統畫面更生動、清晰，數據反映更直觀、準確。另有一套獨立電源系統給主控設備及網絡設備供電，確保主控設備的穩定性。全站還設一套聲光報警系統，在主控室對供水系統故障和事故發出聲光告警信號。運行人員還可對系統數據庫進行設置，定義監控系統需要進行自動報警的故障和事故的類型。

監控系統還采用固定IP地址的專線傳輸方式，用于遠傳信息的穩定采集和傳送。

3.2各現地控制單元

3.2.1站外用水戶管道壓力

因為根據用水戶安全生產的要求，必須保證供水管路壓力穩定，此監控點又遠離主控室，無法直接將壓力數據直接傳送到主控室，所以采用GPRS壓力變送器將供水管路壓力參數值向主控室按要求定時無線傳送。

經過試運行后發現管道壓力信號有時存在信號不穩定現象，為解決這一問題另外加裝一套GPRS，采用雙信號模式確保信號穩定。

3.2.2站內、外水表數據

除了原有的工業供水電磁流量計外，對擔負農業灌溉任務的東干渠、北干渠渠首加裝了電磁流量計，流量計監控點因遠離主控室，無法直接將水表數據直接傳送到主控室，所以采用GPRS壓力變送器將采用GPRS變送器向主控制室按時無線傳送數據，大大減少了泵站值班人員因頻繁抄表、測流帶來的工作量。

3.2.3泵站內數據

站內各監控點因距離主控室較近，站內監控內容包括每臺機組的控制及定子電流、電壓、管道壓力、水表流量、故障位置與種類顯示和語音報警等，通過各種傳感器經線路直接傳輸到主控柜。大大減輕了值班人員因到現場記錄各種數據而造成的勞動強度。

4結語

隨著現代科技的快速發展，工農業供水泵站智能化技術也在飛速發展，在工農業供水泵站智能化系統改造時？，要根據本泵站的實際工作，充分借鑒其它泵站的工作經驗，綜合當今智能化發展趨勢，做到系統配置先進合理，功能完備，所選設備先進，不僅可以滿足泵站目前智能化運行的要求，也為本泵站今后的發展留有余地，保證智能化控制系統有很好的靈活性、兼容性、擴充性和互換性，確保智能化控制系統能長期穩定的工作。

（作者單位：淄博齊龍水利建筑安裝公司）