排灌泵站自動化技術發展與展望

羅鵬

霍邱縣排灌管理總站 安徽六安 237400

實現排灌泵站的自動化，可使泵站的管理更加精細與全面，可對其調度能力進行提升，使泵站的聯合運行能力得以增強。在相關政策文件的指導下，全國范圍內將逐步開展泵站自動化與信息化建設工作，泵站自動化技術必然會得到進一步的應用與發展。因此，本文對排灌泵站自動化技術的發展與展望展開探討具有重要意義。

1 當前排灌泵站自動化技術的發展現狀分析

1.1 數據采集與處理技術

在泵站信息化系統建設過程中，數據采集與處理技術是最為基礎的技術之一，該技術的應用效果決定著泵站信息數據收集與處理的能力。在現場控制單元的支持下，利用該技術可實現泵站運行中各種電氣量及非電氣量信息的有效收集，還可獲取到狀態量、開關量以及繼電保護相關信息內容，也可實現對數據的有效處理與分析，合理控制設備的運行，并在故障問題出現時及時發出警報信息。現階段，新建設的泵站應用了計算機監控系統，引入了先進的視頻監控技術，安裝了國際上較為先進的計算機監控軟件，在網絡技術支持下實現了泵站監控系統體系的構建[1]。

1.2 運行調度技術

在泵站自動化系統中，運行調度技術的應用可以泵站的具體運行狀況為依據合理進行調度。既可滿足當前泵站的調度需求，還可采用有效的運行方式對泵站的運行成本進行控制，進而提升泵站的經濟效益。在計算機技術的支持下，運行調度系統可構建出泵站控制對象的基本模型，既可以實現機組經濟運行模型的有效建立，還可完成泵站調度管理模型的構建，可對運行效率、運行成本以及流量等多種因素進行綜合考量，并以目標函數為依據對泵站進行合理控制與調度，通過數據模型進行最優化機組運行模式的分析，并對各個時段及流量狀態下的運行狀態進行優化，以此確保泵站運行的高效性與經濟性[2]。

1.3 運行信息管理技術

在泵站運行過程中所產生的信息較多，因此要加強泵站的信息管理。泵站信息管理主要有三方面的內容，一是對數據進行及時收集與顯示，要收集泵站壓力、運行流量以及水位等相關信息，并以這些信息為依據對泵站的運行是否安全可靠進行分析；二是對歷史數據進行分析與統計，可對以往設備的運行操作記錄、故障分析及處理信息進行查詢與綜合統計，進而實現故障發生過程的回憶與分析；三是對泵站的運行數據展開管理，除了要維護泵站設備的配置以外，還要做好監測數據的維護管理，并將這些數據作為泵站運行的有效依據。在現代科學技術的日益發展下，部分泵站已逐步完成了光纖環網形式的站級測控局域網的建立，泵站數據收集更加快速，可實現與上級信息中心網絡的安全連接，運行信息管理更加集中與高效[3]。

2 排灌泵站自動化的典型設計思路

2.1 結合需求進行設計

排灌泵站除了要實現機組開停機的自動化以外，還要以自身生產管理需求為依據實現生產管理的自動化。不僅要實現泵站運行、工作效率以及保護的自動化，還要采用自動化技術對水位流量、勵磁調節、振動噪音、溫度、事故報警系統實現自動化控制，此外還要對泵站輔機及相關設備進行監測控制，進而實現管理系統信息的有效交換。排灌泵站的自動化需求較為復雜且不斷增加，在設計時要在滿足基本需求的基礎上，對需求的重要性與可行性進行分析，進而設計出可滿足排泵站需求的自動化設計方案[4]。

2.2 以信息作為設計依據

排灌泵站信息是水利信息化建設的根本，因此，必須要對泵站的相關信息進行收集與挖掘進而合理進行典型設計，以動態化信息為依據實現信息化系統的有效構建。

2.3 遵循標準化設計原則

現階段，部分排灌泵站的自動化建設缺乏統一的建設標準，在典型設計過程中，可制定相對完善與統一的標準。如明確電量監測時應用電壓傳感器監測或是采用交流采樣進行電量監測，可確定電量的計算方式，明確利用多功能電表或者計算機進行電量計算，進而發揮出典型設計的標準與規范的作用，提高排灌泵站自動化建設的完整性與規范性。

2.4 基于模塊化的設計思路

大型或中型排灌泵站的類型較小，并無較大的變化，但不同排灌泵站的機組臺數并不相同，組合形式也存在差異。通過典型設計可實現多個基本模塊的設計，進而將之融入到排灌泵站的自動化建設當中?？傮w而言，在多個基本模式的組合與疊加應用下而組成了排灌泵站的綜合自動化系統。排灌泵站綜合自動化由多個基本模塊構成，除了排灌泵站監控層與網絡模塊以外，還有排灌泵站機組與輔助機控制模塊，此外還有水力監測、微機勵磁、清污機、防洪閘、工程安全自動監測、視頻監控、辦公管理以及公用控制等多個模塊。在排灌泵站自動化設計時要立足于整體而進行模塊化設計，并盡可能的提升模塊設計的靈活性，確保所設計的模塊類型在多種排灌泵站中都較為適用，進而為排灌泵站提供統一的建設標準，以減少建設成本浪費，確保設計功能可滿足泵站的需求[5]。

2.5 根據故障等級進行設計

排灌泵站的自動化系統有三種故障等級，其中一級故障等級的故障級別最高，在發生一類故障時，要對所有控制輸出進行停止。同時還要對故障情況進行詳細記錄，并將故障類型及具體的解決對策顯示在控制臺之上。在故障排除后要按下人工復位鍵，之后系統的正常工作才可恢復。

3 排灌泵站自動化技術的未來發展方向展望

3.1 可實現測量、控制與管理一體化

在先進的科學技術支持下，泵站自動化可以實現業務集成，先后誕生了嵌入式智能化控制器與顯觸控一體化控制器，使泵站自動化發展呈現出測、控、管理的一體化發展趨勢。新型的綜合自動化監控系統不僅可以對泵站的重要機電設備進行實時的測量與控制，還可對泵站的運行狀況進行合理調度，實現泵站各環節工作的有效整合，進而實現信號收集、設備操控、監控、調度以及運行管理的一體化發展。

3.2 自診斷功能將逐步完善

為了實現功能的進一步拓展，滿足泵站的應用需求，泵站自動化技術將會逐步完善自身的診斷功能，進而可更加智能的進行故障的分析與解決?，F階段，全國范圍內都在逐步進行大型及中型泵站的升級改造，在泵站故障診斷過程中逐步應用了模糊運算技術以及狀態檢修技術，還實現了多信息的有效整合，泵站自動化的人機協作能力得以進一步提升，泵站管理系統的發展更加智能，自動化程度更高，不僅可以進行數據監測，還可實現故障的自我診斷與原因分析，應用深度得以進一步提升。

3.3 運行信息管理更加實時化

實現管理運行后，對泵站運行狀況的了解更加簡便且更加全面，還可提升決策的合理性，可對泵站的管理起到輔助作用。泵站運行實現實時化運行信息管理后，可對泵站進行動態化監測并進行新衛星云的接收，還可在線進行故障巡查，及時傳送設備運行狀態信息，可在實時性平臺的基礎上實現數據信息的有效共享，可采用專線進行數據中心與各子站的有效連接，可對泵站的各類數據庫進行統一管理與維護。

4 結語

排灌泵站自動化控制流程設計的質量取決于流程圖，因此要在專業人士的指導下進行流程圖的確定及完善，確保流程設計符合泵站的真實需求情況，進而為排灌泵站機組的穩定與安全運行提供保障。在排灌泵站自動化典型設計及改造過程中應用了先進的科學技術手段，排灌泵站的現代化管理能力將會得到大幅提升。高效開展排灌泵站自動化建設，確?？茖W技術應用價值的有效發揮，是排灌泵站自動化改造過程中的關鍵。泵站自動化技術的應用可使泵站的管理更加精細化與高效性，對其調度優化能力也有一定的提升作用，可使泵站的聯合運行能力得以強化。在科技日益發展下，泵站自動化技術必將不斷發展與完善，在排灌泵站自動化設計與改造過程中的應用價值將會進一步展現[6]。