大型泵站更新改造策略及技術(shù)分析

劉紅兵

（安徽省駟馬山引江工程管理處烏江站，安徽 和縣 238251）

當(dāng)前的大部分泵站存在設(shè)備老化的問題，解決設(shè)備老化所帶來的水泵磨損、能耗高、流量減小等問題是當(dāng)前大型泵站改造的關(guān)鍵。因此，結(jié)合當(dāng)前的時代背景，本文針對大型泵站的技術(shù)和策略進(jìn)行相應(yīng)分析，以駟馬山引江工程為例，對大型水泵改造項目進(jìn)行探討。

1 大型水泵現(xiàn)存問題分析

駟馬山引江工程始建于1969年，是滁河流域水利工程的重要組成部分。其能夠有效緩解環(huán)境干旱、水資源短缺以及水環(huán)境惡化等問題，在防洪和灌溉方面具有重要作用，對于推進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展也起到了至關(guān)重要的作用[1]。經(jīng)過多年運行，駟馬山引江工程中很多大型泵站存在著設(shè)備老化問題，這些問題亟待解決。

1.1 大型泵站更新改造問題

第一，在當(dāng)前駟馬山引江工程中存在著設(shè)備老化的問題。對駟馬山引江工程大型泵站而言，相關(guān)設(shè)備的老化會導(dǎo)致水泵磨損、能耗高、流量減小的功能性損害[2]。第二，大型泵機(jī)的優(yōu)化技術(shù)有待提高，電機(jī)的功率因數(shù)和效率不高[3]。一些水泵葉片調(diào)節(jié)機(jī)制不靈活、控制性能差，不能滿足安全運行的標(biāo)準(zhǔn)。第三，如今的水流量控制分析方法已經(jīng)取得了重要的成果，但還沒有得到廣泛的應(yīng)用，使得當(dāng)前的駟馬山引江工程大型泵站更新改造中存在的問題較為突出。

1.2 大型泵站更新改造政策問題

駟馬山引江工程大型泵站的更新改造需要政府部門的支持，由于沒有穩(wěn)定的政策資金來源，泵站的設(shè)備更換周期較長，設(shè)備維護(hù)機(jī)制不夠完善。大型泵站維護(hù)宣傳相關(guān)手段不到位，且缺乏對大型泵站更新改造重要性和緊迫性的深刻認(rèn)識，導(dǎo)致在實際大型泵站更新改造工作中存在著資金供應(yīng)遲緩、相關(guān)政策不及時、不到位等問題。

泵站是現(xiàn)代水利工程的核心設(shè)備，提供電力排灌技術(shù)，有利于推進(jìn)我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。在過去駟馬山引江工程大型泵站自動化的設(shè)計中，實際問題考慮不夠，沒有充分發(fā)揮其節(jié)能和保護(hù)的優(yōu)勢。一旦出現(xiàn)故障，不及時修復(fù)就會造成水利系統(tǒng)的癱瘓。因此，對于我國大型泵站的更新改造需要國家政策的大力支持，國家需要關(guān)注水利工程設(shè)施的建設(shè)，增加資金的投入，大力培養(yǎng)技術(shù)先進(jìn)的水泵工程技術(shù)人才，運用先進(jìn)的工程技術(shù)，進(jìn)行合理、科學(xué)、高效的建筑改造施工。

2 大型泵站更新改造技術(shù)分析

根據(jù)駟馬山引江工程泵站測試結(jié)果，有必要對效率低、能耗高的泵站進(jìn)行技術(shù)更新和改造。水泵技術(shù)改造要使水泵具有良好的水力性能、效率高、調(diào)節(jié)范圍寬以及能夠適應(yīng)不同的灌溉環(huán)境等特點。在更換水泵配件時，需要考慮更換部件的主要類型。由于水泵嚴(yán)重磨損的部分較多，所以在更新改造的過程中應(yīng)該采用高性能的配件。

2.1 大型泵站電動機(jī)的改造

對于駟馬山引江工程大型泵站電動機(jī)的改造主要考慮兩個方面：安全性能和經(jīng)濟(jì)效益。首先，應(yīng)該要選用高性能的電機(jī)線圈材料，避免電機(jī)絕緣老化。其次，對于老化嚴(yán)重、無法修復(fù)的電機(jī)應(yīng)及時更換，并采用最新的、高性能、高功率因數(shù)的大型泵站電動機(jī)。最后，在泵站更新改造的同時需要增加電機(jī)額定輸出功率，提高電機(jī)的導(dǎo)電性能，使用高質(zhì)量的線材滿足大型泵站電動機(jī)的運作需求。

2.2 大型泵站輸水管道的改造

駟馬山引江工程大型泵站輸水管道是泵站的關(guān)鍵輸送部位。首先，應(yīng)該在選擇合適管徑的基礎(chǔ)上提高管道的直徑，從而降低大型泵站輸水管道的能源消耗。同時管道直徑不宜過大，根據(jù)實際情況和經(jīng)濟(jì)情況確定管徑大小；其次，應(yīng)盡量降低管道長度，減少管道的投資，節(jié)省能源；同時，減少駟馬山引江工程大型泵站輸水管道不必要的灌溉以及排水中的管道配件，改善水流條件和不同直徑的管道彎頭，降低局部阻力系數(shù)，以保障管道的密封性來提高管道的效率。

2.3 大型泵站進(jìn)出水構(gòu)筑物的改造

大型泵站進(jìn)出水構(gòu)筑物的優(yōu)化改造主要從取水建筑物、前池、攔污柵、進(jìn)水池、出水池等方面實現(xiàn)。駟馬山引江工程進(jìn)出水構(gòu)筑物包括進(jìn)水建筑物和出水建筑物。進(jìn)出水構(gòu)筑物的改造需要結(jié)合實際的經(jīng)濟(jì)效益以及處理效率等各方面因素進(jìn)行綜合考慮。比如，取水建筑物的改造，主要是引渠和沉沙池的改造，要綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及地勢等各方面因素確定是否要采用引渠。如當(dāng)泵房位于岸邊采用直接從水源取水的方式時，則無須設(shè)置引渠，從而避免成本浪費。

2.4 AI技術(shù)應(yīng)用，打造智能泵站

通過現(xiàn)代化的科技應(yīng)用，在信息化的基礎(chǔ)上建設(shè)運維檢修系統(tǒng)，將運維檢修與巡檢、狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理以及移動APP之間聯(lián)系起來，并應(yīng)用數(shù)據(jù)共享機(jī)制，為運維檢修提供數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)一鍵報修、狀態(tài)反饋、遠(yuǎn)程指導(dǎo)、檢修信息分析等功能。同時，還應(yīng)基于設(shè)備信息和數(shù)據(jù)模型，推送設(shè)備下次檢修、報廢等信息。

3 大型泵站更新改造策略分析

3.1 大型泵站更新運行分析決策

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)對駟馬山引江工程大型泵站主要運行數(shù)據(jù)的采集分析，并進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、入倉、挖掘以及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等操作，如振擺、揚壓力、開度以及電氣性能參數(shù)等，構(gòu)建大數(shù)據(jù)輔助決策分析系統(tǒng)，為駟馬山引江工程泵站運行提供實時監(jiān)測、統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析、檢修更新提醒、設(shè)備狀態(tài)綜合評判以及決策分析等功能，從而為管理者提供可靠的泵站智慧化管理決策依據(jù)，提升泵站智能管理水平。

3.2 大型泵站更新知識庫體系

為提升泵站運行管理人員技能，構(gòu)建業(yè)務(wù)智能學(xué)習(xí)考試知識庫系統(tǒng)體系，實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)、在線查詢、在線考試三位一體化建筑。根據(jù)每個工作人員的崗位智能分配學(xué)習(xí)內(nèi)容，實時進(jìn)行考評統(tǒng)計，包括在線考試，在線學(xué)習(xí)，業(yè)務(wù)資料共享等功能，提升相關(guān)人員業(yè)務(wù)技能，實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。

4 結(jié)語

駟馬山引江工程大型泵站的更新改造工程十分復(fù)雜，具有任務(wù)繁重和項目較多的特點，在施工過程中要注意施工的質(zhì)量和施工的安全性，在保證工程質(zhì)量的前提下，使改造工程能夠高質(zhì)量完成。與此同時，我國大型泵站的更新改造技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)存在一定的差距，我國大型泵站的工作者需要努力學(xué)習(xí)外國的先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合我國水利環(huán)境實際情況，因地制宜地應(yīng)用到我國的工程實際中，這樣才能從根本上做好我國大型泵站的更新改造工作，促進(jìn)我國水利工程項目的發(fā)展。