自動(dòng)化控制技術(shù)在泵站運(yùn)行管理的應(yīng)用

曾東洲

摘要：隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民對(duì)水利的需求日益增長(zhǎng)，必須改善泵站的運(yùn)行和管理。因此，泵站的運(yùn)行和管理已從半自動(dòng)化逐步發(fā)展為自動(dòng)化。自動(dòng)化控制技術(shù)在泵站中的應(yīng)用，不僅可以提高運(yùn)行管理的效率，而且可以提高泵站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。因此，本文探討了自動(dòng)化控制技術(shù)在泵站運(yùn)行管理中的有效應(yīng)用，以期為我國(guó)水利事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制技術(shù);泵站;運(yùn)行管理

1引言

泵站自動(dòng)化系統(tǒng)主要對(duì)站內(nèi)一級(jí)和二級(jí)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，狀態(tài)監(jiān)視，控制和調(diào)整。在正常運(yùn)行期間監(jiān)視和控制泵站，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)還監(jiān)視操作和控制電氣設(shè)備，例如高低壓設(shè)備，變壓器和絕緣設(shè)備。

2泵站機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及需求

2.1泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展

泵站是一項(xiàng)重要的工程措施，優(yōu)化水資源配置，泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了1980年代，1990年代及幾個(gè)階段。在泵站機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，人們正在利用電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)泵站運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化，然后根據(jù)各種因素的要求，不斷提高技術(shù)水平，有效地促進(jìn)了泵站的發(fā)展。

2.2泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能需求

2.2.1泵站自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，變電站以及輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)采集電源和非電信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警。泵站信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)配備全部事故和全部故障信號(hào)，并且微計(jì)算機(jī)控制中心應(yīng)區(qū)分信號(hào)性質(zhì)，并通過(guò)顯示記錄所有事件的性質(zhì)。

2.2.2泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)

泵站的自動(dòng)控制系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置的狀態(tài)參數(shù)，控制模型，近距離或遠(yuǎn)距離的自動(dòng)控制和調(diào)度，控制機(jī)組和變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況和運(yùn)行狀態(tài)。

2.2.3泵站自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)

泵站中的主要電氣組件泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)的保護(hù)功能主要包括：（1）泵站的電壓和電流保護(hù)（2）泵站變壓器保護(hù)，變壓器過(guò)載保護(hù)，變壓器單相接地保護(hù);（3）泵站的電動(dòng)機(jī)和電容器的保護(hù)。

2.2.4泵站自動(dòng)化管理系統(tǒng)

（1）泵站自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以根據(jù)上級(jí)管理機(jī)構(gòu)分配的調(diào)度命令。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，報(bào)告給主管部門;（2）泵站自動(dòng)化管理系統(tǒng)的功能包括：①能夠站在機(jī)組，采集電源和非電信號(hào)，數(shù)據(jù)記錄，主操作參數(shù)的收集，檢查，存儲(chǔ)，記錄，分析和事件處理，比對(duì)相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，產(chǎn)生各種表格形式的報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);②對(duì)工作程序的控制功能進(jìn)行記錄，③管理監(jiān)測(cè)，控制和保護(hù)功能模塊的配置，制作報(bào)告和圖像。

3.1 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)視和報(bào)警泵站中所有設(shè)備和其他參數(shù)信號(hào)的運(yùn)行，包括操作單元，變電站設(shè)備，儀器儀表，電量，溫度，壓力，流量等非電量信號(hào)。在監(jiān)控過(guò)程中，對(duì)采集到的重要參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，記錄，并生成參數(shù)變化趨勢(shì)圖，以合理預(yù)測(cè)和分析設(shè)備的運(yùn)行情況。同時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)范圍，對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行分析，處理和存儲(chǔ)，以最大程度地減少發(fā)生故障的危險(xiǎn)。

3.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能是自動(dòng)控制泵站的關(guān)鍵參數(shù)和運(yùn)行條件，包括控制泵站單元，控制變壓器，電容器和其他設(shè)備，控制泵的輔助設(shè)備。勵(lì)磁設(shè)備的控制，各種閘門的控制等。在保證安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，可以對(duì)上述鏈路進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度和控制。同時(shí)，自動(dòng)控制功能的設(shè)計(jì)必須滿足泵站和變電站運(yùn)行規(guī)范的要求，并為該站中的所有設(shè)備設(shè)置手動(dòng)控制和自動(dòng)控制以及靜態(tài)測(cè)試模式。當(dāng)需要關(guān)閉操作故障時(shí)，還應(yīng)關(guān)閉相應(yīng)的輔助設(shè)備，以確保操作的安全性和可靠性。

3.3 自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)

自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)主要包括微機(jī)保護(hù)，母聯(lián)保護(hù)，進(jìn)線保護(hù)，同步電動(dòng)機(jī)保護(hù)，變電站微機(jī)保護(hù)等測(cè)控裝置。所有的測(cè)控設(shè)備必須安裝在高壓開關(guān)柜中，并確保保護(hù)設(shè)備的分散分布。同時(shí)，測(cè)控設(shè)備應(yīng)配備以太網(wǎng)通訊接口和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間信息和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換，并有效執(zhí)行各種操作命令 。

3.4 自動(dòng)化通信系統(tǒng)

自動(dòng)通信系統(tǒng)是一種同步數(shù)字系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，結(jié)合了光纖以太網(wǎng)交換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)泵站的自動(dòng)控制和運(yùn)行管理中信息的自動(dòng)收集。自動(dòng)通信主要通過(guò)中央控制室與變電站傳輸平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和信息交換平臺(tái)的互連來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，自動(dòng)通訊系統(tǒng)的功能如下：（1）實(shí)現(xiàn)泵站內(nèi)所有區(qū)域，單元，設(shè)備，儀器的通訊平臺(tái)，確保準(zhǔn)確及時(shí)地收集和傳輸所有信息。運(yùn)營(yíng)管理產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)和信息，為泵站的日常運(yùn)行提供了完整的網(wǎng)絡(luò)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)，語(yǔ)音，圖像等服務(wù)。因此，通信系統(tǒng)的功能和任務(wù)也需要它滿足開發(fā)過(guò)程中兼容性，互通和升級(jí)的要求。

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析，可以得出泵站自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）提高了泵站運(yùn)行的可靠性。泵站實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控后，可以快速，準(zhǔn)確，及時(shí)地通過(guò)各種監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)。一旦出現(xiàn)異常情況，將立即發(fā)出警報(bào)，并由員工及時(shí)處理。（2）節(jié)約用電。在泵站運(yùn)行期間，通過(guò)檢測(cè)泵站的進(jìn)水控制來(lái)使用泵站的進(jìn)水控制來(lái)調(diào)節(jié)泵的開和關(guān)。（3）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。泵站的運(yùn)行由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，可以減少操作人員的工作量，減少人員的使用，提高效率。

目前，我國(guó)泵站運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度已有明顯提高，但仍需要繼續(xù)努力，對(duì)泵站進(jìn)行全面的自動(dòng)化運(yùn)行管理，這是一個(gè)非常系統(tǒng)化，復(fù)雜的項(xiàng)目。為了促進(jìn)人們的生活和生產(chǎn)，更好的泵站運(yùn)行和自動(dòng)化建設(shè)管理需要充分考慮現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，同時(shí)，最大限度地提高泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)化通訊系統(tǒng)的效率，合理優(yōu)化和加強(qiáng)管理，使我國(guó)的水利工程可以實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化控制。

參考文獻(xiàn)

[1]薦威. 淺析泵站機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行管理中存在的問(wèn)題與措施[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（35）：182.

[2]郝巖. 水利工程的自動(dòng)化控制分析——以寧夏固原地區(qū)（寧夏中南部）城鄉(xiāng)飲水安全工程為例[J]. 科技風(fēng)，2015（20）：132.

[3]楊永春，沈俊江，潘自林. 分層分布式自動(dòng)化控制系統(tǒng)在泵站改造中的應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電，2011（03）：123-127.

[4]劉華平，馬衣峰，孫丹丹，王剛. 一體化技術(shù)在中小型泵站中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 治淮，2016（04）：33-34.

[5]劉文慧. 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水利工程管理中的應(yīng)用研究[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（03）：73.

[6]竇興亮，沈洪松，王博. 自動(dòng)化控制技術(shù)在撫順東露天排水泵站中的應(yīng)用[J]. 露天采礦技術(shù)，2018，33（01）：70-73.