霍邱縣中小型泵站的運行管理和維護

汪家麗

（霍邱縣排灌管理總站，安徽 六安 237400）

0 引言

霍邱縣農業經濟發展的重要保障之一為水源，因此當前霍邱縣農業經濟發展中構建了符合當地農業經濟發展實際的中小型水泵。為了保證水泵的良好運行與管理，霍邱縣針對水泵運行情況制定了多種有針對性的管理與維護措施，將水泵運行管理維護放在重要位置，更好地保證水泵運行性能。

1 霍邱縣中小型泵站運行背景

2016年霍邱縣開發建設了多座中小型泵站，并建設一座1 000 m3蓄水池，對當地農業灌溉提供一定支持，新建的中小型泵站配型號KQSN200-M5/378，設計流量0.30 m3/s，配套電機型號Y360M-2，功率為320 kW；泵房附近設變壓器1 臺，配型號為S11-1260KVA/10 KV/0.4 KV 型變壓器一套，在中小型水電站的南側位置建設一座110 m2建筑面積的管理站。為了促進泵站的有效運行，優化灌溉水泵設計中的各項參數，由此確定合理的設計揚程與流量，使得泵站建設過程中水量設計能夠符合相關要求，將其設計至適宜的數值，并逐漸進行增壓處理。由此保證水泵設計的各項情況符合當前霍邱縣水利灌溉的相關要求。根據霍邱縣水域布置情況以及當地農業灌溉的相關要求，灌溉水泵設計主要采用中小型的設計方式，同時不同的水泵在作業過程中分別承擔著不同的作業任務，因此在水泵設計過程中要求聯合考慮流量情況、揚程數值等，在綜合多項因素的基礎之上，確定霍邱縣中小型灌溉水泵的建筑型號、泵站類型以及建筑物等級。

2 霍邱縣中小型泵站設計

2.1 霍邱縣中小型泵站硬件設計

霍邱縣中小型泵站運行設置了GPRSDTU.701 模塊，采用工業級MTK芯片，能夠在不同的環境下進行數據傳輸，并能夠從多個不同角度進行數據傳輸與管理。MTK芯片在水泵運行數據傳輸與管理過程中具有顯著的應用優勢，具有較廣的適用范圍與較強的可靠性。構建了一種完美的工業級串ISI／GPRS網絡數據傳輸模塊。

2.2 霍邱縣中小型泵站智能數據采集

利用智能儀器完成數據采集與分析，利用RS485線與單片機連接，并對系統運行構建MODBUS.RTU通信協議，將灌溉過程中采集到的各項數據輸入單片機，采集到的數據信息有智能液位測量儀、智能電表、智能流量計。由此將采集到的中小型水泵電流數據轉變為與電流相關聯的脈沖輸出。并用電量予以表示。

此次研究中霍邱縣灌溉水泵采用鑫宇194E.9S 多功能電力儀表，該產品性能表現較為強悍，包括可編程測量、數字通訊、電能脈沖變送輸出等多種功能。在數據處理與分析過程中能夠對電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數等多種類型的數據進行有效處理。采用0.5 級測量精度，使用RS.485 接口，構建MODBUS.RTU通信協議，在運行過程中相關性參數見表1。

表1 霍邱縣灌溉水泵194E.9Sl智能電表產品技術參數表

測量水位儀器當前在霍邱縣中小型灌溉水泵中被廣泛使用，該系統體積較小，性能表現較為優良，測量精度較高，安裝與使用較為便捷。在數據檢測過程中將液位與液體壓力數值轉變為電信號，與傳感器的運用有效結合在一起，由此構建一種一體化結構，免除外界信號的干擾，從而保證數據測量的精準性。在具體作業過程中，可以同時使用顯示儀表、記錄儀表等，并將輸出的信號轉變為485信號。

2.3 霍邱縣中小型泵站水泵選型

為了滿足水泵灌溉需求，當前在灌溉作業過程中水泵的功率要求盡可能大，以此保證灌溉效率，縮短灌溉時間。在同一泵站設計過程中，一般選擇相同型號的水泵，并保證具有良好的洗水性能。選擇任意設計點A、B、C 點，泵站供水管道阻力系數表示為S，泵站設計揚程值表示為HZ（m），泵站供水管道實際流量表示為Q（m3/s）。霍邱縣灌溉水泵泵站裝置性能見圖1。

圖1 霍邱縣灌溉水泵泵站裝置性能曲線圖

結合B點相關參數進行水泵選型，若該點水泵運行效率較高，則說明選擇的泵型較為適宜。結合實際工程運行情況分析可見，C 點相對流量較小，揚程較高。在抽水量逐漸增加的背景之下，水泵會在A 點運行。結合C 點與A 點之間的偏移情況，并與工程實踐相結合，優化工程水泵選型。要求針對高揚程泵站與低揚程泵站分別進行不同的泵站選型，由此保證泵站運行效率良好。霍邱縣設計過程中針對低揚程泵站采用大流量、變揚程的作業方式。軸流泵流量低于設計流量8%～10%、混流泵流量低于設計流量5%～10%、離心泵流量低于設計流量10%～15%；軸流泵揚程高于設計揚程5%～9%、混流泵揚程高于設計揚程1%～6%、離心泵揚程高于設計揚程-2%～-5%。

因此灌溉泵站選型過程中，要求綜合水泵型號性能、土建施工、采購成本等多項要素，因此霍邱縣中小型灌溉水泵設計過程中在流量小于1.00 m3/s 流量時，設2 臺以上水泵，在流量大于1.00 m3/s流量時，設置3臺以上水泵。

4 霍邱縣中小型泵站運行管理及維護

4.1 制定明確的管理標準

為了更好地促進中小水泵的有效運行，制定完善的管理標準，對設備實際運行工作提供必要的支持。使霍邱縣中小型泵站嚴格依照這一標準開展各項工作，同時全面檢查灌溉泵站機電設備運行情況，從而確保設備在使用過程中處于安全狀態。對于使用年限較長以及超過使用周期的水泵設備，進行重新規劃與管理，并進行有效維護與管理，在壽命到期之前及時予以更換，保證水泵設備的運行質量，降低故障率。

4.2 強化泵站設備管理

中小型水泵的良好運行離不開大量的設備，因此要求加強對設備的有效管理，包括設備性能的監測與管理。因此在管理與運維過程中，要求加強對設備性能的有效監測與管理，一旦發現部分設備性能難以達到當前灌溉工作的需求，則及時予以更換。霍邱縣中小型泵站設備主要包括電動機、變壓器等。在變壓器運行之前，要求對性能進行必要檢測與分析，確保符合相關安裝要求。

4.3 實現泵站現代化和信息化

在網絡信息技術不斷發展的背景之下，當前很多灌溉水泵均使用了信息技術，這對水泵的維護起到了重要的促進與支持作用。因此當前很多灌溉水泵均采用了自動化管理技術與管理方式，顯著提升了運維管理效率。在水泵管理過程中，可以充分利用信息化技術全面搜集農業灌溉信息以及中小型水泵的具體運行情況，并對大量數據進行系統性分析。由此及時發現當前不同區域灌溉量的差異，并結合實際需求量靈活調整灌溉量。在提水泵建設過程中制定有針對性的施工管理方案，從而實現對水資源的優化配置。

通過信息技術構建在線網絡監控系統，實現對農業灌溉活動的遠程控制與管理，能夠切實掌握當前水泵的實際運行情況，以此保證水泵的良好運行；保證水泵各個設備連接緊密，未出現松動現象，對水管運行情況進行檢測，避免水管堵塞，保證閥門與壓力表運行正常。密切關注水泵運行過程中電流、水位、電機溫度等數值，保證處于正常范圍之內。在灌溉水泵運行之后，及時進行必要的清洗與調整，避免水泵中出現殘留物。

5 結語

霍邱縣中小型泵站運行過程中建立了多種必要的管理與維護方式，為灌溉活動的順利進行提供必要的保障與支持。為了更好地促進霍邱縣農業經濟發展，要求不斷加強水泵站的運行與維護，制定農業灌溉活動的統一標準，優化各項操作細則，更好地滿足當前霍邱縣農業灌溉需求，預防農業自然災害。