智能化技術在泵站電氣自動化控制中的應用

范雪斌

（江蘇省張家港中等專業學校，江蘇 蘇州 215600）

0 引言

泵站電氣自動化控制技術的運用場景越來越廣泛,越來越多的智能化技術運用也為其注入了新的生機,讓整個泵站的管理體制得到了優化和發展,讓泵站的發展不再受制于有限的人力,可以為社會的發展提供更多的助益,同時也讓整個工程技術得到空前的發展。 在科技迅猛發展,全球化進程勢不可擋的當下,如何應用智能化技術成為促進這一行業發展的關鍵性因素。

1 智能化技術目前在泵站電氣自動化控制中的相關應用

1.1 應用于控制系統設計的優化工作

泵站的主要結構有3 部分,即油箱、電機以及不可缺少的水泵機組。 在現今的技術發展的背景下,智能化技術廣泛的應用成為泵站運行的基礎性技術,可以通過智能技術對泵站電氣自動化的整個控制系統進行全面的優化。 這對于提升控制系統進行數據處理時的效率有著重要的作用,同時它也可以更加智能的幫助讀取控制系統根據泵站內正在運行著的電氣設備的參數,準確判斷當前電氣設備的運行狀況,并在此基礎上根據所觀測到的實際運行情況采取進一步科學的智能化管控措施。 通過運用智能技術,可以有效地提升電氣設備運用場景中的控制效率,讓電氣設備的不同系統間所得到的反饋響應得到更加有效地配合,也讓整體系統的運行更加有保障,同時也可以顯著優化提升整個泵站的電氣自動化控制水平［1］。

1.2 在系統故障排查和診斷中應用

隨著智能化技術的合理運用,泵站的故障排查工作在很大程度上由智能化技術完成,并可以建立相關的智能化排查診斷系統,應用相關的智能化傳感器對應用中的設備電路、電器使用的情況以及排水管道目前的壓力指數等進行全方位的實時監測,所檢測到的參數也可以直接導入后臺的控制系統。 讓系統可以利用這些檢測到的運行參數進行分析和檢測,再借助現代化的智能技術對參數是否發生變化,是否處于正常的區間等進行細致的分析,以期能夠及時地發現設備中的問題和故障,并且在故障尚未出現之前將其修復,以此降低故障可能發生的概率,降低故障對整個水泵系統可能產生的影響。

1.3 優化創新系統控制功能

智能化技術可以有效地對目前存在的系統控制進行更加科學高效的優化創新。 例如,可以將智能化技術運用于傳統的人機交互界面的優化,讓復雜的管理界面在智能技術的運用下,先對現在使用的控制系統運行的各個控制功能進行圖像模擬,將各項具有復雜性的控制功能簡化為相關的易于表達的圖形,再進行相關的圖形模擬操作,使得非專業人員也可以很快適應培訓過程,了解到足夠多的相關知識和操作,同時進行正確的科學的人機交互操作。 同時,在有著某些特殊控制需求的技術應用中,也可以借助圖形化的簡單人機交互界面進行更加高效和直觀的快速編程工作［2］。

1.4 增強系統智能安全防范系數

隨著現代化技術的不斷應用,電氣自動化技術也在不斷融合以太網、互聯網等技術,隨著網絡的廣泛使用,網絡安全風險問題也逐漸出現,這對電氣自動化控制系統的安全問題造成了很大的影響,讓整個系統很容易遭受到網絡病毒的侵害。 但是,智能化技術具備較強的自主學習能力,在防范網絡病毒方面具有很大的優勢,可以建立起具有防火墻和病毒的檢測、消除等功能的嚴密的防護系統。 同時也可以在使用這一系統的過程中主動檢測、收集相關信息,檢測是否存在未知的入侵病毒,建立專屬的網絡病毒庫為后續的工作提供參考。 隨著系統的不斷使用,系統的整體防范病毒能力也將得到較大提升,同時提升泵站的電氣自動化控制系統的安全性。

2 智能化技術在泵站電氣自動化控制的具體應用

2.1 應用于專家系統

泵站中相關的電氣設備在使用時的工作狀態會受到一系列如流量、壓力等參數的影響,不同的參數所呈現出的工作狀態不同,在確定好各項標準之后,各個設備運行時的參數關系也是非常復雜的,僅僅依靠電氣自動化控制系統所計算出的理論值和預先設置好的程序,很難對泵機組以及泵站中的各個設備進行有效的調試,尤其是在運行參數受外界影響發生變化,設備出現腐蝕和磨損等現象時,設備想要達到最好、最高效的運行狀態會面臨很大的困難,可以使用專家系統來改善這些問題,通過建立相關知識庫、各項設參數及相關數據的數據庫等來建立專家智能控制系統,并以運行的泵理論計算的結果和檢測到的相關數據作為參考,進行過程的模擬運行試驗,推理出在不同狀態下設備運行時的潛在問題,并在此基礎上進行相關精確的設備調試［3］。

2.2 應用于神經網絡技術

在對泵站機組進行設計以及設計之后的試驗和運行檢測過程中,都需要借助一定的測試來檢驗和確定當前設備的工況性能,并依據測試內容制作出當前設備的性能曲線,為后續的機組設備的檢測、智能自適應控制等提供數據支撐和基礎。 但對性能進行檢測所需要的成本很高,所作假設的準確程度以及測試條件不夠完善等問題,也將在很大程度上影響到模擬機器數據和對設備的相關數據進行換算時的精確性。 為解決上述問題,也為了讓整個泵站機組需要的設備的性能曲線可以在很大程度上變得更加精確,以便后續能夠成為可靠的參考,設計人員會在設計過程中使用神經網絡技術,幫助有限離散數據下進行泵機組的相關的測試活動。 通過人工神經網絡技術在這方面所提供的支持,建立起以泵機組設備所具有的特征為基礎的BP神經網絡,并將其用于對運行過程中的個性設備所具有的相關性能參數有關計算。

2.3 應用于模糊邏輯控制系統

模糊控制系統是現代化信息基礎下使用計算機對相關設備進行控制的,具有反饋通道運用技術中的一種具有先進性的閉環結構數字控制系統,它可以利用智能化模糊控制器在泵站的運行過程中對其中的運行設備進行相關的控制和模擬。 在現代化的泵站運行中,對這一模塊的控制系統的設計也會面臨復雜性十足的要求和標準,可以使用模糊控制對各項設備的運行情況進行監控,計算出后續研究所需要的相關參數,再結合設備的負荷變化以及運行中存在的流量的變化等因素,構建后續所需要指導的隸屬參數,通過這樣的技術可以使設備狀態與之對應。 以上方法可以達到更高效的優化工作效果,保障整個泵站電器設備能夠安全、高效以及智能化的運行,同時也可以降低電氣自動化管控過程中的危險性,為整個水利工程帶來更加高效安全的運行方式,提升整體的運行效率。

3 結語

智能化技術在泵站中應用廣泛,不僅可以對其電氣自動化控制系統運行進行一系列科學的故障排查及相關診斷工作,也可以對所設計的系統進行一定的優化,促進管理控制功能不斷更新優化,還可以讓整體的安全防范工作得到更大的保障,反映出將智能化技術運用于這一行業的科學合理性及必要性。