自動化控制技術在泵站運行管理中的應用探討

柳玲玲

摘要：本文簡要分析了自動化技術下泵站運行管理的優勢，以自動化技術在泵站運行管理中的應用為切入點，對自動化技術在泵站運行管理中的自動化監測、自動化控制、自動化保護、自動化通信等方面進行了研究，并重點強調了自動化系統的建設需求，討論了自動化系統在泵站運行管理中的應用前景，期望能為相關人員提供參考。

關鍵詞：自動化控制；運行管理；泵站

當前，受社會經濟發展的影響，人民群眾對水利工程提出了新的要求，因此，必須加強泵站的運行管理。而對自動化控制技術在運行管理中的應用進行研究、分析，能為自動化控制技術的應用提供依據，為推動水利工程的發展提供便利。

一、自動化控制技術下泵站運行管理優勢

（一）自動化控制技術的演進過程

從泵站建立到現在，泵站管理模式一直在不斷變化，尤其是自動化管理理念的普及，使得泵站運行管理變得更加快捷、高效。其演化進程可以分為三個階段：首先，由人力管理向半自動化演進，讓更多的工作人員從崗位當中解放出來，且大部分監測與管理工作不再需要工作人員，只需要做好機械設備的維修和養護即可。其次，由半自動化向著自動化演進，這次演進徹底讓工作人員從崗位中解放出來，無論是泵站運行管理還是維修養護，全部由器械操作。最后，由自動化向著綜合化演進，綜合化是目前主流的泵站運行管理形式，其既可提高管理效率，又具有智能化、便利性等功能，可在最大程度上滿足泵站的管理要求。

（二）自動化控制技術下泵站運行優勢

在傳統的泵站運行管理中，所有工作都需要由工作人員完成，所以對人力資源的需求較大，造成了資源損耗。而且在開展測量等工作時，很容易受工作人員主觀因素的影響，出現管理效率低或誤操作的情況，不利于泵站運行管理。傳統的管理模式存在很大弊端，使泵站在運行過程中具有較大的風險，工作人員在作業期間，也容易受外界因素的影響，對生命安全造成威脅。而自動化控制技術則可以有效解決這一問題。首先，無論是變自動化還是自動化階段，泵站運行管理對工作人員的需求較小，能有效降低人力資源損耗。而且通過自動化技術對泵站進行控制與管理，既可以提高監測與運行效率，還可以降低安全隱患，保障泵站的平穩、有序運行。同時，自動化控制技術還可以實時監測運行中的泵站，防止工作人員因為管理失當出現問題。

二、自動化控制技術在泵站運行管理中的應用

自動化技術的應用主要借助各個功能模塊間的相互配合實現，這些模塊主要有自動化控制、自動化監測、自動化保護、自動化通信等。

（一）自動化監測系統

該系統的主要功能是監視和報警泵站內設備的運行及參數信號，由流量、運行裝置、壓力、開關設備、溫度、電力等非電信號組成。該系統在對泵站運行狀況進行監測時，會實時收集相關數據信息，并對收集的數據信息進行比較、分析，然后根據分析結果建立變化走勢圖，使工作人員準確掌握泵站的運行情況，從而更加科學、合理地管理。如此一來，該系統不僅能有效提高管理效率，還能保證運行管理的科學性及準確性，使水利工程平穩、有序地運行，發揮其應有的作用與價值。

不僅如此，由于該系統可實時監控泵站的運行情況，當泵站在運行過程中出現異常時，監測系統便可第一時間發現，然后向工作人員預警，使其及時得到有效修復，將故障控制在可承受的范圍內，防止故障加劇。

（二）自動化控制系統

自動化控制系統負責控制泵站的運行情況及關鍵參數，使泵站按照相關要求正常運行。自動化控制系統功能包括泵站閘門控制、機組控制、勵磁設備控制、變壓器控制、輔助設備控制、電容器設備控制等，不僅可以讓泵站運行擁有良好的穩定性及安全性，還可對泵站各環節開展遠程調度與控制，提高控制水平，加強運行管理。但需要注意的是，設計人員應根據變電站的實際情況和相關要求設計泵站的自動控制功能，如此才能確保設計的自動化控制功能符合泵站管理要求，從而加強泵站運行管理，使水利工程順利運行，展現出泵站應有的價值。目前，設計人員在建立泵站設備和設計系統的靜態試驗模式時，通常采用手動控制和自動控制。因此，當泵站無法運行時，相關設備便會根據預定程序將泵站設備關機，如此不僅可以防止故障加劇，降低故障損失，還可以保證泵站運行安全，增強泵站運行的穩定性，從而加強泵站管理。

（三）自動化保護系統

自動化保護系統由站用變微機保護、微機保護、同步電機保護、母聯保護、進線保護等測控裝置構成。但需要注意的是，保護系統中的測控設備需要安裝在高壓開關柜中，同時還要分散布置保護裝置，通過這種方式加強對泵站的保護，防止其在運行過程中出現故障。此外，應在測量和控制設備上安裝以太網通信接口與網絡交換機，以實現保護系統和監控系統之間的交互，從而更好地對泵站進行監測與保護，讓泵站按照預定程序平穩、有序運行，以提高運行效率，并增強自動化技術的應用，促進水利工程發展。

（四）自動通信系統

自動通信系統是把數字系統與以太網光交換技術融合在一起。通過這一系統，便可在泵站運行期間實現自動控制與信息采集。通常情況下，系統將分站傳輸平臺、信息交互平臺、網絡平臺及中央控制室相結合，最終實現自動化通信。現階段，該系統可讓泵站中的所有儀表、區域、設備及機組實現通信，將泵站內各環節緊密聯系在一起，使其擁有良好的安全性及穩定性。同時，還能在泵站運行過程中開展數據信息收集，并保證數據信息的準確性及可靠性，為工作人員的管理工作提供數據支持，從而提高管理效率和質量，使泵站正常運行。

不僅如此，自動化通信系統還可以為泵站的運營管理提供聯網服務，讓泵站開展圖像、數據、語音等業務，幫助工作人員更好地管理，最大程度地提高管理水平。正因為如此，通信系統應符合其在發展期間對升級、兼容與互通的要求，以充分發揮其作用和價值，提高泵站的運行管理水平。

三、自動化系統建設的其他需求

隨著自動化技術、互聯網技術和計算機技術的飛速發展和應用，泵站的運行管理發生了重大變化。管理方式向著自動化及綜合化方向發展，不僅提高了泵站的管理效率，還有效降低了對人力資源的損耗和運行管理成本。但需要注意的是，在對泵站開展自動化建設時，必須要根據泵站的實際情況及目標要求進行，并確保自動化系統能夠滿足泵站對各種自動化功能的需求，例如，適用性、效益問題及可靠性，如此才能夠保障水利工程高質量運行。

（一）確保泵站的運行效益

泵站的主要任務是保障城市用水，滿足人們在日常生活中的用水需求，因此來說，泵站承擔著社會責任。但從市場經濟的角度來看，泵站工程要想穩步、健康發展，必須要保障泵站的運行效益，使其獲得相應的利益，讓社會責任與經濟效益相協調。這是因為泵站無論是日常運行還是維護管理都需要大量資金，若無法獲取相應的利潤，便會直接對泵站的運行管理造成影響。同時，泵站設備與管理系統的換新同樣需要大量資金。例如，目前，自動化技術得到了顯著提升，并在泵站運行管理中得到了大規模應用，提高了自動化水平，促進了水利工程發展。但需要注意的是，無論是加強自動化技術的應用，還是建立自動化控制系統，泵站的運營管理都需要大量的資金投入，且這些資金還需要很長時間才能收回，這就給泵站的運營管理帶來了很大的資金壓力。因此，在自動化建設時，必須要遵循市場經濟原則，確保泵站運行的合理效益，從而促進水利工程長期、穩定運行，并發揮其應有的作用和價值。

（二）確保泵站運行安全

泵站是否能夠安全、穩定的運行，直接關系到人們生活與經濟發展。因此，在優化泵站運行管理時，管理者不僅要有全局意識，更要有長遠的發展眼光。只有這樣，才能使泵站安全運行，減少故障的發生。泵站工程和其他建筑工程不同，不僅建設投入大，而且運行周期長。所以在對泵站運行管理進行優化時，不能只著眼于現在，還要規劃未來，并以此為基礎引進相應的設備與技術。只有這樣，才能確保泵站健康、穩定運行。

也正因為如此，管理人員在引入自動化技術與設備時，必須要做好評估工作，確保該技術和設備擁有穩定性、前瞻性及先進性，從而提高泵站的運行管理效率與水平，保障泵站運行安全，使其發揮應有的作用，滿足人們生產、生活的用水需求。

（三）提高泵站的適用性

我國幅員遼闊，且地理環境復雜，泵站主要集中在多雨、丘陵、河流地區，導致泵站的運行和管理存在顯著差異。即使將自動化技術應用于泵站的運行管理，也不能形成統一的標準。因此，為了更好地運用自動化技術，不斷提高自動化水平，就必須加強對泵站的管理，結合當地的具體情況科學、合理地設計自動化技術的應用方案，以此加強自動化技術的應用。此外，由于各地區泵站服務的對象不同，在對其進行設計時，應照顧當地居民的實際需求，參照泵站運行數據，然后依照該區域特點開展泵站建設。

四、自動化系統在泵站運行管理中的應用前景

伴隨著自動化技術、互聯網技術及計算機技術的高速發展，泵站運行管理模式也從原本的人工管理演變為自動化管理。需要注意的是，在對泵站開展自動化建設時，應全面考慮各方面要求，以此保障泵站運行管理的經濟效益與社會效益，提高自動化技術的適用性。

（一）自診斷功能完善

為了更好地將自動化技術應用到泵站管理中，使其發揮應有的作用與價值，工作人員應加強對自診斷功能的重視，不斷完善自診斷功能，以此加強故障診斷及處理，降低故障的發生概率，使泵站平穩、有序運行。目前，各地方政府為了加強泵站運行管理，提高自動化水平，將各種技術應用到故障診斷中，顯著提升泵站的診斷能力，有效保證泵站運行安全。例如，多數據融合技術、BP神經網絡、頻譜分析技術等。通過這些技術的應用，不僅可以提高系統的人機協作水平，還可使泵站運行管理向著智能化、自動化發展，提高運行管理效率與管理水平。

（二）信息實時管理

加強對泵站運行的監測，能夠讓工作人員通過實時采集的數據信息，準確掌握泵站運行的具體情況，從而科學、合理地提高管理的有效性及可靠性，確保泵站平穩運行。而且通過信息實時管理，還能為決策提供數據支持，讓決策更加科學化與合理化，使泵站運行管理效果得到顯著提升。同時，工作人員還能實時掌握泵站內機械設備的運行狀態，通過相關平臺實現信息共享這一目標，提高泵站的管理效率與設備維護水平。

（三）管控一體化

根據泵站運行管理模式的演變過程不難發現，未來泵站的運行管理必然會向著管控一體化發展。而加強智能控制設備與OCS控制器在泵站中的應用，可讓泵站運行管理向控制、測量及管理一體化方向發展。工作人員利用自動化監控系統不僅可以調整泵站內機械設備的運行狀態，還可以根據各泵站的工作目標進行調度，使其平穩運行，從而實現泵站一體化管控。

五、結束語

總而言之，加強自動控制技術在泵站運行管理中的應用，應充分考慮各種自動化技術的應用方法和具體情況，只有這樣，才能整合各種自動化技術，加強自動化技術在泵站運行管理中的應用，促進我國水利事業發展。

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