對泵站電氣自動化的探討

陳欣

廈門市特水集團有限公司司（361000）

對泵站電氣自動化的探討

陳欣

廈門市特水集團有限公司司（361000）

在水力工程中，泵站發揮著至關重要的作用。這里主要通過分析泵站電氣自動化設計的必要性，提出相應設計思路，并通過具體案例進行詳細闡述，從而明確泵站電氣自動化的重要作用。

泵站；電氣自動化；設計思路

泵站電氣自動化是指在保證基礎管理的情況下，采用無人化、自動化的工作模式，從而增強泵站管理的精確度。我國泵站發展起步晚，管理水平相對較低，因此，提高泵站自動化管理是目前水力企業的重要任務。

1 泵站電氣自動化設計的必要性

泵站電氣自動化的組成部分主要包括：泵站監控中心、泵站調度中心、泵站遠程測控終端、泵站通信平臺、泵站計量測量以及泵站攝像設備等[1]。其中，泵站通信平臺通常包含有線通信和無線通信兩部分內容。有線通信是對每個加壓泵之間使用光纖通信，從而保證各個數據都能通過網絡銅線進行圖像的連續傳輸，無線通信是利用GPRS無線網絡通信對泵站各個環節進行控制，但是此方法不能傳輸連續圖像。我國泵站發展起步晚，泵站的操作程序以及管理等內容都不是很完善，與先進國家相比有很大的差距。據統計，我國泵站大多數由手工控制，而在國外基本是自動化進行操作。雖然我國也已經進行了泵站自動化設計，但是在具體操作過程中仍然存在噪聲無法控制、管理系統不完善、泵站水位監測不準確、泵站輔機控制不到位等多方面問題，嚴重影響了泵站自動化系統的運行。我國目前建立的泵站自動化系統在計算機技術運用中存在嚴重問題，技術信息不能適應現在發展的需求。相關水利企業不重視泵站工作，泵站管理技術相對落后，泵站自動化設備的購買資金不充足，導致相關設備不能得到及時更新。

現階段所使用的泵站大都建立于20世紀70年代，已經使用40多年了，許多設備老化嚴重，在使用過程中出現許多問題，具體表現在以下幾個方面：一方面，由于泵站設備使用年限時間長，大部分設備的功能都出現下降趨勢，例如，泵站設備的絕緣性出現下降，給泵站的安全運行帶來嚴重影響。另一方面，泵站自動化的運行是根據計算機技術發展而發展起來的，因為我國計算機發展速度迅猛，而泵站自動化行業起步晚，相關應用技術和操作經驗不充足，難以對泵站自動化資金、控制對象、相關配置的功能等情況進行有效管理。

基于此，水利企業對泵站進行自動化設計是至關重要的，相關人員需要根據泵站的具體工作情況、輔機配制以及泵站組成結構等方面進行具體分析，從而制定出全面的泵站電氣自動化管理體系[1]。

2 泵站電氣自動化設計思路

2.1 重視設計信息

泵站電氣自動化運行中的基礎信息節點就是信息設計。一般情況下，如果要想提高泵站電氣自動化的運行效率，就需要相關人員重視設計信息環節，對泵站運行的各種信息進行收集，進而提供全面的動態數據，讓工作人員打開對泵站電氣自動化設計的思路。總之，只有全面收集泵站自動化運行的信息，才能更好地對泵站電氣自動化進行設計。泵站自動化系統原理圖如圖1所示。

圖1 泵站自動化系統設計圖

2.2 設計的規范化

泵站電氣自動化設計的規范化主要體現在設計思路上。現階段，泵站自動化還沒有具體的規范性要求，因此，就需要相關工作人員依據泵站具體工作情況、設備狀態以及現有的管理手段等方面內容，總結出規范化的設計思路，從而使泵站自動化的設計規范化。

2.3 設計的典型化

現階段，我國大型泵站數量以及變化幅度主要體現在泵站機組數量、排列以及運行模式上。一般情況下，泵站的典型設計就是指將本站自動化設備分成若干個模塊并將其應用到各個不同的泵站系統中，從而為泵站自動化形成一個整體模板，并在此基礎上仔細分析模塊總體結構與模塊數據流通情況，從而研發出新模板。新模板具有較強的靈活性，可以有效避免自動化設備在運行中的風險與事故。

2.4 運行體系結構選擇

泵站電氣自動化運行體系的選擇主要包含監控主機對通訊協議設備的配合、對以太網通訊的配合、對RTU結構的配合這三方面內容。

首先，在通訊協議設備配合方面，監控主機通常都是自行對相關設備進行操控。監控設備屬于設備的核心內容，所以其一旦發生故障就會影響到整個運行體系。

其次，在對以太網通訊配合方面，由于泵站自動化運行體系包含控制器、通訊架空主機、以太網通訊PLC這三方面內容，在這三個方面內容中，PLC屬于重要內容，但是其通訊能力比較弱，因此，就會嚴重影響到整個泵站電氣自動化設備的有效運行速度。

最后，以太網屬于監控主機的重要組成部分，對泵站電氣自動化的工作開展具有關鍵的作用，不僅可以對泵站自動化設備開關進行保護，還可以對泵站工作程序進行簡單的保護，但是此種方法的缺點就是使用材料多、資金投入多，從而增加泵站電氣自動化企業的運行成本。

3 案例分析

3.1 泵站電氣自動化典型設計案例分析

一般情況下，相關企業進行泵站自動化設計時都是根據我國泵站實際工作情況進行設計的，同時使用我國泵站自動化設備實際工作情況當做案例進行分析，對其運行設備進行嚴格的監控與分析，讓泵站內的工作人員明白自己的工作職能，明白自身所肩負的責任，明白自動化設備需要代替人工進行哪些作業，具體要完成哪些重點內容，對哪些內容需要重點進行分析。

相關人員需要明白PLC系列的工作內容，主要包括以下幾個方面：一是PLC1工作的主要內容是對泵站內部取水泵的變配電運行體系設施以及工藝運行設施中的監控內容進行控制；二是PLC2工作的主要內容是對自動化監控軸流風機進行控制與使用，同時，還需要負責氣體泄漏的自動報警操作；三是PLC3工作主要內容是對配水井、進水格柵間、pH調節池內等主要工藝設備的運行進行監控；四是PLC4工作的主要內容包括吸水井、清水池以及在線測量儀表等方面內容；五是PLC5工作主要是對泵站自動化運行設備的水流量進行詳細的分析，同時，通過分析實際具體的案例，展開各個環節具體工作研究，進而對水泵的水流量作出規范調整，保證其運行頻率符合要求，以便更好的開展泵站自動化系統的實際工作。

3.2 科學開展模塊式的典型設計

泵站的正常運行需要各式各樣、大小不一的機電設備，且各種機械運用的數量不一致，但機械設備的基本情況都差不多，在進行工作中就會產生錯誤使用的情況。相關工作人員需要在泵站電氣自動化設備中科學開展模塊式的典型設計，將本站自動化設備分成若干個模塊并將其應用到各個不同的泵站系統中，從而為泵站自動化形成一個整體模板，使這一模板能夠對電氣自動化設備運行的情況進行疊加的組合，從而可以將實現對水力模式、公用的泵站LCU、清理污染的泵站LCU以及網絡模式等方面的監控，進一步提高泵站自動化運行體系的管理。

4 總結

總而言之,水力企業要想保證泵站的正常運行，就需要提高泵站電氣自動化水平。文章通過探討泵站電氣自動化設計的必要性，提出其設計思路，然后通過具體案例進行闡述，從而讓相關部門了解泵站電氣自動化的重要性，進一步提高泵站電氣自動化設備的管理水平，實現泵站電氣自動化系統的有效管理。

[1]張旭.泵站電氣自動化的探討[J].城市建設理論研究.2015 (3)：5454.