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(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這里主要通過分析泵站電氣自動化設(shè)計的必要性，提出相應(yīng)設(shè)計思路，并通過具體案例進行詳細(xì)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(shè)計思路

泵站電氣自動化是指在保證基礎(chǔ)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(fā)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(yè)的重要任務(wù)。

1 泵站電氣自動化設(shè)計的必要性

泵站電氣自動化的組成部分主要包括：泵站監(jiān)控中心、泵站調(diào)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(shè)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(nèi)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(shù)據(jù)都能通過網(wǎng)絡(luò)銅線進行圖像的連續(xù)傳輸，無線通信是利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通信對泵站各個環(huán)節(jié)進行控制，但是此方法不能傳輸連續(xù)圖像。我國泵站發(fā)展起步晚，泵站的操作程序以及管理等內(nèi)容都不是很完善，與先進國家相比有很大的差距。據(jù)統(tǒng)計，我國泵站大多數(shù)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(jīng)進行了泵站自動化設(shè)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(tǒng)不完善、泵站水位監(jiān)測不準(zhǔn)確、泵站輔機控制不到位等多方面問題，嚴(yán)重影響了泵站自動化系統(tǒng)的運行。我國目前建立的泵站自動化系統(tǒng)在計算機技術(shù)運用中存在嚴(yán)重問題，技術(shù)信息不能適應(yīng)現(xiàn)在發(fā)展的需求。相關(guān)水利企業(yè)不重視泵站工作，泵站管理技術(shù)相對落后，泵站自動化設(shè)備的購買資金不充足，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備不能得到及時更新。

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

基于此，水利企業(yè)對泵站進行自動化設(shè)計是至關(guān)重要的，相關(guān)人員需要根據(jù)泵站的具體工作情況、輔機配制以及泵站組成結(jié)構(gòu)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(shè)計思路

2.1 重視設(shè)計信息

泵站電氣自動化運行中的基礎(chǔ)信息節(jié)點就是信息設(shè)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(guān)人員重視設(shè)計信息環(huán)節(jié)，對泵站運行的各種信息進行收集，進而提供全面的動態(tài)數(shù)據(jù)，讓工作人員打開對泵站電氣自動化設(shè)計的思路?？傊?，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(shè)計。泵站自動化系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

圖1 泵站自動化系統(tǒng)設(shè)計圖

2.2 設(shè)計的規(guī)范化

泵站電氣自動化設(shè)計的規(guī)范化主要體現(xiàn)在設(shè)計思路上。現(xiàn)階段，泵站自動化還沒有具體的規(guī)范性要求，因此，就需要相關(guān)工作人員依據(jù)泵站具體工作情況、設(shè)備狀態(tài)以及現(xiàn)有的管理手段等方面內(nèi)容，總結(jié)出規(guī)范化的設(shè)計思路，從而使泵站自動化的設(shè)計規(guī)范化。

2.3 設(shè)計的典型化

現(xiàn)階段，我國大型泵站數(shù)量以及變化幅度主要體現(xiàn)在泵站機組數(shù)量、排列以及運行模式上。一般情況下，泵站的典型設(shè)計就是指將本站自動化設(shè)備分成若干個模塊并將其應(yīng)用到各個不同的泵站系統(tǒng)中，從而為泵站自動化形成一個整體模板，并在此基礎(chǔ)上仔細(xì)分析模塊總體結(jié)構(gòu)與模塊數(shù)據(jù)流通情況，從而研發(fā)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(shè)備在運行中的風(fēng)險與事故。

2.4 運行體系結(jié)構(gòu)選擇

泵站電氣自動化運行體系的選擇主要包含監(jiān)控主機對通訊協(xié)議設(shè)備的配合、對以太網(wǎng)通訊的配合、對RTU結(jié)構(gòu)的配合這三方面內(nèi)容。

首先，在通訊協(xié)議設(shè)備配合方面，監(jiān)控主機通常都是自行對相關(guān)設(shè)備進行操控。監(jiān)控設(shè)備屬于設(shè)備的核心內(nèi)容，所以其一旦發(fā)生故障就會影響到整個運行體系。

其次，在對以太網(wǎng)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(wǎng)通訊PLC這三方面內(nèi)容，在這三個方面內(nèi)容中，PLC屬于重要內(nèi)容，但是其通訊能力比較弱，因此，就會嚴(yán)重影響到整個泵站電氣自動化設(shè)備的有效運行速度。

最后，以太網(wǎng)屬于監(jiān)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(guān)鍵的作用，不僅可以對泵站自動化設(shè)備開關(guān)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(yè)的運行成本。

3 案例分析

3.1 泵站電氣自動化典型設(shè)計案例分析

一般情況下，相關(guān)企業(yè)進行泵站自動化設(shè)計時都是根據(jù)我國泵站實際工作情況進行設(shè)計的，同時使用我國泵站自動化設(shè)備實際工作情況當(dāng)做案例進行分析，對其運行設(shè)備進行嚴(yán)格的監(jiān)控與分析，讓泵站內(nèi)的工作人員明白自己的工作職能，明白自身所肩負(fù)的責(zé)任，明白自動化設(shè)備需要代替人工進行哪些作業(yè)，具體要完成哪些重點內(nèi)容，對哪些內(nèi)容需要重點進行分析。

相關(guān)人員需要明白PLC系列的工作內(nèi)容，主要包括以下幾個方面：一是PLC1工作的主要內(nèi)容是對泵站內(nèi)部取水泵的變配電運行體系設(shè)施以及工藝運行設(shè)施中的監(jiān)控內(nèi)容進行控制；二是PLC2工作的主要內(nèi)容是對自動化監(jiān)控軸流風(fēng)機進行控制與使用，同時，還需要負(fù)責(zé)氣體泄漏的自動報警操作；三是PLC3工作主要內(nèi)容是對配水井、進水格柵間、pH調(diào)節(jié)池內(nèi)等主要工藝設(shè)備的運行進行監(jiān)控；四是PLC4工作的主要內(nèi)容包括吸水井、清水池以及在線測量儀表等方面內(nèi)容；五是PLC5工作主要是對泵站自動化運行設(shè)備的水流量進行詳細(xì)的分析，同時，通過分析實際具體的案例，展開各個環(huán)節(jié)具體工作研究，進而對水泵的水流量作出規(guī)范調(diào)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(tǒng)的實際工作。

3.2 科學(xué)開展模塊式的典型設(shè)計

泵站的正常運行需要各式各樣、大小不一的機電設(shè)備，且各種機械運用的數(shù)量不一致，但機械設(shè)備的基本情況都差不多，在進行工作中就會產(chǎn)生錯誤使用的情況。相關(guān)工作人員需要在泵站電氣自動化設(shè)備中科學(xué)開展模塊式的典型設(shè)計，將本站自動化設(shè)備分成若干個模塊并將其應(yīng)用到各個不同的泵站系統(tǒng)中，從而為泵站自動化形成一個整體模板，使這一模板能夠?qū)﹄姎庾詣踊O(shè)備運行的情況進行疊加的組合，從而可以將實現(xiàn)對水力模式、公用的泵站LCU、清理污染的泵站LCU以及網(wǎng)絡(luò)模式等方面的監(jiān)控，進一步提高泵站自動化運行體系的管理。

4 總結(jié)

總而言之,水力企業(yè)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(shè)計的必要性，提出其設(shè)計思路，然后通過具體案例進行闡述，從而讓相關(guān)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(shè)備的管理水平，實現(xiàn)泵站電氣自動化系統(tǒng)的有效管理。

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