水閘泵站智能化群控系統理念的研究及運用分析

吳偉

摘 要：隨著我國綜合國力的快速發展，水利行業在技術創新和體制改革上也取得了長足的進步，我國水閘泵站的智能化控制系統的理念逐漸被行業技術人員所接受，但是還有一部分水利企業在水閘本站中還使用著單泵閘控制系統，導致行業管理的整體效率提高受到了嚴重的阻礙，因此文章將會對水閘泵站智能化群控系統的理念進行研究和運用上的分析，為我國水利行業的發展提供意見和建議。

關鍵詞：水閘泵站；智能化群控系統；技術研究；運用分析

中圖分類號：TV5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0055-02

水閘泵站是我國在環保、水利以及城市水務工程中重要

的組成部分，因此在建國以來一直為社會各界所關注，為我國抵抗洪水、澇災和旱災上有著至關重要的作用，還能為城鎮居民的用水穩定以及跨流域系統的調取水工作奠定良好的基礎，同時優質的水閘泵站系統可以為我國的農業增產以及相關行業的穩定發展帶來不可預估的積極作用。

我國的水閘泵站始建于二十世紀中后期，其系統在最初就具備了一定的監測和控制能力，但是由于相關企業的創新意識不夠，導致了很多目前建成的水閘泵站的系統還停留在單屬性的控制范圍之內，即使企業管理的水域有所增加，而控制系統依然需要工作人員進行逐一的調控，大大降低了水利部門對工程的管理和控制的效率，逐步改善點對點的水閘泵站控制模式，開展水閘泵站的群控系統智能化研究，才能為水利工程的質量做出有效的保障。

1 水閘泵站智能化群控系統的理念分析

目前的水利管理單位往往需要將一個指令作用在幾個甚至是幾十個水閘泵站中，因此點對點式的單泵閘控制系統已經不能滿足日益增長的管理需要了，而且無法保障水閘泵站在有效的時間內做出防汛或者是防洪的反應，因此為了加強水閘泵站的管理和控制效率，提高我國水利工程中的科學技術水平，研究人員需要針對同一平臺調動多座水閘泵站的技術進行開發和實驗，該技術和單泵閘控制系統的研究方向不同，不僅可以實現一對一的管理模式，還能實現一對多的泵閘組的管理工作，該技術也被稱為是智能化的群控系統管理理念，可以將控制系統落實在不同泵閘上，實現對不同數量泵閘組的管理和控制。

與傳統單泵閘技術不同的是，水閘泵站智能化群控系統可以使用調度監控中心中的一臺或者是幾臺計算機，在同一時間對水利工程中的全部水閘泵站或者是其中的一部分實現運行管理工作，而且調度管理的指令是在同一時間發送的，并非原本的人工手動逐條發送。例如在水閘泵站的調度中心接到緊急防汛的指令之后，可以立即向所有的水閘泵站發出緊急運行指令，水利工程中的所有水閘泵站也會同一時間根據指令的具體內容以及水情和工況的實際狀態，將引水閘門關閉，打開排澇水閘的閥門，對多出的水量進行傾瀉。

2 水閘泵站智能化群控系統的實現依據

2.1 調度指令和模式的合理設置

為了滿足水閘泵站智能化群控系統的實現，水利工作人員需要根據實際的工程情況對系統的參數以及調度系數進行合理的配置。在水閘泵站智能化群控系統的作用之下，水利工程中的調動指令的水閘泵站參與組都需要接受指令，因此需要技術人員將合理的調度模式配置在對應的系統中，由于每一處水閘泵站所處的環境以及擔任的水利任務各不相同，因此不同區域水閘泵站的調度模式也應當有所區別，水利單位的技術人員應當根據水閘泵站的實際情況將每一處水閘泵站設置成不同的調度模式，例如可以有緊急防洪模式、區域性資源調度模式、試車模式以及船閘運行模式等，從而實現應對具體情況調度相應水閘泵站的靈活機制，讓水閘泵站智能化群控系統能夠實現分片式或者是分批式的調控指令效果，文中列舉的調度模式都是常見的指令情況，技術人員還需要根據水利工程的具體項目和特點，規劃出適用于實際情境下的調度模式。

2.2 系統異常時的分級處理制度

對于水閘泵站的運行管理中心來說，并不是所有的監測

信息都會被反映到工作人員的計算機中，一般情況下技術人

員只會接收到可能出現風險的系統警示，在水閘泵站智能化

群控系統正常運轉的時候，監測系統會將本地化的數據進行即時的存儲和管理，一旦出現系統不能自行解決的技術問題時，就需要智能化群控系統將問題的屬性進行歸類，一般情況下會存在事后處理和立即處理兩個層次，技術人員在接收到系統的協助信息之后可以及時對水閘泵站出現的問題進行處理，這樣的系統異常分級機制既能讓技術人員在了解問題嚴重性的情況下開展科學有效的維護手段，還能提高工作人員的監控效率，加強了水閘泵站系統運行的穩定性和連續性，調度中心的工作人員在接收到較為嚴重的預警報告時可以直接采取起到數字預備方案的形式降低可能出現的風險，對于可以事后處理的問題則需要技術人員對具體情況加以確定之后，再通知維修部門做出統一的安排，同時將系統出現的數據變化記錄在本地化的管理平臺上。

2.3 無人值守理念的完善和落實

完善和落實無人值守的理念就需要水閘泵站的調度過程中可以實現遠程控制的效果，也就是說技術人員必須應用智能化的手段檢測和判別水閘泵站出現的具體問題，才能在保障工程運行安全的情況下完成無人值守的理念。除了水閘泵站內部的安全運行，水域的周圍環境也應當進行及時而有效的監測，確保水利工程調度的安全和穩定。啟閉機制動的檢測、擱門器的檢測、鋼絲繩手里以及損傷程度的檢測、電動機保護裝置的檢測和啟動設備振動情況的檢測都需要技術人員制定科學合理的方案，同時設立周期性的維護方案，確保裝置不會因為外界因素的影響以及老化的損傷對水閘泵站智能化群控系統的調度產生不利的阻礙。

3 水閘泵站智能化群控系統的運用情況

以高梁涇泵閘工程的對智能化群控系統的運用為例，高梁涇泵閘位于百花港高梁涇交叉處，設有10米導軌式平移節制閘一座，百花港兩岸現造有11座水泵閘，其中2座泵閘。總控室設在高梁涇泵閘，分控室設在任其浜泵閘，9座水閘均設有PLC控制柜連接閘門開度儀、超聲波水位儀、電氣控制柜、監控硬盤錄像機、5臺水位、閘門攝像頭以及1座平移式閘門。其中水閘泵站的智能化群控系統有PLC模塊、計算機模塊以及電氣控制模塊組成，電氣模塊會在接收到PLC命令后，同步實現電氣操作，實現了弱電控制強電的功能轉換，也為計算機控制做好了基礎保障；PLC模塊則是可以設計和下載模擬的電氣回路，實現與電氣回路同樣的功能，還可以控制設備的啟停，反饋出鏈接設備整體狀態、溫度、故障等信號，為計算機控制指令的實現提供了驅動力；計算機控制可以通過網絡發送指令到PLC，由PLC完成所有任務，但是有些功能是PLC所代替不了的，因此需要由計算機軟件編程來完成。該水閘泵站智能化群控系統可以通過自動化控制系統軟件實現百花港控制片區的水泵閘啟閉，還可以根據水閘泵站實際的水位參數、時間參數、潮汐參數等情況來開啟預定方案，還可以讓水閘泵占自動化控制系統達成無人值守的狀態。

4 結束語

綜上所述，水閘泵站智能化群控系統理念應當是建立在完善的預案資料之上，水利工程的技術人員根據預案的情況制定對應的調度模式，同時成立一個有效的調度指揮中心，將所有水泵閘的控制、通訊聯絡以及視頻監控都連接到中心系統中，所有的操作都有指揮中心計算機按照事先制定的預案完成，在系統預警之后可以根據級別采取恰當的維護方式，實現水閘泵站智能化群控系統穩定高效的工作狀態。

參考文獻：

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