電氣自動化在泵站中的應用分析

【摘要】近年來，隨著我國經濟的發展和社會的進步，水利水電工程建設也得到了迅猛發展。在水利水電工程中，泵站是其不可或缺的組成部分。泵站是進行水資源調配、抗旱除澇以及防洪減災的重要水利工程，在推動地方經濟發展和民生保障發揮了重要作用。

【關鍵詞】電氣自動化；泵站；應用

在泵站運行中，合理應用電氣自動化技術，使設備更加智能化、自動化，能夠有效節省人力資源，提高工作效率。由于我國泵站發展起步晚，自動化水平相對較低，因此，如何廣泛推廣和應用電氣自動化技術，大力提高自動化水平，是水利水電工程建設中的重要任務。

1、電氣自動化概述

電氣自動化是指電氣機電設備按照指定的要求和設定的程序自動執行其規定動作，完成生產運行的任務。其主要表現兩大特點：（1）便捷性。由于電氣自動化技術的智能化能夠有效節省人力資源，提高工作效率，使電氣自動化有著巨大的應用價值和發展潛力。（2）廣泛性。由于電氣自動化技術的智能化、自動化，使其能夠滿足生產運行的要求，因此在許多行業中都得到非常廣泛的應用。

2、我國泵站自動化發展現狀概述

自20世紀70年代以來，泵站自動化技術在我國經歷了初期階段、完善階段和自動化技術應用三個發展歷程。1972年江都泵站設置了總控室對整個樞紐進行遙測、遙控，拉開了我國泵站自動化的序幕。該階段主要形式為常規控制并由計算機輔助運行，由于元件質量問題以失敗告終。進入20世紀80年代，監控系統的軟、硬件質量不斷提高與完善，泵站開始陸續使用自動化設備。該階段主要是對針對老式泵站的升級改造，采用計算機監控與常規控制并用的形式。前兩個階段選取的都是傳統、封閉式的實時監控系統。進入20世紀90年代，計算機技術、圖形化人機界面技術等飛速發展，自動化技術在泵站中得到了較大的發展與應用。利用現代的計算機技術、網絡技術，實現了對泵站安全運行的實時監控，以往的由數據采集系統、上下位機構成的分布式系統逐步向分層分布式綜合自動化系統發展。隨著時間的推移，泵站綜合自動化系統的運行形式也存有極大的區別。

3、電氣自動化在泵站運行中的應用

3.1設備的選型和布置

隨著泵站自動化程度的不斷提高，越來越多的自動化元件、數字化芯片、智能傳感器等被安裝在泵站的控制設備中，但如果嘗試應用一些技術不太成熟的設備時，其性能、參數的不穩定也給泵站的安全運行帶來了一定的威脅，為了解決這些問題，設計人員應考慮設置備用設備、冗余系統，并選用技術成熟、質量可靠的設備等手段來提高整個自動化控制系統的可靠性，保證泵站的長期安全運行。自動化元件如PLC、工控機等都不應長期工作在潮濕的環境中，所以泵站配電間應盡量選擇地勢較高的位置，并在自動化設備集中的布置的綜合自動化柜內設置自動除濕裝置，設計人員應充分考慮，合理應用這些保護措施。

3.2數據傳輸實時化

及時獲得泵站運行的各種參數及數據信息，能夠及時掌握各種動態信息，更加便于泵站管理，這就需要實現數據傳輸實時化。泵站運行數據的實時化系統不僅需要高效的數據采集、接受系統、龐大的數據存儲空間，還需要數據的傳輸的實時化和專業的技術人員。目前，數據的傳輸的實時化還有待提高，尤其是泵站群的統一調度，如何實現遠程數據傳輸的實時化將是下一階段泵站自動化研究的一個重要方面，同時在數據管理方面也缺乏專業的數據管理維護人員。通過對運行信息的實時化管理，建立涵蓋泵站檢測信息、水情信息、設備狀態信息、調度決策信息等在內的信息共享平臺，實現水利工程社會效益和經濟效益最大化。

4、案例分析

4.1泵站電氣自動化典型設計案例分析

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。

4.2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。

5、泵站電氣自動化技術的前景

國內很多泵站已經利用計算機系統進行在線監控，泵站的管理人員同樣也可以用計算機繪制用水曲線、對用水需求進行分析，和供水水源數據聯網實現科學調度，這種綜合自動化系統不僅可以增加泵站的供水效率，還可以通過計算機系統對泵站的各種運行參數進行在線實時監控，這些都有利于管理人員預防事故的發生和及時處理已發生的事故。電氣自動化系統也為泵站帶來了經濟效益，自動化控制在節省人力資源，控制配套設備的資金投入方面都有著很大的優勢。因此，新建泵站工程應用電氣自動化控制系統將是一種趨勢。

結語：

電氣自動化在泵站運行中發揮了重要的作用，不僅能夠減少人力投入，也能提高工作效率，使泵站運行更加安全可靠，對于企業生存和發展都有著重要意義。由于電氣自動化在生產生活中具有諸多優勢，因此，應該將電氣自動化技術的推廣應用到各個領域，不斷加強引導創新和技術革新，促進電氣自動化長期穩定的發展。

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