無人值守泵站自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)探討

左必尚

【摘 ?要】近年來，我國社會經(jīng)濟和科技快速發(fā)展，人們對于水利工程的要求越來越高。而我國具有人口數(shù)量大、水資源含量不足以及水資源在全國范圍內(nèi)分布不均勻等情況，因此需要通過泵站對水資源進行合理的調(diào)度，水資源調(diào)度需要泵站機組的有效調(diào)配，這樣才能滿足人們生活和社會生產(chǎn)的需求。基于此，以下對無人值守泵站自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)進行了探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】泵站;無人值守;自動化控制系統(tǒng);技術(shù)探討

中圖分類號：TV675 ? ? 文獻標識碼：A

引言

泵站作為水利工程不可缺少的重要組成部分，它承擔泵站所在地區(qū)的調(diào)水灌溉以及生產(chǎn)生活供水、防洪防澇等任務(wù)。通過對泵站的不斷更新改造，其自動化水平不斷提高;近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，越來越多的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于泵站控制系統(tǒng)，但大多泵站在建造和改造階段對網(wǎng)絡(luò)安全的防護問題考慮不夠，這就使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在為泵站生產(chǎn)帶來極大推動作用的同時，也為泵站的安全運行帶來了極大的隱患。

1無人值守泵站對儀表設(shè)備的要求

泵站能否實現(xiàn)無人值守，取決于終端設(shè)備的傳感器反饋的信號和基本數(shù)據(jù)是否正確，因此，前段輸出信號的設(shè)備質(zhì)量及運行的穩(wěn)定性非常重要。設(shè)備采購這一環(huán)節(jié)直接關(guān)系到能否真正實現(xiàn)無人值守。為了避免設(shè)備基本數(shù)據(jù)不準確性，一定要購買性價比高、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品，盡量降低人為干預(yù)的幾率，降低事故發(fā)生率。

2我國泵站自動化的發(fā)展歷程

從我國泵站開始建設(shè)，不斷發(fā)展到今天，泵站自動化程度已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，根據(jù)不同程度的自動化控制技術(shù)，我國泵站自動化的發(fā)展歷程大致可分為半自動化、全自動化以及綜合自動化。①半自動化。半自動化的運行管理模式中，人工發(fā)揮了主要作用，設(shè)備運行、控制系統(tǒng)的開關(guān)機等指令都是由操作人員發(fā)出的，設(shè)備檢修，通訊、檢測等環(huán)節(jié)也是依靠工作人員的經(jīng)驗進行的，即泵站主要使用開環(huán)控制的形式;②全自動化。泵站全自動化運行管理模式主要使用的是閉環(huán)控制的形式，泵站機組的運行和保護控制是由水位繼電器以及壓力繼電器等自動化設(shè)備完成的;③綜合自動化。綜合自動化技術(shù)自問世以來就在各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用，相比于以往的自動化技術(shù)，其具有功能更加豐富、結(jié)構(gòu)更加集成、運行管理更加智能化、操作監(jiān)測更加便利等優(yōu)勢。

3實現(xiàn)無人值守的基礎(chǔ)條件

實現(xiàn)泵站無人值守的基礎(chǔ)條件：（1）泵站自控系統(tǒng)PLC控制程序符合自適應(yīng)閉環(huán)控制的要求，其安全保護和容錯邏輯應(yīng)進一步加強;（2）機栗設(shè)備配備健康狀況的實時跟蹤檢測系統(tǒng);（3）配置生產(chǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，確保上級監(jiān)控中心對泵站現(xiàn)場狀況的掌控;（4）配備泵站日常維護和應(yīng)急搶修的機動隊伍和運作機制，制定一整套行之有效的無人值守泵站的技術(shù)規(guī)范和管理制度。

4泵站科學(xué)化管理對策

4.1加強泵站日常維護

對于泵站而言，日常維護工作極為重要，泵站在運行過程中需要對水位、水情、汛情、雨情進行嚴格的控制，管理人員要充分掌握泵站的實時狀態(tài)，針對泵站存在的問題及時展開處理。在泵站日常維護工作中主要針對三個方面進行檢查，分別是對機電設(shè)備、水工建筑物、啟閉設(shè)備等方面的運行狀況進行檢查。一方面，要定期對泵站中的機電設(shè)備進行維修養(yǎng)護，針對電氣設(shè)備的運行情況進行記錄，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，沒有漏電、短路的情況，并且保證接地可靠，確保機組整體完好率和開機率。另一方面，針對水工建筑物、啟閉設(shè)備的情況進行檢查，確保水工建筑物沒有裂縫，啟閉設(shè)備可以正常運行。在泵站日常維修工作中除了上述幾個方面，還要加強管理人員對維護工作的重視程度，充分提高管理人員的獨立處理能力，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，有效延長工程使用壽命。

4.2人員素質(zhì)要求及管理制度

泵站無人值守，破壞企業(yè)經(jīng)營慣例，避免企業(yè)內(nèi)部機關(guān)肥大，減輕企業(yè)負擔。因此，人員素質(zhì)也必須得到提高，遠程中央控制中心人員也必須體積小，專業(yè)知識和責(zé)任感強，熟悉現(xiàn)場設(shè)備操作程序、現(xiàn)場設(shè)備工作原理，由自動化的集成信息管理系統(tǒng)和計算機監(jiān)控系統(tǒng)形成，能夠分析累積的操作記錄文件等信息，能夠準確判斷現(xiàn)場發(fā)生的一些異?，F(xiàn)象，并有組織地處理建立無人值班管理制度，明確責(zé)任范圍。根據(jù)設(shè)備特性開發(fā)適當?shù)臋z查和維護系統(tǒng)，做好備件備件，確?，F(xiàn)場設(shè)備正常運行。

4.3完善技術(shù)檔案管理

根據(jù)泵站的管理規(guī)定，泵站的一切信息都要進行詳細的記錄，并且根據(jù)記錄的內(nèi)容進行編排、歸檔，并且將相應(yīng)的信息上報給上級管理部門，管理部門根據(jù)這些信息進行數(shù)據(jù)分析、成本核算，從而及時發(fā)現(xiàn)泵站的異常，并且盡快展開整改工作。完善技術(shù)檔案管理工作的過程中可以利用計算機技術(shù)，建立信息數(shù)據(jù)庫，收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，尤其是泵站的維修記錄，貫穿整個維修過程，從開工到驗收都要形成詳細的資料，還要有負責(zé)人的簽字，為泵站的后期改造管理提供準確的數(shù)據(jù)，也能夠及時找到相應(yīng)的負責(zé)人。

4.4完善的保護系統(tǒng)和可靠的電源

臨近漳州開發(fā)區(qū)電力公司引進變電站10kv電源，與其他10kv電源一起運行環(huán)網(wǎng)，提高電源可靠性，自動控制系統(tǒng)電源和照明，斷開電源，獨立布置電源線。一般來說，雷電對裝置造成的損害有兩種形式：直升式和柔道式。自動控制系統(tǒng)中的大多數(shù)設(shè)備都由高度集成的CMOS電路和CPU設(shè)備等微電子組成，沖擊或浪涌電壓會嚴重損壞這些設(shè)備或引起故障，因此必須對系統(tǒng)采取全面的防雷措施。

4.5實現(xiàn)設(shè)備控制智能化

電氣自動化技術(shù)的工作方式為處理周邊設(shè)備，動態(tài)監(jiān)控設(shè)備的運行情況，比如水利工程的電泵與水泵等。如果這些設(shè)備發(fā)生運行問題，系統(tǒng)能夠自行優(yōu)化，減少恢復(fù)時間，保證電力的穩(wěn)定性與安全性。另外，其還具備監(jiān)控作用，對電路中比較重要設(shè)備進行監(jiān)控，比如變壓器與母線等。在對水利水電工程進行施工時，水利建設(shè)為一個十分重要的施工階段，操作自動化能夠用來記錄工作，對其運行狀況進行監(jiān)測，了解發(fā)電機的運行狀況，研究防污機械堵塞狀況，如果發(fā)現(xiàn)有堵塞，需要第一時間安排工作人員清理，將堵塞位置的污垢清理掉。最后，水利水電工程中水位也對其有巨大影響，若是通過自動化加水后，便能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制水位，保證其在合理范圍內(nèi)運作。

4.6強化泵站的遠程可控性

無人值守泵站必須在泵站所監(jiān)控中心嚴密的可控范圍之內(nèi)，因此，遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)的通信可靠性至關(guān)重要，必須確保無人值守泵站運行監(jiān)控信息及時、準確傳輸給監(jiān)控中心。栗站的現(xiàn)狀各不相同，信號傳輸量大、密度高，可能增加差錯率，同時，泵站內(nèi)受到設(shè)備運行諧波影響，也會增加數(shù)據(jù)傳輸誤碼率。對此，在對遠程監(jiān)控系統(tǒng)進撤計時，應(yīng)根據(jù)泵站所處位置特點，合理選撤備型號，選擇應(yīng)用較少的波段進行數(shù)據(jù)傳輸，減少外界干擾源影響。在有條件的情況下，建議采用主、備冗余通道（如VPN+4G冗余通道），滿足無人值守泵站對通信可靠性的要求%

結(jié)束語

無人值守泵站是一項集自動化技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的綜合性工程，同時，也需要配套的管理體制和業(yè)務(wù)流程，對于泵站的設(shè)備、自動化水平、人員素質(zhì)以及管理體制都提出了更髙的要求，無人值守泵站也是城市區(qū)域供水集約化監(jiān)控的發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]韓昌儒.PLC在污水泵站自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].建材與裝飾，2019（23）：310-311.

[2]沈旭.無人值守泵站自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)探討[J].凈水技術(shù)，2019，38（S1）：290-293.

[3]張皓孫.城市污水泵站無人值守技術(shù)方案淺談[J].機電信息，2017（18）：28-29+31.

[4]姜宏.無人值守泵站遠程監(jiān)控的幾點探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（03）：44.

[5]沈玉鳳.無人值守泵站自動化技術(shù)改造案例[J].自動化應(yīng)用，2011（05）：55-56.

（作者單位：東臺市提東灌區(qū)管理處）