智能泵站關鍵技術研究

夏勇

摘 要：在我國的日常水利工作中，少不了使用泵站。我國早在20世紀50年代初就已經開始進行灌排泵站的建設，但由于當時泵站建設技術不佳，因此年代久遠的泵站無論是使用效能還是安全性上均存在一系列的問題。隨著科學技術的快速進步以及經濟的逐漸發展，我國水利工程建設開始嘗試在泵站建設過程中進行智能技術的引入與使用。智能泵站關鍵技術的使用，能夠在很大程度上促進水利工程建設效率的提升。文章將對現階段所運用的智能泵站關鍵技術進行深入分析與研究。

關鍵詞：智能泵站;關鍵技術;研究與運用

中圖分類號：S277.92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）11-027-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.013

現階段，我國泵站的使用與管理技術有了較為明顯的突破，泵站智能化發展也成為水利工程建設中一個較為主流的發展方向，其與人工智能、云計算等一系列新興技術有密切的關聯，在幫助國家進行水利工程建設發展的同時，也能夠為人民群眾的日常生活帶來便利。但實際將智能技術運用到泵站建設的這一過程，仍然充滿了挑戰與未知風險。因此對于技術研究人員而言，務必要對智能泵站的關鍵技術有一個全面的了解與把控。

1 智能傳感技術

智能傳感技術是智能泵站使用過程中較為重要的關鍵性技術，因為泵站在日常運行過程中，需要對電流電壓、溫度、液位或流量速度等參數進行實時的把控，在傳統的泵站建設過程中，這些參數的實時把控通通都是由人力完成的。但引入了智能傳感技術后，這一系列參數的把控就不再需要運用到人力。所有參數均能通過智能傳感技術來進行傳遞，這能夠提高工作人員的日常監測能力與泵站的日常使用水平[1]。

1.1 自動進行參數感知和參數控制

智能傳感技術的使用原理，是通過傳感器上的信號傳輸電路來進行各類參數的捕獲與抓取，被捕獲的信號參數會通過數據化的呈現形式反饋到中樞平臺當中。在這一過程中，被捕獲的參數會被智能傳感技術進行自動處理和分析，一旦智能傳感技術發現現階段泵站運營過程中所具有的某項參數出現了異常波動，那么就會通過自我調控的方式來進行該項參數的異常波動控制。這意味著智能泵站一旦使用了智能傳感技術，就能在完全脫離人工監測與控制的情況下，自我進行日常使用參數的監控與調整。這對于泵站日常使用性能的提升是很有幫助的。

1.2 自我進行故障排查

由于泵站在日常工作過程中所涉及的流程與環節較為繁復，因此使用過程中很容易出現各種各樣的安全故障和技術問題。在傳統的泵站使用過程中，一旦出現安全問題或技術問題，技術工作人員需要在第一時間進行故障的排查。如果出現的故障過于嚴重，泵站還有可能要暫時停止運營。由于泵站內部的組成結構較為復雜，因此技術研究人員進行故障排查需要花費大量的時間，不僅會耗費大量的人力資源成本，還會耗費大量的時間成本，因此一旦泵站產生故障，就會給日常水利工程運行帶來十分重大的經濟損失，甚至會影響到人民群眾的日常生活。為了使泵站出現故障的概率得到控制，也為了泵站的故障排查變得更加順遂，技術研究人員嘗試使用智能傳感技術，在泵站運行過程中進行故障風險預警。在使用智能傳感技術幫助泵站運行后，一旦泵站運行過程中出現問題和故障風險，智能傳感技術就會通過數據化的信息傳輸使工作人員獲取這一消息。同時，智能傳感技術還能及時對可能觸發故障的環節進行故障診斷和故障處理，避免故障發生。

2 物聯網技術

所謂物聯網技術，指的是一種能夠將物理世界與人類社會進行信息連接的技術。該技術的使用，能夠讓工作人員隨時隨地感知到與物體進行網絡信息連接的物體運轉信息。比如在泵站的日常運行過程中，泵站的所有組成設備，如電氣設備、水工建筑設備等都可以讓工作人員通過物聯網技術來對其進行監測和控制。這能夠在很大程度上提升智能泵站的日常運行效率[2]。

2.1 能夠快速進行員工定位

在傳統的泵站工作過程中，需要配備大量工作人員來協助泵站的日常運營。為了讓每個工作人員都能在自己的崗位上盡心盡力地完成工作任務，相應的水利單位很可能會配備一定量的崗位監督管理人員，以對所有泵站工作人員進行日常工作監督與管理。對于所有工作人員而言，被監督管理人員進行日常工作監督有可能會影響到其工作的積極性。而對于監督管理崗位的工作人員而言，由于泵站的日常運營事務較為繁雜，其不可能對所有在崗人員的日常工作進行24h全方位監督。在很長一段時間內，泵站的工作效率都無法獲得明顯的提升。但物聯網技術的使用則打破了這一難題，只要通過物聯網技術進行員工定位系統的設立，那么所有進入到泵站工作區域內的員工都需要接受物聯網技術的定位及跟蹤。這樣一來，進入到工作崗位的員工就沒有被監督管理人員進行督管的怪異感，但卻時刻在物聯網技術的監督與跟蹤范圍內，務必要認真負責地進行工作。這對泵站日常工作質量的提升和工作效率的改進，都能起到較為明顯的促進作用。

2.2 能夠進行無線信息傳輸

由于泵站工作過程中，需要實時進行各類參數的監控與共享，缺乏人力進行各項參數的監控與獲取時，需要依靠無線信息傳輸方式進行信息的傳遞與共享。由于現階段我國的泵站規模大小不一，因此在無線傳感、網絡構建上存在著較大差異。對于規模較小的泵站而言，由于其進行各項參數傳輸和共享的范圍較小，因此只需要擁有一個匯聚節點便能滿足信息傳遞需求，具體網絡設計如圖1所示。

而對于規模較大的泵站而言，其日常工作中交會共享的數據信息較多，因此不適合使用小規模泵站那樣的星型無線傳感網絡結構，故而大型泵站通常都會嘗試使用鏈型結構網絡傳感方式進行日常網絡數據的信息化傳輸。但不論是星型網絡系統架構方式，還是鏈型網絡系統架構方式，在信息數據的傳遞與共享方面都具有無可比擬的優勢，能夠使智能泵站的日常運營更加科學化、合理化。

3 大數據技術

由于泵站的主要作用是給人民群眾的日常生活提供便利，因此在泵站的日常運營與改進過程中，需要通過大數據技術有效挖掘、分析海量數據，工作人員需要通過大數據技術進行關鍵信息的抓取，通過大數據分析以準確把握現階段人民群眾的日常使用需求。這在一定程度上能夠提高人民群眾的日常生活質量，也能使泵站的建設和完善更具實際效用。因此，泵站大數據技術涉及到出水量、電量計算以及泵站日常運維等方面，是大數據技術在泵站智能化進程中的完整體現。

3.1 幫助獲取外部參數

需要注意的是，在泵站日常運營過程中，除了要對自身各環節程序的運營參數進行及時獲取與分析外，要想使泵站的運營變得更加順遂，更加符合人民群眾的期待，還要對可能會影響到泵站運營的外部自然環境進行全面的了解與認知。相比通過人工技術進行外部因素的考量與記錄而言，使用大數據技術進行外部參數的獲取，能夠提升外部參數獲取的精準程度。因此，在智能化泵站日常使用過程中，工作人員可以通過大數據技術，對可能影響到泵站運營質量的外部水文條件和地形地貌數據進行信息化獲取。這樣一來，獲取的信息便能在很大程度上幫助泵站順利運行。

3.2 幫助制定改進方案

由于大數據技術在使用過程中，能夠對泵站日常運營的方方面面進行數據化感知，因此相比人工分析與測評而言，大數據技術能夠從更直觀的角度對現階段泵站的運行優勢和缺陷進行準確分析。實際上，隨著時代的發展以及科學技術的快速進步，泵站想要更好地為人民群眾服務，就需要進行不斷地改革與完善。相比通過人工測評與分析的方式進行改進方案的制定，使用大數據技術通過數據分析來制定改進方案，能使改進方案更加貼合泵站的改進需求，也能使泵站的改進質量獲得較為明顯的提升。從這個方面來看，在泵站日常運行過程中，通過智能化方法進行大數據技術的使用是很有必要的，也是很有意義的。

3.3 記錄與分析用戶行為

從不同角度進行大數據技術的應用，能夠得到不同的效果反饋。從網站建設者與使用者的角度進行大數據技術的獲取和結果分析，技術研究人員能夠對現階段泵站在智能化道路上所存在的優缺點進行較為準確的把控，對泵站的未來智能化改進能夠起到促進作用。但如果站在用戶的角度使用大數據技術，其便能對用戶行為和使用狀態進行智能化數據分析，有助于泵站的未來改進，并滿足用戶需求，也是泵站智能化發展中最具發展前景的一個環節。

4 結語

總而言之，隨著智能技術的不斷普及，在未來泵站的日常使用過程中，智能化發展趨向已不可避免。科學合理地使用智能化技術，來幫助進行泵站的日常建設，能夠使泵站的日常工作效率和質量獲得大幅度提升，能夠使泵站的日常服務質量得到較為明顯的改進。

參考文獻

[1] 李愛寧，胡藝馨，張凱寧，等.一種泵站智能巡更系統研究[J].科技與創新，2018，116（20）：77-78，80.

[2] 蘇發，張曉利.煤礦綜采工作面噴霧泵控制系統的改造與設計[J].黑龍江科技信息，2017（06）：148-149.