淺談提高電力提灌供水工程裝置效率的措施

高興蕊

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730900）

現代社會快速發展，農業經濟水平也得到了進一步提升。要想增加農業灌溉效益，就應當積極加強農業水利工程中電力提灌供水工程的建設，確保提水水泵運行的整體效率。與此同時，也要充分考慮當前電力提灌供水工程運行與管理情況，制定科學可行的管理措施，提高動力設備的運行效益。電力提灌供水工程裝置很容易出現老化問題，這就需要相關部門深入分析工程裝置的實際使用情況，將老化設備及時更新換代，并在現代化信息技術的支持下，不斷完善電力提灌供水工程裝置與設備，應用現代化手段，提高電力提灌供水工程裝置效率，助推農業經濟的快速發展[1]。

1 農業水利工程中電力提灌供水工程存在的問題

電力提灌供水泵站是當前農業水利工程中開展農業生產的主要供水設施工程，在抗旱救災中具有重要作用，同時也能夠實現農業穩定高產。但就當前電力提灌供水工程的實際情況來看，仍然存在一些不足之處，例如裝置效率較低，所帶來的能源消耗較大，使得抽水成本較高，嚴重影響了農業經濟的可持續發展。導致上述情況的主要原因包括以下幾個方面：第一，供水泵站設計不當。水泵在平均揚程下的工作點位置上長期運行，隨著時間的推移，水泵工作點也會逐漸偏離高效區域，使得泵站整體工作效率低下。另外，動力設備與水泵并不匹配，使得電機的運行效率偏低，能源浪費等情況時有發生。第二，未合理選擇設備裝置。在選擇設備裝置時，往往會受到經濟條件的影響，從而導致設備與實際運行需求并不相符。同時，未使用高效的節能型水泵，也使得能源浪費問題較為嚴重[2]。第三，運行管理存在偏差。管理人員缺乏專業的電力提灌供水工程管理知識，對電力提灌供水工程裝置了解不夠全面，也并未對其積極進行后期的維護與保養，進而使得電力提灌供水工程整體效率較低。

2 電力提灌供水工程裝置效率提升措施

2.1 提高電動機工作效率

電動機是電力提灌供水工程運行的主要動力，只有在保障電動機效率的情況下，才能夠有效提高農業灌溉效益。在選擇電力提灌供水工程所需的電動機時，要結合工程情況，選擇合適的種類與型號，確保電動機能夠支撐提灌供水工程運行。部分地區電力提灌供水工程建設與投入使用時間較長，裝置設備不夠先進，甚至部分裝置老化，工作效率不高。因此，需要及時對電力提灌供水工程的電動機進行更新換代，將提升電動機的工作效率作為首要工作，積極選擇節能、高效的電動機。在選擇電動機時，要堅持電動機與電力提灌工程和裝置相匹配的原則，充分了解電力提灌供水工程的實際運行情況，結合實際需求綜合考慮電動機類型。如果發現電動機難以滿足電力提灌供水工程裝置需求，或者無法與其相匹配，則要根據具體情況作出調整，避免影響其他裝置的運行。在應用過程中，電動機額定轉速應當與水泵保持一致，從而有效提高電動機的工作效率[3]。此外，恰當調整電動機轉向，確保電動機與水泵轉向一致，并優先選擇直接轉動法，使得電動裝置能夠得以簡化，進而提高轉動效率，延長電動機使用時間，實現電力提灌供水工程裝置效率的有效提升。

2.2 提高供水水泵使用效率

要想充分提高電力提灌裝置效率，就應當積極提高水泵的設計應用效率，結合當地實際情況，合理選擇水泵類型，在水泵的平均揚程下，提高最終的使用效率。除此之外，還要積極改進相關技術，不斷提高水泵的使用效率。在具體應用過程中，要對水泵設備進行定期維修與檢測，發現問題要及時解決，減少水泵運行過程中的安全隱患。與此同時，也要積極更新現有水泵技術，不斷提高水泵的整體工作效率，保障電力提灌工程的有效運行。例如當水泵與提灌供水工程不匹配時，就要立即作出調整措施：如果屬于小機大泵，那么要盡量降低水泵轉速，使得水泵的性能能夠與電動機性能相適應；如果在提高水泵轉速時受到限制，就應當根據具體情況合理調整電機或者選擇更換水泵。在安裝水泵時也應當優先選擇性能較好的零件，如果零件性能難以保障，就會直接影響水泵的具體應用情況，水泵出現問題的概率也就會隨之上升；而性能較好的零件則能夠有效延長設備的使用壽命，提高水泵使用效率。除此之外，還應核對水泵的安裝過程[4]。安裝過程會直接影響水泵的應用性能，因此在計算水泵安裝高程時，可以采取線上真空高度的方式，減少汽蝕余量對水泵的影響，使水泵的性能與運行效率能夠得到顯著提升。

2.3 提高傳動裝置工作效率

傳動裝置直接影響著電力提灌供水工程的應用效率，在開展提水工程作業時，首先，應優先采用科學合理的傳動裝置安裝方式。一般情況下，電力提灌工程傳動裝置主要采取直接傳動的方式，因此，應當合理選擇傳動方式，并確保傳動效率在1或者以上。其次，要保證合理安裝傳動裝置，在安裝傳動裝置的過程中，要確保電動機與水泵之間的連接同心同軸，但二者之間的間隙不可過大也不可過小，要盡量提高傳動效率。

2.4 提高管路使用效率

管路的使用材料、管徑、安裝質量、安裝方式、管路流量等都會直接影響管路的使用效率，因此要想充分提高管路的應用效率，可從影響管路效率的因素入手，減少管路使用出現的損失。首先，應當合理選擇管道材料。在選擇管道材料時，除了要考慮成本外，也要確保材料與管路的設計相符，保障管道設計的合理性。一般情況下，優先選擇阻力系數小、內壁更為光滑的管道材料，進而降低阻力在管路運行過程中產生的影響，提高管路使用效率[5]。其次，合理選擇管徑，確保與工程項目相符合，在不影響工程項目運行的基礎上，確保其經濟實用性。可以根據常見的經驗方法來合理選擇管徑，提高實際應用效率。最后，要想有效提高管路的實際應用效率，還應從隔離設計管路入手，確保管路的安裝與設計符合提灌工程的需求，降低安裝帶來的損失。在實際安裝管路的過程中，要根據設計方案選擇不同方法，如截彎取直法，這種方法能夠有效降低管路壁阻所產生的阻力，也能夠縮短管路長度。另外，還可以選擇減少管路附屬零件數量來提高管路運行效率。

2.5 提高進水池與出水池效率

水池的工作效率影響著電力提灌供水工程裝置的效率，一旦水池進出水效率未達到相關標準，那么則會直接影響后續電力提灌供水工程的運行效率，不利于電力提灌供水工程的進一步發展。要想提高進水池與出水池的效率，就應當注意影響其的幾項因素，如水池形狀、深度、吸水管口、淹沒深度。與此同時也要及時清理進水池與出水池的攔污柵欄，避免污染物堆積，影響工程的運行，甚至滋生出新污染物，造成二次污染。在選擇進水池與出水池的形狀時，也要綜合考慮其大小與尺寸，以滿足電力提灌供水工程的相關要求，確保進出水池在進水、出水時，能夠保持水體的清潔，流態也更為均勻，進而提高進水池與出水池效率，為電力提灌供水工程整體工作效率的提高奠定良好基礎。

3 電力提灌供水工程裝置與信息技術的融合

電力提灌供水工程裝置與信息技術的融合，能夠構建完備的監控系統，實現數據精準采集與分析，設備信息的合理管控，優化調度，管理決策以及應急預案的制訂。信息化系統的構建，能夠保障系統各個功能得到全面應用，價格更加合理，技術更為先進，也使得電力提灌供水工程的維護更為便捷，推廣更為便利。在分布式結構的使用下，將其分為泵站控制層、執行層與中心監控層。在各結構管理層的使用下，能夠實現數據的雙向傳遞，在現場總線技術的使用下，能夠實現電力提灌工程與現場設備的有效連接，進而形成穩定性更強的環境[6]。

3.1 信息化系統硬、軟件設計

3.1.1 硬件設計

在電力提灌供水工程信息化系統硬件設計時，可以將LPC2132作為核心控制系統，并設立外圍電路與數據存儲模塊、傳感檢測模塊、人機對話接口、GSM模塊，實現對泵站的全面管控，同時聯合數據處理中心模塊、EEPROM存儲電路與泵站信息檢測等模塊，加強系統管理，提高電力提灌供水工程效率[7]。首先在設計EEPROM存儲電路時，技術人員可以分別從主電源電路、輔助電路入手，使其與ARM7內核芯片供電電壓相適應，確保主電源模塊電路穩定運行，并輸出24 V的直流電壓；而輔助電源電路則選擇12 V的鋰電池，一旦主電源無法充電，輔助電源就能夠及時供電。另外，電力提灌工作需要記錄累計抽水時間，選擇相應芯片作為主要儲存裝置。在數據處理模塊，技術人員可以優先選擇能耗低且更為平穩的單片機LPC2132，使控制終端結構更加緊湊，進而降低成本與外界帶來的風險，提高電力提灌工程裝置的運行效率。而泵站信息檢測模塊的設計，主要是綜合考慮電網穩定性差帶來的影響，通過對電氣參數值的實時檢測以及對電機功率的有效計算，及時判斷電機運行是否超載，進而作出精準的判斷并采取措施，提高電動機的運行效率，保障電力提灌工程的效率。

3.1.2 軟件設計

電力提灌工程信息化系統軟件設計可以選擇ARM Developer Suit開發，使用JTAG仿真器，保障軟件設計的合理性，同時也要合理設計程序模塊化、GSM程序、LCD顯示程序等多個模塊。在應用不同模塊化設計時，要綜合考慮泵站信息化需求，設計前臺程序與后臺程序，構建無限循環管理體系，在循環中核查各個任務是否執行到位，并對其進行調度與管理。其中主程序是保障電力提灌工程軟件系統設計的核心，其在函數的支持下，能夠按照系統完成操作，實時檢測電力提灌工程的實際運行效率。在現代信息技術的融合下，無論是數據儲存還是通信機制的建設，都能夠保證各項信息的合理輸送與傳遞，精準掌握電力提灌工程泵站的設計運行情況，結合現存問題采取針對性的解決措施，進而提高使用效率，促進農業經濟的可持續發展[8]。

3.2 信息化系統功能測試

3.2.1 終端功能

在完成電力提灌供水工程裝備信息化系統設計后，可以進行后續LCD顯示模塊與GSM模塊的安裝，在保證信息化系統功能完善后，利用傳感器逐一測量相關數據，模擬參數，而后與AD轉換器相連接，準確計算出液壓檢測值、電量參數值，確保電壓與實際需求相符合。傳感器能夠實現對電壓與電阻的有效測量，在確保電壓值與信號最大值相對以后，保障終端功能的穩定性，實現信號與遠程控制系統的有效連接，進而精準控制電力提灌工程裝置的運行狀態，及時發現潛在風險，最大化發揮出電力提灌供水工程信息化系統的管理作用，為提高效率做好充足準備。

3.2.2 現場運行

電力提灌供水工程信息系統的應用，能夠實時檢測現場運行情況。將電動球閥開關與控制器相連接，實時檢測傳感器數據信息，同時也能夠有效檢測進出水口壓力、電流電壓、抽水時間等多項參數，判斷電機是否正常運行及電機的運行效率，并針對問題采取相應的解決方式[9]。如果電機確實存在問題，則應當主動將監測參數上傳至主機，做好備案，及時解決潛在問題。另外，在動態化信息系統的監控下，管理人員能夠實時檢測泵站的實際工作情況，實現遠距離管理泵站，使得操作更為便捷。在信息技術的支持下，電力提灌供水工程設備能夠得到全面管理，同時也能減輕工作人員的工作壓力，在信息化系統的支持下，全面監控系統的應用情況，并及時作出調整，保障工作效率。

4 結束語

綜上所述，農業水利工程中電力提灌供水工程需要應用的設備與裝置較為復雜，要想提高電力提灌供水工程裝置效率，就應當深入到各個工作環節中，綜合提高整體工作效率，如提升電動機、水泵、傳動裝置、管路以及進水池與出水池的使用效率。除此之外，電力提灌工程裝置效率的提高也會受到技術與經濟的影響，因此要積極選擇節能減排類裝置，降低成本投入，并積極與現代信息技術相融合，構建電力提灌供水工程信息化系統，實現動態化管理，及時發現工程運行存在的問題并加以解決，進而有效提高電力提灌供水工程裝置效率[10]。