自動化控制技術在泵站運行管理的應用

丁賢杰

摘 要：我國目前的很多泵站都是在幾十年前修建的，由于當時的經濟和技術限制，泵站的運行管理基本上由人工完成，例如儀器操作員、水量觀察員、通信員等，這里工作人員的經驗對泵站的高效運行起著非常重要的作用，因此這樣的半人工管理不僅浪費大量人力、資源，而且效率低、安全性以及可靠性差。鑒于此，本文對自動化控制技術在泵站運行管理的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：自動化控制;泵站;運行管理

引言

為了促進人民更好地生活和生產，泵站運行管理的自動化建設需要充分考慮當前的實際情況以及存在的問題，在堅持效益最大化的同時，對泵站的自動化監(jiān)測系統(tǒng)、自動化通信系統(tǒng)、自動化保護系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)等進行合理優(yōu)化和強化管理，這樣我國的水利工程才能實現(xiàn)真正的自動化控制。

1我國泵站自動化的發(fā)展歷程

從我國泵站開始建設，不斷發(fā)展到今天，泵站自動化程度已經發(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，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，設備運行、控制系統(tǒng)的開關機等指令都是由操作人員發(fā)出的，設備檢修，通訊、檢測等環(huán)節(jié)也是依靠工作人員的經驗進行的，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備完成的;③綜合自動化。綜合自動化技術自問世以來就在各個行業(yè)中廣泛應用，相比于以往的自動化技術，其具有功能更加豐富、結構更加集成、運行管理更加智能化、操作監(jiān)測更加便利等優(yōu)勢。

2泵站運行調度的重要作用

泵站是給排水工程的重要組成部分，屬于水資源唯一的人工動力源，有助于促進水資源的合理分配，同時引水、防洪等也起著重要作用。但是在泵站運營過程中消耗大量能源，對促進社會可持續(xù)發(fā)展不利。實現(xiàn)泵站調度自動化不僅能為泵站的運行創(chuàng)造安全的環(huán)境，還能逐步減少能耗，減少資源浪費，實現(xiàn)良好的經濟和社會效益。與此同時，泵站調度自動化的建設以計算機網(wǎng)絡技術為核心，實現(xiàn)泵站自動化監(jiān)控，從而降低相關管理人員的工作強度，從根本上提高泵站運營管理水平。

3自動化控制技術在泵站運行管理的應用

3.1自動化監(jiān)測系統(tǒng)

自動化監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是對泵站內的所有設備的運行情況和其他參數(shù)信號進行監(jiān)視和報警，包括運行機組、變電設備、儀器儀表、電量以及溫度、壓力、流量等非電量信號。在監(jiān)測過程中對收集到的重要參數(shù)和數(shù)據(jù)進行分析、記錄、并生成參數(shù)變化走勢圖，以便對設備運行情況進行合理預測和分析，同時根據(jù)預先設定的參數(shù)范圍，對異常參數(shù)進行分析、處理、存儲，及時將故障的危害性降到最低。

3.2自動化通信系統(tǒng)

自動化通信系統(tǒng)是同步數(shù)字體系聯(lián)合光纖以太網(wǎng)交換技術的通信系統(tǒng)，其可以實現(xiàn)泵站的自動化控制以及運行管理中的信息自動化采集。自動化通信的主要是通過對中央控制室和分站傳輸平臺、網(wǎng)絡平臺和信息交換平臺進行互聯(lián)來實現(xiàn)的。目前自動化通信系統(tǒng)的作用有：①實現(xiàn)泵站內所有區(qū)域、機組、設備、儀表的無死角通信平臺，確保運行管理產生的各種數(shù)據(jù)、信息能夠準確、及時的收集和傳輸;②為泵站的日常運營提供全網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，能夠進行數(shù)據(jù)、語音、圖像等業(yè)務。因此通信系統(tǒng)的作用和任務也就要求其必須滿足發(fā)展過程中所需的兼容、互通以及升級等要求。

4泵站調度自動化建設與運行管理的有效對策

4.1系統(tǒng)自診斷功能的完善

為了進一步提高泵站的安全可靠性并降低機組的故障率，實現(xiàn)泵站的高效經濟運行和優(yōu)化調度，有必要監(jiān)測診斷泵站機組工作狀態(tài)。隨著GRPS、測試技術、現(xiàn)代傳感和計算機技術的快速發(fā)展，在泵站調度運行中現(xiàn)代化技術逐漸得到推廣和適用，自動化診斷泵站系統(tǒng)功能的體系日趨得到完善，實施監(jiān)測大中型泵站機組的故障和工作狀態(tài)是滿足現(xiàn)代化、自動化泵站管理發(fā)展的必然要求。

4.2科學合理進行設備選型

泵站調度自動化工程及運營中應支持相應的設備。目前，為了提高預定自動化操作的有效性、可靠性和安全性，對設備提出了新的要求。好的設備不僅為泵站的高效運行奠定了基礎，還降低了故障發(fā)生的概率。因此，在泵站調度自動化工程和運營管理過程中，根據(jù)泵站的實際情況，應該與泵站調度自動化的要求相結合，選擇合適的設備。第一，在選拔設備方面要做好市場調查工作，選擇行業(yè)聲譽好的公司，確保設備的適用性證書齊全，以確保設備的質量。第二，為了充分發(fā)揮設備的性能，在選擇設備時必須充分考慮環(huán)境條件。例如，安裝在閥門下孔壓力變送器中時，為了滿足泵站的工作需求，通常使用ip68防水等級設備。

4.3加強維護隊伍建設

以科學技術時代為背景，自動化技術內容日益增加，泵站調度自動化的建設涉及多種技術。例如，計算機技術、網(wǎng)絡技術、自動化技術等增加了操作管理的困難，為操作管理和維護人員提出了新的要求。過去雖然擁有豐富的維護知識，但是由于沒有掌握尖端技術，很難引導泵站高效運行。因此，此階段需要進一步加強維持團隊的建設，提高團隊的綜合質量，并為實現(xiàn)泵站自動化提供人力支持。為此，首先要在公司內部挖掘人員，給予優(yōu)厚的待遇，為了支持整個系統(tǒng)，提高泵站派遣自動化建設和運營管理的實效性。第二，為了提高維護和管理知識，必須竭盡全力做好相關培訓。另一方面，及時更新自己的知識體系，掌握自動化、計算機等先進技術。最后，應該重點關注引進高質量的人才，妥善改善維護人員和管理人員的招聘門檻，并推動維護團隊的質量得到全面提高。

4.4合理運用自動化管理系統(tǒng)

目前泵站逐漸向現(xiàn)代化發(fā)展，為了適應泵站的開發(fā)，其管理工作也要跟上時代的潮流。尤其是泵站調度自動化和運營管理，應合理應用自動化管理系統(tǒng)，以提高管理效率，準確掌握泵站的運行狀態(tài)。例如，可以根據(jù)實際情況安裝相應的可控單元lcu，以便在泵站運行時控制受控對象的執(zhí)行過程。為了獲取相應的生產數(shù)據(jù)并提供對相應管理任務的參考，必須通過收集設備獲取執(zhí)行參數(shù)。這樣，這些信息數(shù)據(jù)就可以在控制屏幕上直觀地表示出來，并為管理人員提供參考、目標控制、可管理性和質量提高等好處。與此同時，通過自動管理系統(tǒng)的應用，可以對泵房進行系統(tǒng)監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并在第一個時間解決，對實現(xiàn)泵站集成管理具有重要意義。該系統(tǒng)為管理人員提供了便利性，減少了他們的工作量，及時發(fā)現(xiàn)了設備運行中的異常情況，將設備故障扼殺在萌芽中，提高了管理效果，確保了泵站的安全穩(wěn)定運行，有助于提高社會效益和經濟效益。

結束語

近年來，我國社會經濟和科技快速發(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度，水資源調度需要泵站機組的有效調配，這樣才能滿足人們生活和社會生產的需求。這也促使泵站的運行管理必須更加高效，因此自動化控制技術逐漸替代半自動化技術在水利工程中發(fā)揮作用。

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