中小型泵站抽水自动化综述

唐 于

(石阡县水务局，贵州石阡 555100)

中小型泵站抽水自动化综述

唐 于

(石阡县水务局，贵州石阡 555100)

泵站是通过动力资源调动水资源是不可缺少的一个重要部分，由于一些泵站建设期间自动化技术或设备不足，目前进行泵站自动化改造的重要性就显得尤为突出。中小型泵站抽水实现自动化控制，可采用的方案为PLC编码为控制中心，PLC编码是最常见且最节约成本的自动化控制技术。而且方便管理和维护，是中小型泵站抽水所能使用的最适宜的方案。

中小型泵站;自动化控制;PLC编码;抽水系统;功能特点

1 中小型泵站抽水自动化体系分析

自动化泵站抽水系统主要由调度中心、泵站监控中心、通信平台、泵站远程监测终端、计量测量及摄像设备组成。详见图1。

图1 自动化泵站抽水系统拓扑图

中小型泵站抽水系统采用传统的单片机控制和集中控制方法，运行成本高，管理费用贵，当系统出现问题时，不能够马上知道是哪一环节控制系统出错，导致检修成本大。而采用PLC可编程程序控制系统，通过设定运行程序对整座泵站进行监管控制，可以实现自动化抽水、放水的管理和监测，节约了人力、物力成本。并且可以通过无线传输设备联网，可以实现数十公里范围内多个泵站共同控制的作用，可以提高泵站系统的高效率［1］。

数据信息资源层，信息是对数据的合理组织，是系统进行事务处理，实现业务功能的基础。信息流是伴随业务开展的，科学、合理、规范地组织与部署信息资源，实现信息流的畅通，高效运转是保证该自动控制系统的基础，支撑各项相关系统与业务数据结合满足工作需求。

2 自动化泵站抽水系统的结构

现在一般采用PLC可编程自动化控制体系，系统主要由:控制主模块、触屏显示屏、开关、模拟输入、输出模块以及其他设备组成。其中主控制模块是整个自动控制系统的核心组成部分，负责发出、接受信号和程序指令，由于是整个系统的中枢，因此它必须具有可靠性和稳定性;电源一定要稳定，它是整个系统安全运行的保障，并且要求要留有一定的功率余量，这样能够防止过电压所造成的设备损坏;输入、输出设备是正确接收信息和发出指令的关键设备，要求可靠性必须高，稳定性必须好;其他设备也是整个系统的重要组成部分，能够提高系统的稳定性［2］。

泵站远程测控通信平台的选择，通常有两种:①有线通信:每个加压泵站与处之间租用光纤通信，调度中心、泵站监控中心、各职能部门之间用过局域网通信，该通信平台可传输连续图像;②无线通信:每个加压泵之间与调度中心之间通过GPRS无线网络通信，调度中心、泵站监控中心、各职能部门之间通过局域网通信，该通信平台不能传输连续图像。

控制部分主要有总控制台组成，总控制台中主要的功能有:图像信号的切换、图像信号的记录等，对摄像机、电动变焦镜头、云台等进行遥控，已完成对被监测场所全面、详细的监视或者跟踪监视。

报警部分，主要实现泵站厂区系统房控制室内非法入侵人员的警报功能，包括声音报警并同时将报警信息实时发送到相关管理部门，并同时显示视频图像，以及防止盗窃破坏行为的发生。

3 自动化泵站抽水体系的特点和功能

3.1 自动化泵站体系的特点

由于通过自动化的控制编程，系统可按程序模块分段调试。系统具有自动采集数据功能，能够采集进站管道压力或清水水位、出站压力、出站流量;也可以采集到加压泵启停状态、工作电流、工作电压、电能参数等;更可以采集到配电室各路开关状态、电能等。

自动化检测还具有监测功能，光千通信时，图像监视泵站全景、电气室、泵房等重要工位。同时具有智能化控制功能，能够依据供水压力和水泵运行时间，只能选择水泵投入运行。当电流过大、缺相、水位过低或过高、控制保护、配电室故障、闲人进入等情况发生时会智能警报。

操作方面，自动化体系支持光千通信、局域网通信、GPRS、短消息等多种无线通信方式;支持多路图像监控;支持就地、远程维护检控设备，便于管理。

3.2 自动化泵站体系的功能

自控功能方面，是依据泵站蓄水池的液位自动控制水泵的运转，同时控制电控阀门的开闭，同时实施监视泵、阀的工作状态和泵站的电源系统，对异常情况发出报警，并执行相应的保护操作。

集成方面功能，也就是自动控制体系的集成性。主要反映在应用支撑环境对应用程序相互操作能力的支持方面，要求分布在不同硬件平台和操作系统上，采用不同的语言或者开发具有生成的各类业务应用使之能够集成在一起，构成一个统一的系统框架，便于操作和管理。

系统可用性方面，即实用性。能够远程监测各加压泵站水池水位或进站压力、出站流量、出站压力以及加压泵组的工作状态、电流、电压、保护状态、工作模式;能够远程切换水泵的控制模式，远程控制加压泵组水泵的启停;光纤通信时，支持视频在线监视泵站全景、电气控制室等重要工位，视频可回访;当现场出现电流电压超标、水位超限、设备保护等状况时，监控中心可声光报警;支持各种监测信息、控制信息、报警信息、操作信息的存储和查询;能够生成各种数据报表及数据曲线。

4 其他注意事项

要掌握好水泵一些数据的相关搜集信息的准确性和合理性，抽、排水量一定要严格按照进水池前水量以及抽水后水池水位变化的统计计算值测定出可靠的数据范围，并且一定要统计好水泵的数量和运行时间，这样才能够使体系自动流畅的进行抽水作业。

在电气方面，水泵的启动和停止不能在过短的时间内频繁发生，这样很容易影响电气系统的稳定性，要合理的过流保护，这样整个自动系统才能够更好地进行低水位保护、高水位报警、大流量预警实现抽水时间控制的功能。

水泵开关循环方面，要按照时间合理的安排水泵的开关，不要同时多个一起工作，也不要很长时间都是一个水泵在工作，这样很容易造成水泵的损毁，因此要合理安排时间，平均每个水泵的开关时间，保障水泵的正常安稳工作。

抽真空环节，此环节要求要准确判断，根据泵体的真空度判断是否抽真空完毕，因此对要依据的参考数值要求特别精确，这样才能减轻某些因素的干扰，造成进水口水位估计错误的后果发生。也可采用半自动控制方案来解决这个问题，等到条件成熟的情况下再进行改造。

5 结语

中小型水泵抽水自动系统能够使整个水站具有可靠性高、能耗低的特点，适用于各种环境条件下的工作，并且能够应对多个多种工艺流程要求，是传统电气控制的完美体现，能够提高效率吧减轻人力，是现代社会指的推崇的管理模式。

［1］阚永庚，雍成林.微机综合自动化系统在大型泵站中的应用［J］.中国农村水利水电，2001(03):40－42.

［2］李伦，刘霞.东深供水改造工程系统的运用方式［J］.中国农村水利水电，1999(07):15－17.

TV675

B

1007－7596(2014)02－0105－02

2013－09－21

唐于(1965－)，男，仡佬族，贵州石阡人，工程师，从事水利水电施工及管理工作。