对泵站电气自动化的探讨

2017-08-16陈欣

河南建材 2017年4期

关键词：泵站电气监控

陈欣

厦门市特水集团有限公司司（361000）

对泵站电气自动化的探讨

陈欣

厦门市特水集团有限公司司（361000）

在水力工程中，泵站发挥着至关重要的作用。这里主要通过分析泵站电气自动化设计的必要性，提出相应设计思路，并通过具体案例进行详细阐述，从而明确泵站电气自动化的重要作用。

泵站；电气自动化；设计思路

泵站电气自动化是指在保证基础管理的情况下，采用无人化、自动化的工作模式，从而增强泵站管理的精确度。我国泵站发展起步晚，管理水平相对较低，因此，提高泵站自动化管理是目前水力企业的重要任务。

1 泵站电气自动化设计的必要性

泵站电气自动化的组成部分主要包括：泵站监控中心、泵站调度中心、泵站远程测控终端、泵站通信平台、泵站计量测量以及泵站摄像设备等[1]。其中，泵站通信平台通常包含有线通信和无线通信两部分内容。有线通信是对每个加压泵之间使用光纤通信，从而保证各个数据都能通过网络铜线进行图像的连续传输，无线通信是利用GPRS无线网络通信对泵站各个环节进行控制，但是此方法不能传输连续图像。我国泵站发展起步晚，泵站的操作程序以及管理等内容都不是很完善，与先进国家相比有很大的差距。据统计，我国泵站大多数由手工控制，而在国外基本是自动化进行操作。虽然我国也已经进行了泵站自动化设计，但是在具体操作过程中仍然存在噪声无法控制、管理系统不完善、泵站水位监测不准确、泵站辅机控制不到位等多方面问题，严重影响了泵站自动化系统的运行。我国目前建立的泵站自动化系统在计算机技术运用中存在严重问题，技术信息不能适应现在发展的需求。相关水利企业不重视泵站工作，泵站管理技术相对落后，泵站自动化设备的购买资金不充足，导致相关设备不能得到及时更新。

现阶段所使用的泵站大都建立于20世纪70年代，已经使用40多年了，许多设备老化严重，在使用过程中出现许多问题，具体表现在以下几个方面：一方面，由于泵站设备使用年限时间长，大部分设备的功能都出现下降趋势，例如，泵站设备的绝缘性出现下降，给泵站的安全运行带来严重影响。另一方面，泵站自动化的运行是根据计算机技术发展而发展起来的，因为我国计算机发展速度迅猛，而泵站自动化行业起步晚，相关应用技术和操作经验不充足，难以对泵站自动化资金、控制对象、相关配置的功能等情况进行有效管理。

基于此，水利企业对泵站进行自动化设计是至关重要的，相关人员需要根据泵站的具体工作情况、辅机配制以及泵站组成结构等方面进行具体分析，从而制定出全面的泵站电气自动化管理体系[1]。

2 泵站电气自动化设计思路

2.1 重视设计信息

泵站电气自动化运行中的基础信息节点就是信息设计。一般情况下，如果要想提高泵站电气自动化的运行效率，就需要相关人员重视设计信息环节，对泵站运行的各种信息进行收集，进而提供全面的动态数据，让工作人员打开对泵站电气自动化设计的思路。总之，只有全面收集泵站自动化运行的信息，才能更好地对泵站电气自动化进行设计。泵站自动化系统原理图如图1所示。

图1 泵站自动化系统设计图

2.2 设计的规范化

泵站电气自动化设计的规范化主要体现在设计思路上。现阶段，泵站自动化还没有具体的规范性要求，因此，就需要相关工作人员依据泵站具体工作情况、设备状态以及现有的管理手段等方面内容，总结出规范化的设计思路，从而使泵站自动化的设计规范化。

2.3 设计的典型化

现阶段，我国大型泵站数量以及变化幅度主要体现在泵站机组数量、排列以及运行模式上。一般情况下，泵站的典型设计就是指将本站自动化设备分成若干个模块并将其应用到各个不同的泵站系统中，从而为泵站自动化形成一个整体模板，并在此基础上仔细分析模块总体结构与模块数据流通情况，从而研发出新模板。新模板具有较强的灵活性，可以有效避免自动化设备在运行中的风险与事故。

2.4 运行体系结构选择

泵站电气自动化运行体系的选择主要包含监控主机对通讯协议设备的配合、对以太网通讯的配合、对RTU结构的配合这三方面内容。

首先，在通讯协议设备配合方面，监控主机通常都是自行对相关设备进行操控。监控设备属于设备的核心内容，所以其一旦发生故障就会影响到整个运行体系。

其次，在对以太网通讯配合方面，由于泵站自动化运行体系包含控制器、通讯架空主机、以太网通讯PLC这三方面内容，在这三个方面内容中，PLC属于重要内容，但是其通讯能力比较弱，因此，就会严重影响到整个泵站电气自动化设备的有效运行速度。

最后，以太网属于监控主机的重要组成部分，对泵站电气自动化的工作开展具有关键的作用，不仅可以对泵站自动化设备开关进行保护，还可以对泵站工作程序进行简单的保护，但是此种方法的缺点就是使用材料多、资金投入多，从而增加泵站电气自动化企业的运行成本。

3 案例分析

3.1 泵站电气自动化典型设计案例分析

一般情况下，相关企业进行泵站自动化设计时都是根据我国泵站实际工作情况进行设计的，同时使用我国泵站自动化设备实际工作情况当做案例进行分析，对其运行设备进行严格的监控与分析，让泵站内的工作人员明白自己的工作职能，明白自身所肩负的责任，明白自动化设备需要代替人工进行哪些作业，具体要完成哪些重点内容，对哪些内容需要重点进行分析。

相关人员需要明白PLC系列的工作内容，主要包括以下几个方面：一是PLC1工作的主要内容是对泵站内部取水泵的变配电运行体系设施以及工艺运行设施中的监控内容进行控制；二是PLC2工作的主要内容是对自动化监控轴流风机进行控制与使用，同时，还需要负责气体泄漏的自动报警操作；三是PLC3工作主要内容是对配水井、进水格栅间、pH调节池内等主要工艺设备的运行进行监控；四是PLC4工作的主要内容包括吸水井、清水池以及在线测量仪表等方面内容；五是PLC5工作主要是对泵站自动化运行设备的水流量进行详细的分析，同时，通过分析实际具体的案例，展开各个环节具体工作研究，进而对水泵的水流量作出规范调整，保证其运行频率符合要求，以便更好的开展泵站自动化系统的实际工作。

3.2 科学开展模块式的典型设计

泵站的正常运行需要各式各样、大小不一的机电设备，且各种机械运用的数量不一致，但机械设备的基本情况都差不多，在进行工作中就会产生错误使用的情况。相关工作人员需要在泵站电气自动化设备中科学开展模块式的典型设计，将本站自动化设备分成若干个模块并将其应用到各个不同的泵站系统中，从而为泵站自动化形成一个整体模板，使这一模板能够对电气自动化设备运行的情况进行叠加的组合，从而可以将实现对水力模式、公用的泵站LCU、清理污染的泵站LCU以及网络模式等方面的监控，进一步提高泵站自动化运行体系的管理。