大型泵站运行优化方法及其应用研究

罗健

摘 要：本文以上海市泵站为例，分析大型泵站的运行问题，探讨了大型泵站在实际运行中的具体应用。实现大型泵站运行自动化，以便工作人员能够实时控制泵站运行问题，减少泵站问题事故发生几率。并通过制定针对性预防措施，包括管理模式的调整、设备的优化等，从而在设备发生意外时，能够及时修复问题，使泵站保持持续稳定的工作。

关键词：大型泵站 运行优化 运行方案

中图分类号：S277.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（b）-0057-02

自进入新时期以来，随着经济与科技的进步与发展，人们对生活品质提出了更高的要求。但受限于自然资源的生产总量以及储存总量较少，因此绝大多数的人们仍旧面临着自然资源稀缺的问题，其中最严重的问题就是水资源的使用问题。为实现水资源的高效利用，城市规划部门以及水力资源调动部门为此做了大量的准备。大型泵站是城市给排水系统中的重要一环，能够实现城市水资源的循环处理，为人们供应健康安全的水资源。在保障人们用水需求的同时，保护了周围生态环境，整治了泵站附近的中小河道。但泵站需要大量的技术性工作，且零部件在使用中容易发生损坏。对此必须建立相应措施进行保护，减少问题发生，提高水资源循环处理能力。

1 大型泵站的安装设计优化处理

泵站在运行中的二次加压会造成较大的噪音影响周围环境，部分泵站的设计往往并没有达到与居民楼的标准要求，泵站在二次加压时很容易影响周围居民的正常作息。对此，设计人员在设计与建立大型泵站前，必须优先考虑泵站和居民区的距离是否达到了相关标准，尽量将泵站设置在距离居民区较远的区域。其次则是要将泵站的二次加压泵房设置在建筑物下方或是外部，保障室内环境的舒适与安静。此外还要满足二次加压泵房对温度以及光照质量的需求[1]。工程人员应结合现场实际优化设计方案。如果泵房存在空气流通问题，需要为泵房配备通风系统。为了确保泵站可以发挥出最大价值，必须针对泵站的使用可能会遇到的问题，建立预警及解决方案。设计与安装必须根据国家标准要求，泵房严谨安置在厨房以及卫生间等空间，防止排水系统产生的污染物流入居民正常供应的水源。

2 大型泵站的现代化管理方式

2.1 确立泵站管理目标

为保障泵站运行效率，必须建立规范科学的管理机制，从而保障工作有章可循，遇事有计划可用。根据泵站的建设、使用出现的问题，调整管理、运行、系统的工作方案。结合市场需要以及泵站实际运行能力，建立泵站维护修养系统，加强工作人员素质与技能水平。用绩效考核制度及科学的用人管理机制，防止出現人才流失问题[2]。

2.2 找准大型泵站工作定位

大型泵站是公益性单位，在了解这种定位与管理性质以后，需要将大型泵站与营利性单位区分开来。政府部门应及时拨款保障泵站的正常与效益，切实履行政府及公益性单位的工作责任，保障人民群众的用水需求及排水需要，维护群众基本利益。在聘请工作人员时，泵站人事系统应严格把关，从应聘人员中选出质量最佳的工作人员。定期淘汰工作态度怠惰职工，降低人力投入成本，将节省下来的成本用于泵站设备与系统的日常维护，提高工作效率。

2.3 优化泵站问题监测系统

为保障泵站的功效，必须对泵站的运行状态进行定期的检查和维护[3]。具体内容包括对泵站的监控数据进行存储，检查监控系统的信息存储内容和质量。此外还要定期对机组的开、关机状态进行检查，利用分析系统处理机组开关机数据，使维护保养人员可以更加直观地掌握机组运行能力和设备性能状况。最后还要进一步提高监控系统的语境和报警功能准确性，以便系统运行出现问题，报警系统可以及时报警，使工作人员了解机组运行状态。

3 大型泵站的运行系统优化

3.1 水泵的前期设备改造

根据上海市泵站资料显示，该工程选用的设备包括10台1600HL-12A立式导叶式混流泵，8用1备，每台泵瞬时流量为6.5m3/s，扬程为10.5m。从已知的上海市污水处理需求了解到，目前该泵站所用设备已经无法适应污水处理厂输送要求，且除污系统也并不能介入泵站的自动控制系统。泵站的管理系统PLC模块已经停产无法采购备用配件，且一些元器件和按钮老化问题十分严重。防浪涌与防雷保护系统均存在设计性缺陷，在遇到雷击时容易出现元器件损坏问题，导致泵站停机。为了实现泵站的能耗、排量、设备安全性、自动化控制，就必须对泵站的型号进行优化。

首先，需要在保留泵站原有功能的基础上，根据泵站的使用需求进行性能提升。包括柜内与柜体的元器件更换，以及增加空气对流与过滤功能，提高电子设备及设备元器件寿命。为PLC模块提供防腐涂层，加强泵机装填、参数的全面监控。

其次，需要对泵站的就地控制柜进行适当的改造。为了确保系统的正常，需要保留部分就地控制柜PLC，并为其配备双机热备容余功能。将柜内以及柜体的老化元器件进行更换，增加空气对流雨过滤功能。改善设备监控能力，在设备原有监控数据库的基础上进行优化与升级，及时处理监控历史数据。对电气系统、上位机等系统进行改造，用光纤网作为PLC通讯介质，进一步增强泵站监控系统的兼容性与扩展性。

此外还要改造设备操作台。操作台改造包括将原有操作台按钮移到控制柜面板，利用接触器实现计算机监控以及泵及系统的按钮操作切换。介入电力监控，从而提高变电站保护监视能力，为泵站监控系统增加电力测量设备。确保泵站的实时运作讯息可以直接上传到中央监控系统，由中央监控系统调度与指挥泵站的管理和运行。

3.2 水泵的运行优化

泵站的输入功率由变压器量损、输电量损、站用电能量损、输入功率量损等。其中变压器量损、输电量损、站用电能量损一般与水泵运行工况及运行设备数量有关。竹园第一污水输送分公司出口泵站选用的设备包括10台1600HL-12A立式导叶式混流泵，8用1备，每台泵瞬时流量为6.5m3/s，扬程为10.5m。从实际使用量来说，该泵站存在能耗较大的问题，因此泵站在运行过程中会需要大量的电能。为了解泵站实际需求量，需针对泵站的泵装置性能、站抽水流量、总装机流量进行分析，确定所需开机台数。站在满足机组工作抽水量需要的进角度，计算开机台数。如计算台数非整数，需要向上取整。通过调节运行机组其中一台设备运行时间，保障抽水量平衡。最后得出竹园第一污水输送分公司出口泵站仅需要运作8台设备即可满足实际需要，通过关闭一台机组设备能够为该泵站节约费用1%～3.5%。

4 结语

现代智能管理系统的出现为人们提供了更加先进的泵站问题优化与处理思路，是实现泵站安装、管理、运行系统优化的重要途径。当然目前现代智能管理系统的应用还不够成熟，许多体系包括设备系统不够先进、管理方法有待加强等仍旧是国内大型泵站运行中体现出的问题。对此，探索更加有效的泵站优化方式，通过对泵站前期设备的适当改造，加强泵站的自动化检测能力，用科学的角度去看待电气设备运行的各项指标，从而判断泵站是否出现了问题。此外也要定期开展工作人员培训，为工作人员提供更多的实践机会，加强安全意识的同时，提升工作人员突发问题解决能力。如泵站出现严重问题应及时向上级汇报，降低经济生产损失，实现泵站的高效现代化管理。

参考文献

[1] 郭志华，李永业，樊安顺.大型泵站输水系统运行过程控制优化与节能[J].人民黄河，2017，39（12）：127-130.

[2] 黄欣.泵站机电设备运行中的常见故障及其维护管理[J].小水电，2017（6）：57-58.