排灌泵站自动化技术的推行与应用

李吉跃

（湖南省沅江市紫红洲电力排灌站，湖南 益阳 413100）

在大型排灌泵站系统如珠三角地区，由于流量大、范围广，很显然依赖自动化设备的使用。在中小型排灌泵站中为了进一步优化生产环境，增进效益，也普遍采用自动化技术。排灌泵站对社会生活、工农业生产的重要作用不言而喻，而作为排灌泵站工程管理的核心，自动化技术直接影响着泵站运行的各项工作。由于自动化水平不高，相关设备和制度还存在诸多问题，在此提出对自动化技术应用的探索和优化方案。

一、排灌泵站自动化技术概述

（一）排灌泵站简介

排灌泵站是为灌溉与排水而设计的进、出水建筑和泵房及其附属设备的总和，必要时与自流和提水相结合，实现抽水蓄能和基本的饮水、灌溉用水、跨流域调水的功能。排灌泵站按照用途分类有：灌溉泵站、排水泵站、供水泵站与加压泵站；按照耗能分类可分为：电力泵站、风力泵站、水轮泵站、水锤泵站、内燃机泵站、太阳能泵站、潮汐能泵站等。

在设计规划时以建泵地点的气象、地形地质、水文水源、灌溉和排水区域等状况来实现科学设计，截至上世纪80年代，我国建成的最大排灌泵站是江苏省江都排灌站，总流量达473立方米/秒；最大的排水泵站是湖北省高潭口泵站，总流量达236立方米/秒；最大的灌溉泵站是陕西省交口抽渭电灌站，灌溉面积达126万亩。

（二）排灌泵站自动化技术

排灌泵站自动化是基于排灌泵站技术，结合计算机与软件技术、网络通信技术、控制与自动化技术等高新科技的综合学科。自动化系统主要包括几个部分：电动机、变压器、电容补偿保护模块监测系统，水位、水温监测系统，电流信息采集系统，计算机自动控制系统。应用软件包括自动控制软件、编程语言保护软件，office办公软件，图像监控系统等。借助站内的现场采集单元和智能装置实时反映站内数据，应用计算机实现开关量、电气量、水位和温度等数据的处理工作。自动化系统依赖于数据处理，对机组的运行数据通过数学模型计算为泵站控制工作提供重要的参考，是解决励磁系统问题、机组配合问题、水力监测问题等经济运作问题和故障的核心。

二、排灌泵站自动化技术应用中的问题

（一）基础设施建设问题

自动化系统包含大量电气设备，这些设备的质量对排灌泵站的自动化技术影响很大，计算机硬件设施的更新换代周期长，设备老化或以次充好，软件使用培训不到位导致应用效果不佳。由于设备和线路老化，或是设计之初没有充分考虑当地的地理因素，发生故障时保护系统不灵敏，不能起到应有的作用，造成不必要的损失。由于自动化设备对配套的软硬件设备有很强的依赖性，配套设备之间的沟通合作关系不密切，还存在配套设备不合理影响自动化系统运行的问题。泵站的规模不同，闸门的分布和数量也有差距，但是总的特点仍然是地域广、数量多，监控中心与各个闸门的位置较远，这给实际管理过程造成了干扰，如报警延迟、出现值守漏洞等。基础设施建设的问题还体现在别的方面：泵站运行不可避免的受到气候因素的影响，当面临雷击或由于操作失误引起的过电压问题时，由于避雷针和接地、导电装置等的建设不足，出现过电压问题容易出现处理不及时、能力不足的现象。这意味着电气设备的控制和保护的现场智能化水平低，水利信息化和智能化还跟不上市场的要求。

（二）运营管理制度问题

由于专业人才的缺失，泵站的管护人员可能出现一职多责，一人多职，基层的管护工作人员大多是临时聘请的，前期培训工作很不到位。对自动化设备的熟悉程度不够，设备的日常维护、检修、调校工作不方便展开，仪器设备的运行效率降低，也容易引发错误操作和认为故障。且员工的素质不高，年龄偏大，接受新事物和新技术更慢，但是又受到经验的影响，对专门的细节性的要求不够重视，用自己的一套方式而不严格遵守规程操作。

设备的养护和更新不及时，泵站的建设受到当时的科技水平和经济能力影响，设备改造和维护具有很强的个性化特征，不能正确认识泵站的功能和水平，没有恰当的维护理念是根本因素。管理模式的弊端还体现在自动化管理制度的不完善，自动化技术的应用使得泵站的安全运行和日常维护与传统泵站的工作方式有了差别，面临的突出问题是管护工作人员的技术水平，在此基础上还有值班管理制度、监测与反馈制度等一系列辅助措施需要优化。

三、排灌泵站自动化技术的应用优化策略

（一）加强工作人员素质培育

加强员工的安全培训和技能培训是培训工作的两大核心，安全生产是一项系统性的工程，需要全体员工的重视和参与。安全生产是最大限度避免人员伤亡，减少设备损坏的有效途径，是在有限的资源实现效率提高的基础。实行安全生产责任制，完善安保措施的建设，在员工中营造安全生产的良好氛围是促进安全教育的有力途径。

工作人员的素质培育以安全生产教育为前提，以专业技能和责任意识为核心，结合泵站实际情况和实际需求展开专门的员工培训，是弥补人员素质低、专业人才不足的直接方法。从基础理论学起，结合生产实例，争取把自动化技术在实际应用中的技术和经验学到。还要加强员工的考察和评价，培训的目的是提高员工综合素质，员工在工作中的具体表现是综合素质的直接体现，借此提高员工素质是行之有效的。

（二）建立健全管理制度

第一，建立巡查制度，是对值班制度的补充和提高，旨在完善日常监督工作，将隐患控制在萌芽。对于发现的问题同时反馈给管理人员和技术人员，做到部门联动和合作，技术人员能及时改正，管理人员能提供相应的支持。第二，健全档案管理制度，泵站自投入使用起，泵站的扬程、流量、电动机、灌排面积等数据就应当进行统计归档，保证了信息的完整性和连续性。第三，经营管理方面还要优化相关措施，泵站的经济效益是自动化技术实施的一项前提条件，自动化技术也是提高泵站效益的影响因素，为此需要优化完善用水制度，促进效益。建立用水的激励和约束制度，根据成本调整水价，保证供求关系的良性循环。对于泵站的工作状况应通过改建、扩建、更新设备的方式提高排灌能力，以使其满足生产需求。

（三）提高自动化管理水平

自动化管理以管理规程为依据，又融入了日常的培训和考核，是提高运行能力和工作人员技术水平的重要保障。在安全生产的前提下，深入掌握自动化理论与技术是十分必要的。成立专门的管理组织呼之欲出，灌排泵站的自动化更新改造依靠各个部门的配合，设定专门的管理组织分别负责工程的技术、后勤、财务、资料和安全工作。各项工作在工程中的地位都是不可取代的，以保障工程质量和安全生产为根本目标，做好资料采购、方案优化、资金审批、资料汇报等工作。加强领导小组和施工队伍的联系与交流，明确各部门的职责，杜绝各自为政的局面出现。加大创新的投入，重视科技创新和人才引进，是保证长久发展活力的基础，只有跟上信息化时代的步伐才能跟上科技化社会的水平。

四、小结

排灌泵站的区域性功能非常重要，农田灌溉功能关系到农田收入，以及小康建设；调水功能是工业生产和居民生活的基本保障。在解决排灌泵站的相关问题时对自动化系统的改造，是与安全生产密不可分的，设备落后作为一个严峻的问题考验着泵站的各项工作。在今后的自动化技术应用及其推广的工作中还要以基础设施建设为根本，以提高员工综合素质为主要手段，探索新的自动化提升途径，创造更大的经济效益与社会价值。