浅谈工农业供水泵站智能化控制

薛锡华

摘要：通过对淄博市萌山水库管理处泵站智能化控制改造工程的介绍，浅析了智能化控制在工农业供水泵站中的实际应用。该智能化控制系统采用传感器与远传GPRS与智能化系统相结合的监控方式，能够比较全面、准确、适时的将供水系统数据传输到主控室，并控制机组按要求运行，能够较好的完成泵站智能化、远程化控制的要求。

关键词：工农业供水泵站 智能化

1 萌山水库泵站概况

淄博市萌山水库管理处泵站建成于1994年7月，现已连续运行二十四年，主要担负着向周边区县电厂等企业和本地区村庄的工农业用水，泵站内安装110千瓦机组两台，200千瓦、90千瓦、55千瓦机组各一台。2014年6月份开始对泵站进行了智能化控制改造，经过近几年运行系统不断升级和功能的进一步扩大，泵站智能化控制系统已日臻完善。通过本次对泵站机电设备智能化控制改造以后，彻底改变了建站以来，沿用多年的通过人工观测管道压力，再根据管道压力要求，电话调度泵房手动开、关供水机组的这一大大落后于现代科技的操作方法，从而大大减轻了相关值班人员的工作强度。不但实现了对设备智能化控制，还达到了安全、稳定的稳压供水模式。同时，对担负农业灌溉任务的东干渠、北干渠渠首管道段加装了电磁流量计，流量计数据直接传输到主控室电脑上，既减轻了农业灌溉时渠首测流带了的劳动强度又为各分水口开闸提供了准确的数据支持，同时增加了计量的准确性。另外，机组电压、电流、频率、管道压力、供水流量等各种数据也都准确直观地汇集到控制室。

2 智能化系统的主要功能

2.1数据采集和处理

整个供水系统的各监控点，通过各种传感器把现场的电压、电流、频率、管道压力、工农业供水流量等各种数据采集后，近距离的数据参数通过各种变送器和线缆直接传输到泵站控制室PLC控制柜，远距离的数据参数通过GPRS变送器与有固定IP地址的主控电脑通过网络无线传输，将管道压力、水表流量等数据传送到泵站主控室PLC控制柜中进行数据收集和处理。PLC控制柜由PLC处理器模块、模拟量输入模块、开关量输入模块等组成，主要完成数据内部处理、通信操作、数据输入处理、程序执行、数据输出处理等工作。

2.2数据显示

供水系统数据除了在现场仪表显示以外，经过处理的供水系统数据可以传输到主控电脑上，泵站主控电脑显示器上显示有整个供水系统的模拟画面，所有经过PLC控制柜处理后的各监控点数据，都准确、全面、直观的反映在电脑显示器的模拟画面中，泵站值班人员可以不再像以前那样奔走于数据现场之间，做到足不出户就能準确的了解到整个供水系统的运行情况。同时，在任意能够上网的地方，只要登录本系统，就可以随时查看主控室同步数据，并且可以随时调取查阅一年内的所有数据信息。

2.3智能化控制

通过智能化控制系统的改造，彻底改变了以前值班人员单调、重复的人工控制机组工作，实现了智能化自动控制开、关水泵机组工作流程。同时，也可以通过主控电脑修改各机组的相应参数，来满足不同时期、不同时间段的运行工况需求。大大减轻了值班人员的劳动强度，增强了供水系统的稳定性。

2.4数据出现异常

当供水系统数据出现异常时，主控室电脑的模拟供水系统画面上会出现故障提示，同时，在主控室内还设置了一个声光报警器，能够及时提醒值班人员注意故障提示，并及时解决供水系统相应故障。

3 自动控制系统结构及配置

泵站为实时监控、控制中心，全部功能通过综合一体化系统来完成，负责整个泵站的集中监控，具有实时性，泵站智能化控制采用PLC处理方式，严格遵循监控、保护相互独立配置的原则，保护的输入输出、启动、逻辑处理独立完成，当监控功能出现异常时，确保保护功能独立发挥作用。

3.1中央控制室

中控室站控层设置有一台高性能主控电脑和PLC控制柜，它是监控系统核心，主控电脑配备大尺寸屏，使模拟系统画面更生动、清晰，数据反映更直观、准确。另有一套独立电源系统给主控设备及网络设备供电，确保主控设备的稳定性。全站还设一套声光报警系统，在主控室对供水系统故障和事故发出声光告警信号。运行人员还可对系统数据库进行设置，定义监控系统需要进行自动报警的故障和事故的类型。

监控系统还采用固定IP地址的专线传输方式，用于远传信息的稳定采集和传送。

3.2各现地控制单元

3.2.1站外用水户管道压力

因为根据用水户安全生产的要求，必须保证供水管路压力稳定，此监控点又远离主控室，无法直接将压力数据直接传送到主控室，所以采用GPRS压力变送器将供水管路压力参数值向主控室按要求定时无线传送。

经过试运行后发现管道压力信号有时存在信号不稳定现象，为解决这一问题另外加装一套GPRS，采用双信号模式确保信号稳定。

3.2.2站内、外水表数据

除了原有的工业供水电磁流量计外，对担负农业灌溉任务的东干渠、北干渠渠首加装了电磁流量计，流量计监控点因远离主控室，无法直接将水表数据直接传送到主控室，所以采用GPRS压力变送器将采用GPRS变送器向主控制室按时无线传送数据，大大减少了泵站值班人员因频繁抄表、测流带来的工作量。

3.2.3泵站内数据

站内各监控点因距离主控室较近，站内监控内容包括每台机组的控制及定子电流、电压、管道压力、水表流量、故障位置与种类显示和语音报警等，通过各种传感器经线路直接传输到主控柜。大大减轻了值班人员因到现场记录各种数据而造成的劳动强度。

4结语

随着现代科技的快速发展，工农业供水泵站智能化技术也在飞速发展，在工农业供水泵站智能化系统改造时？，要根据本泵站的实际工作，充分借鉴其它泵站的工作经验，综合当今智能化发展趋势，做到系统配置先进合理，功能完备，所选设备先进，不仅可以满足泵站目前智能化运行的要求，也为本泵站今后的发展留有余地，保证智能化控制系统有很好的灵活性、兼容性、扩充性和互换性，确保智能化控制系统能长期稳定的工作。

（作者单位：淄博齐龙水利建筑安装公司）