排灌泵站自动化技术发展与展望

罗鹏

霍邱县排灌管理总站 安徽六安 237400

实现排灌泵站的自动化，可使泵站的管理更加精细与全面，可对其调度能力进行提升，使泵站的联合运行能力得以增强。在相关政策文件的指导下，全国范围内将逐步开展泵站自动化与信息化建设工作，泵站自动化技术必然会得到进一步的应用与发展。因此，本文对排灌泵站自动化技术的发展与展望展开探讨具有重要意义。

1 当前排灌泵站自动化技术的发展现状分析

1.1 数据采集与处理技术

在泵站信息化系统建设过程中，数据采集与处理技术是最为基础的技术之一，该技术的应用效果决定着泵站信息数据收集与处理的能力。在现场控制单元的支持下，利用该技术可实现泵站运行中各种电气量及非电气量信息的有效收集，还可获取到状态量、开关量以及继电保护相关信息内容，也可实现对数据的有效处理与分析，合理控制设备的运行，并在故障问题出现时及时发出警报信息。现阶段，新建设的泵站应用了计算机监控系统，引入了先进的视频监控技术，安装了国际上较为先进的计算机监控软件，在网络技术支持下实现了泵站监控系统体系的构建[1]。

1.2 运行调度技术

在泵站自动化系统中，运行调度技术的应用可以泵站的具体运行状况为依据合理进行调度。既可满足当前泵站的调度需求，还可采用有效的运行方式对泵站的运行成本进行控制，进而提升泵站的经济效益。在计算机技术的支持下，运行调度系统可构建出泵站控制对象的基本模型，既可以实现机组经济运行模型的有效建立，还可完成泵站调度管理模型的构建，可对运行效率、运行成本以及流量等多种因素进行综合考量，并以目标函数为依据对泵站进行合理控制与调度，通过数据模型进行最优化机组运行模式的分析，并对各个时段及流量状态下的运行状态进行优化，以此确保泵站运行的高效性与经济性[2]。

1.3 运行信息管理技术

在泵站运行过程中所产生的信息较多，因此要加强泵站的信息管理。泵站信息管理主要有三方面的内容，一是对数据进行及时收集与显示，要收集泵站压力、运行流量以及水位等相关信息，并以这些信息为依据对泵站的运行是否安全可靠进行分析；二是对历史数据进行分析与统计，可对以往设备的运行操作记录、故障分析及处理信息进行查询与综合统计，进而实现故障发生过程的回忆与分析；三是对泵站的运行数据展开管理，除了要维护泵站设备的配置以外，还要做好监测数据的维护管理，并将这些数据作为泵站运行的有效依据。在现代科学技术的日益发展下，部分泵站已逐步完成了光纤环网形式的站级测控局域网的建立，泵站数据收集更加快速，可实现与上级信息中心网络的安全连接，运行信息管理更加集中与高效[3]。

2 排灌泵站自动化的典型设计思路

2.1 结合需求进行设计

排灌泵站除了要实现机组开停机的自动化以外，还要以自身生产管理需求为依据实现生产管理的自动化。不仅要实现泵站运行、工作效率以及保护的自动化，还要采用自动化技术对水位流量、励磁调节、振动噪音、温度、事故报警系统实现自动化控制，此外还要对泵站辅机及相关设备进行监测控制，进而实现管理系统信息的有效交换。排灌泵站的自动化需求较为复杂且不断增加，在设计时要在满足基本需求的基础上，对需求的重要性与可行性进行分析，进而设计出可满足排泵站需求的自动化设计方案[4]。

2.2 以信息作为设计依据

排灌泵站信息是水利信息化建设的根本，因此，必须要对泵站的相关信息进行收集与挖掘进而合理进行典型设计，以动态化信息为依据实现信息化系统的有效构建。

2.3 遵循标准化设计原则

现阶段，部分排灌泵站的自动化建设缺乏统一的建设标准，在典型设计过程中，可制定相对完善与统一的标准。如明确电量监测时应用电压传感器监测或是采用交流采样进行电量监测，可确定电量的计算方式，明确利用多功能电表或者计算机进行电量计算，进而发挥出典型设计的标准与规范的作用，提高排灌泵站自动化建设的完整性与规范性。

2.4 基于模块化的设计思路

大型或中型排灌泵站的类型较小，并无较大的变化，但不同排灌泵站的机组台数并不相同，组合形式也存在差异。通过典型设计可实现多个基本模块的设计，进而将之融入到排灌泵站的自动化建设当中。总体而言，在多个基本模式的组合与叠加应用下而组成了排灌泵站的综合自动化系统。排灌泵站综合自动化由多个基本模块构成，除了排灌泵站监控层与网络模块以外，还有排灌泵站机组与辅助机控制模块，此外还有水力监测、微机励磁、清污机、防洪闸、工程安全自动监测、视频监控、办公管理以及公用控制等多个模块。在排灌泵站自动化设计时要立足于整体而进行模块化设计，并尽可能的提升模块设计的灵活性，确保所设计的模块类型在多种排灌泵站中都较为适用，进而为排灌泵站提供统一的建设标准，以减少建设成本浪费，确保设计功能可满足泵站的需求[5]。

2.5 根据故障等级进行设计

排灌泵站的自动化系统有三种故障等级，其中一级故障等级的故障级别最高，在发生一类故障时，要对所有控制输出进行停止。同时还要对故障情况进行详细记录，并将故障类型及具体的解决对策显示在控制台之上。在故障排除后要按下人工复位键，之后系统的正常工作才可恢复。

3 排灌泵站自动化技术的未来发展方向展望

3.1 可实现测量、控制与管理一体化

在先进的科学技术支持下，泵站自动化可以实现业务集成，先后诞生了嵌入式智能化控制器与显触控一体化控制器，使泵站自动化发展呈现出测、控、管理的一体化发展趋势。新型的综合自动化监控系统不仅可以对泵站的重要机电设备进行实时的测量与控制，还可对泵站的运行状况进行合理调度，实现泵站各环节工作的有效整合，进而实现信号收集、设备操控、监控、调度以及运行管理的一体化发展。

3.2 自诊断功能将逐步完善

为了实现功能的进一步拓展，满足泵站的应用需求，泵站自动化技术将会逐步完善自身的诊断功能，进而可更加智能的进行故障的分析与解决。现阶段，全国范围内都在逐步进行大型及中型泵站的升级改造，在泵站故障诊断过程中逐步应用了模糊运算技术以及状态检修技术，还实现了多信息的有效整合，泵站自动化的人机协作能力得以进一步提升，泵站管理系统的发展更加智能，自动化程度更高，不仅可以进行数据监测，还可实现故障的自我诊断与原因分析，应用深度得以进一步提升。

3.3 运行信息管理更加实时化

实现管理运行后，对泵站运行状况的了解更加简便且更加全面，还可提升决策的合理性，可对泵站的管理起到辅助作用。泵站运行实现实时化运行信息管理后，可对泵站进行动态化监测并进行新卫星云的接收，还可在线进行故障巡查，及时传送设备运行状态信息，可在实时性平台的基础上实现数据信息的有效共享，可采用专线进行数据中心与各子站的有效连接，可对泵站的各类数据库进行统一管理与维护。

4 结语

排灌泵站自动化控制流程设计的质量取决于流程图，因此要在专业人士的指导下进行流程图的确定及完善，确保流程设计符合泵站的真实需求情况，进而为排灌泵站机组的稳定与安全运行提供保障。在排灌泵站自动化典型设计及改造过程中应用了先进的科学技术手段，排灌泵站的现代化管理能力将会得到大幅提升。高效开展排灌泵站自动化建设，确保科学技术应用价值的有效发挥，是排灌泵站自动化改造过程中的关键。泵站自动化技术的应用可使泵站的管理更加精细化与高效性，对其调度优化能力也有一定的提升作用，可使泵站的联合运行能力得以强化。在科技日益发展下，泵站自动化技术必将不断发展与完善，在排灌泵站自动化设计与改造过程中的应用价值将会进一步展现[6]。