浅谈提高电力提灌供水工程装置效率的措施

高兴蕊

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730900）

现代社会快速发展，农业经济水平也得到了进一步提升。要想增加农业灌溉效益，就应当积极加强农业水利工程中电力提灌供水工程的建设，确保提水水泵运行的整体效率。与此同时，也要充分考虑当前电力提灌供水工程运行与管理情况，制定科学可行的管理措施，提高动力设备的运行效益。电力提灌供水工程装置很容易出现老化问题，这就需要相关部门深入分析工程装置的实际使用情况，将老化设备及时更新换代，并在现代化信息技术的支持下，不断完善电力提灌供水工程装置与设备，应用现代化手段，提高电力提灌供水工程装置效率，助推农业经济的快速发展[1]。

1 农业水利工程中电力提灌供水工程存在的问题

电力提灌供水泵站是当前农业水利工程中开展农业生产的主要供水设施工程，在抗旱救灾中具有重要作用，同时也能够实现农业稳定高产。但就当前电力提灌供水工程的实际情况来看，仍然存在一些不足之处，例如装置效率较低，所带来的能源消耗较大，使得抽水成本较高，严重影响了农业经济的可持续发展。导致上述情况的主要原因包括以下几个方面：第一，供水泵站设计不当。水泵在平均扬程下的工作点位置上长期运行，随着时间的推移，水泵工作点也会逐渐偏离高效区域，使得泵站整体工作效率低下。另外，动力设备与水泵并不匹配，使得电机的运行效率偏低，能源浪费等情况时有发生。第二，未合理选择设备装置。在选择设备装置时，往往会受到经济条件的影响，从而导致设备与实际运行需求并不相符。同时，未使用高效的节能型水泵，也使得能源浪费问题较为严重[2]。第三，运行管理存在偏差。管理人员缺乏专业的电力提灌供水工程管理知识，对电力提灌供水工程装置了解不够全面，也并未对其积极进行后期的维护与保养，进而使得电力提灌供水工程整体效率较低。

2 电力提灌供水工程装置效率提升措施

2.1 提高电动机工作效率

电动机是电力提灌供水工程运行的主要动力，只有在保障电动机效率的情况下，才能够有效提高农业灌溉效益。在选择电力提灌供水工程所需的电动机时，要结合工程情况，选择合适的种类与型号，确保电动机能够支撑提灌供水工程运行。部分地区电力提灌供水工程建设与投入使用时间较长，装置设备不够先进，甚至部分装置老化，工作效率不高。因此，需要及时对电力提灌供水工程的电动机进行更新换代，将提升电动机的工作效率作为首要工作，积极选择节能、高效的电动机。在选择电动机时，要坚持电动机与电力提灌工程和装置相匹配的原则，充分了解电力提灌供水工程的实际运行情况，结合实际需求综合考虑电动机类型。如果发现电动机难以满足电力提灌供水工程装置需求，或者无法与其相匹配，则要根据具体情况作出调整，避免影响其他装置的运行。在应用过程中，电动机额定转速应当与水泵保持一致，从而有效提高电动机的工作效率[3]。此外，恰当调整电动机转向，确保电动机与水泵转向一致，并优先选择直接转动法，使得电动装置能够得以简化，进而提高转动效率，延长电动机使用时间，实现电力提灌供水工程装置效率的有效提升。

2.2 提高供水水泵使用效率

要想充分提高电力提灌装置效率，就应当积极提高水泵的设计应用效率，结合当地实际情况，合理选择水泵类型，在水泵的平均扬程下，提高最终的使用效率。除此之外，还要积极改进相关技术，不断提高水泵的使用效率。在具体应用过程中，要对水泵设备进行定期维修与检测，发现问题要及时解决，减少水泵运行过程中的安全隐患。与此同时，也要积极更新现有水泵技术，不断提高水泵的整体工作效率，保障电力提灌工程的有效运行。例如当水泵与提灌供水工程不匹配时，就要立即作出调整措施：如果属于小机大泵，那么要尽量降低水泵转速，使得水泵的性能能够与电动机性能相适应；如果在提高水泵转速时受到限制，就应当根据具体情况合理调整电机或者选择更换水泵。在安装水泵时也应当优先选择性能较好的零件，如果零件性能难以保障，就会直接影响水泵的具体应用情况，水泵出现问题的概率也就会随之上升；而性能较好的零件则能够有效延长设备的使用寿命，提高水泵使用效率。除此之外，还应核对水泵的安装过程[4]。安装过程会直接影响水泵的应用性能，因此在计算水泵安装高程时，可以采取线上真空高度的方式，减少汽蚀余量对水泵的影响，使水泵的性能与运行效率能够得到显著提升。

2.3 提高传动装置工作效率

传动装置直接影响着电力提灌供水工程的应用效率，在开展提水工程作业时，首先，应优先采用科学合理的传动装置安装方式。一般情况下，电力提灌工程传动装置主要采取直接传动的方式，因此，应当合理选择传动方式，并确保传动效率在1或者以上。其次，要保证合理安装传动装置，在安装传动装置的过程中，要确保电动机与水泵之间的连接同心同轴，但二者之间的间隙不可过大也不可过小，要尽量提高传动效率。

2.4 提高管路使用效率

管路的使用材料、管径、安装质量、安装方式、管路流量等都会直接影响管路的使用效率，因此要想充分提高管路的应用效率，可从影响管路效率的因素入手，减少管路使用出现的损失。首先，应当合理选择管道材料。在选择管道材料时，除了要考虑成本外，也要确保材料与管路的设计相符，保障管道设计的合理性。一般情况下，优先选择阻力系数小、内壁更为光滑的管道材料，进而降低阻力在管路运行过程中产生的影响，提高管路使用效率[5]。其次，合理选择管径，确保与工程项目相符合，在不影响工程项目运行的基础上，确保其经济实用性。可以根据常见的经验方法来合理选择管径，提高实际应用效率。最后，要想有效提高管路的实际应用效率，还应从隔离设计管路入手，确保管路的安装与设计符合提灌工程的需求，降低安装带来的损失。在实际安装管路的过程中，要根据设计方案选择不同方法，如截弯取直法，这种方法能够有效降低管路壁阻所产生的阻力，也能够缩短管路长度。另外，还可以选择减少管路附属零件数量来提高管路运行效率。

2.5 提高进水池与出水池效率

水池的工作效率影响着电力提灌供水工程装置的效率，一旦水池进出水效率未达到相关标准，那么则会直接影响后续电力提灌供水工程的运行效率，不利于电力提灌供水工程的进一步发展。要想提高进水池与出水池的效率，就应当注意影响其的几项因素，如水池形状、深度、吸水管口、淹没深度。与此同时也要及时清理进水池与出水池的拦污栅栏，避免污染物堆积，影响工程的运行，甚至滋生出新污染物，造成二次污染。在选择进水池与出水池的形状时，也要综合考虑其大小与尺寸，以满足电力提灌供水工程的相关要求，确保进出水池在进水、出水时，能够保持水体的清洁，流态也更为均匀，进而提高进水池与出水池效率，为电力提灌供水工程整体工作效率的提高奠定良好基础。

3 电力提灌供水工程装置与信息技术的融合

电力提灌供水工程装置与信息技术的融合，能够构建完备的监控系统，实现数据精准采集与分析，设备信息的合理管控，优化调度，管理决策以及应急预案的制订。信息化系统的构建，能够保障系统各个功能得到全面应用，价格更加合理，技术更为先进，也使得电力提灌供水工程的维护更为便捷，推广更为便利。在分布式结构的使用下，将其分为泵站控制层、执行层与中心监控层。在各结构管理层的使用下，能够实现数据的双向传递，在现场总线技术的使用下，能够实现电力提灌工程与现场设备的有效连接，进而形成稳定性更强的环境[6]。

3.1 信息化系统硬、软件设计

3.1.1 硬件设计

在电力提灌供水工程信息化系统硬件设计时，可以将LPC2132作为核心控制系统，并设立外围电路与数据存储模块、传感检测模块、人机对话接口、GSM模块，实现对泵站的全面管控，同时联合数据处理中心模块、EEPROM存储电路与泵站信息检测等模块，加强系统管理，提高电力提灌供水工程效率[7]。首先在设计EEPROM存储电路时，技术人员可以分别从主电源电路、辅助电路入手，使其与ARM7内核芯片供电电压相适应，确保主电源模块电路稳定运行，并输出24 V的直流电压；而辅助电源电路则选择12 V的锂电池，一旦主电源无法充电，辅助电源就能够及时供电。另外，电力提灌工作需要记录累计抽水时间，选择相应芯片作为主要储存装置。在数据处理模块，技术人员可以优先选择能耗低且更为平稳的单片机LPC2132，使控制终端结构更加紧凑，进而降低成本与外界带来的风险，提高电力提灌工程装置的运行效率。而泵站信息检测模块的设计，主要是综合考虑电网稳定性差带来的影响，通过对电气参数值的实时检测以及对电机功率的有效计算，及时判断电机运行是否超载，进而作出精准的判断并采取措施，提高电动机的运行效率，保障电力提灌工程的效率。

3.1.2 软件设计

电力提灌工程信息化系统软件设计可以选择ARM Developer Suit开发，使用JTAG仿真器，保障软件设计的合理性，同时也要合理设计程序模块化、GSM程序、LCD显示程序等多个模块。在应用不同模块化设计时，要综合考虑泵站信息化需求，设计前台程序与后台程序，构建无限循环管理体系，在循环中核查各个任务是否执行到位，并对其进行调度与管理。其中主程序是保障电力提灌工程软件系统设计的核心，其在函数的支持下，能够按照系统完成操作，实时检测电力提灌工程的实际运行效率。在现代信息技术的融合下，无论是数据储存还是通信机制的建设，都能够保证各项信息的合理输送与传递，精准掌握电力提灌工程泵站的设计运行情况，结合现存问题采取针对性的解决措施，进而提高使用效率，促进农业经济的可持续发展[8]。

3.2 信息化系统功能测试

3.2.1 终端功能

在完成电力提灌供水工程装备信息化系统设计后，可以进行后续LCD显示模块与GSM模块的安装，在保证信息化系统功能完善后，利用传感器逐一测量相关数据，模拟参数，而后与AD转换器相连接，准确计算出液压检测值、电量参数值，确保电压与实际需求相符合。传感器能够实现对电压与电阻的有效测量，在确保电压值与信号最大值相对以后，保障终端功能的稳定性，实现信号与远程控制系统的有效连接，进而精准控制电力提灌工程装置的运行状态，及时发现潜在风险，最大化发挥出电力提灌供水工程信息化系统的管理作用，为提高效率做好充足准备。

3.2.2 现场运行

电力提灌供水工程信息系统的应用，能够实时检测现场运行情况。将电动球阀开关与控制器相连接，实时检测传感器数据信息，同时也能够有效检测进出水口压力、电流电压、抽水时间等多项参数，判断电机是否正常运行及电机的运行效率，并针对问题采取相应的解决方式[9]。如果电机确实存在问题，则应当主动将监测参数上传至主机，做好备案，及时解决潜在问题。另外，在动态化信息系统的监控下，管理人员能够实时检测泵站的实际工作情况，实现远距离管理泵站，使得操作更为便捷。在信息技术的支持下，电力提灌供水工程设备能够得到全面管理，同时也能减轻工作人员的工作压力，在信息化系统的支持下，全面监控系统的应用情况，并及时作出调整，保障工作效率。

4 结束语

综上所述，农业水利工程中电力提灌供水工程需要应用的设备与装置较为复杂，要想提高电力提灌供水工程装置效率，就应当深入到各个工作环节中，综合提高整体工作效率，如提升电动机、水泵、传动装置、管路以及进水池与出水池的使用效率。除此之外，电力提灌工程装置效率的提高也会受到技术与经济的影响，因此要积极选择节能减排类装置，降低成本投入，并积极与现代信息技术相融合，构建电力提灌供水工程信息化系统，实现动态化管理，及时发现工程运行存在的问题并加以解决，进而有效提高电力提灌供水工程装置效率[10]。