抽水泵站自動化技術之探新

摘 要：在我國水利事業快速發展的同時也推動了抽水泵站技術的飛速前進，隨著社會現代化程度的日益深化，其對抽水泵站自動化技術的要求也與日俱增。本文通過簡單介紹了泵站自動化技術的發展情況，闡述了抽水泵站自動化系統的概念與分類，并探討了抽水泵站自動化技術及其功能要求，從而不斷提高抽水泵站的自動化水平與經濟效益。

關鍵詞：泵站；自動化；技術

中圖分類號：TV734 文獻標識碼：A

全國各地建設了數量眾多的抽水泵站，其主要用于農業灌溉以及市區供水排水等，然而大量抽水泵站由于受到技術、資金等各方面條件的限制，無法進行改造與更新，導致抽數泵站普遍存在監控設備落后、自動化水平較低以及管理水平不高等缺陷。因此，這些常規化運行且自動化水平不高的抽水泵站越來越無法滿足社會經濟高速發展的需求與現代水電體系高效運行的需要，必須不斷的革新抽水泵站的技術，在計算機監控系統的輔助作用下，不斷提高抽水泵站的自動化水平。只有通過引進、更新抽水泵站的自動化技術，才能使其使用壽命及運行效益等到更大的提高，從而確保泵站的供水排水效能，減少勞動力，降低工人的勞動強度，提高抽水泵站的管理水平與經濟效益。

抽水泵站自動化控制技術的發展分為三個階段：常規自動化控制—計算機輔助控制—計算機監視控制。隨著抽水泵站自動化技術的不斷發展，計算機監視控制技術在泵站得到了越來越廣泛的應用，并明顯的表現出比其他普通抽水泵站響應速度更快、綜合效能更強大、整體效益更好等各種優勢。所以，自動化技術的應用與更新不僅是抽水泵站發展的必然方向，同時也是泵站發展所亟待解決的難題。

一、抽水泵站自動化系統的概念

就技術層面而言，抽水泵站自動化技術是現代電子信息技術迅猛發展的成果之一。隨著計算機技術及功能的不斷發展與完善，造就了如今先進的抽水泵站自動化系統。以我國為例，抽水泵站自動化系統主要由自動監控系統、自動裝置以及繼電保護等設備組成，它去除了老舊的表計與控制平臺等傳統設備，在很大程度上減少了電纜的數量，節省了控制室的使用面積。抽水泵站自動化系統除了對正常工作的泵站進行監視、控制外，還會對泵站的一、二次設備進行數據采集、工作狀態監控以及調節與控制，從而確保抽水泵站運行的安全性與高效性。在抽水泵站的正常運行過程中，一旦發生設備故障等問題時，保護裝備將立即對其進行數據采集與實施監控，并對故障做出快速反應，找出故障原因，進行故障修復處理，最后恢復泵站的正常運作。另外。抽水泵站自動化系統還會對高壓設備、變壓器、絕緣裝置等電氣設備進行監視與控制。泵站自動化系統會把采集的數據傳到管理控制中心與調度中心進行數據庫儲存，方便今后修訂、改編計劃時搜查數據庫。

保護、監測、遠傳、控制是抽水泵站自動化系統的四大功能。具體功能如下：監測變電裝置、機組設備的日常運作情況；搜集設備裝置的電量信號與非電量信號進行檢測、預警；記載、儲存、分析與處理重要的設備運行參數；記載、反饋所采集到的各項故障數據；研究、對比機組設備的開啟狀況與運行狀態；調試并修護抽水泵站的輔助裝置；合理地調節泵站機組設備的節能優化狀況等等。更為重要的是，抽水泵站自動化系統還會對泵站的設備裝置起到保護作用，從而減少風險性，預防安全事故，確保職工的生命財產安全。

二、抽水泵站自動化系統的分類

抽水泵站自動化控制系統的超強通訊技術不僅可以全面、準確地采集上級發出的指令信息，還可以根據指示信息完成下一個操作。與此同時，泵站自動化系統會把泵站機組裝置設備的工作參數發送到上級單位，根據上級操作人員的指令，將重要機組裝置的工作參數、故障處理程序、故障信號預警等運行狀況全面地展示在線上的CRT視屏中，充分體現自動化系統的靈敏性與強抗干擾性。除此之外，抽水泵站自動化系統還擁有極好的擴展性、開放性等優點，有利于日后進一步強化系統功能。

就我國抽水泵站當前所使用的電子信息控制系統而言，主要講控制系統分為兩大類：集中式處理系統與分層分布式處理系統。具體如下：

（一）集中式處理系統

集中式處理系統就是一種運用數據采集系統來收集、分析及處理抽水泵站機組設備日常運作中的各項參數，再利用其處理結果來指導抽水泵站的自動化作業與監控、預警等操作的系統。一般情況下，集中式處理系統在整個泵站僅安設1～2臺監控設備來實現整個抽水泵站的全方位監視與控制。其系統結構圖如圖1所示。

（二）分層分布式處理系統

目前，中、大型抽水泵站通常采用分層分布式處理系統對泵站進行管理控制。分層分布式處理系統的重要特征就是控制對象具有一定的分散性，也就是說，將泵站機組、閥門、變電站以及輔助設備等控制對象看作多個單元，每個單元安設相應的設備，形成抽水泵站的現場控制，從而進行控制對象的數據收集、處理以及各機組或其他重要設備的調節、控制，同時，可以利用計算機網絡對泵站設備進行信息通訊，詳細系統結構圖如圖2所示。

三、抽水泵站自動化技術及其功能要求

隨著科學技術的不斷發展以及大中型泵站管理水平不斷提高，泵站電氣設備自動化控制程度要求越來越高。根據泵站的實際運行需要及其特點，泵站自動化技術及其功能要求只要表現在數據的采集、處理，抽水泵站的安全運行及監視，抽水泵站自動化系統的調節與控制三個方面。具體如下：

（一）數據的采集、處理

抽水泵站現場設備運行數據參數的采集方式包括周期性自動化采集以及根據工作人員發出的指令信號進行采集兩種。然后，泵站自動化系統對數據的處理指的是將采集到的數據參數按統一的格式存儲到數據庫中，并根據信號的不同性能劃分成開關量、模擬量與脈沖量等等。

（二）抽水泵站的安全運行及監視

通過抽水泵站的自動化系統，控制室工作人員能夠在CRT上監視到整個抽水泵站各個主要、輔助設備裝置的運行情況，同時，還可以對控制操作設定相應的權限，只有得到授權的工作人員才能根據泵站的實際需要修改CRT上的監視對象。泵站自動監視系統負責監視泵站所有機組設備的開啟狀況與運行情況，并在CRT上準確顯示這些設備運行的工作參數。

（三）抽水泵站自動化系統的調節與控制

抽水泵站自動化系統的控制功能主要體現在變電站電容器與變壓器的控制、泵站機組控制、輔助設備控制、閘門控制以及勵磁裝置的調節與控制。當控制功能安全運行是，便可以實現對抽水泵站進行遠程調節與控制。另外，泵站自動化系統對泵站機組運行控制功能比較遵守相關的操作規程，并且泵站內的全部設備裝置都必須設置自動控制與手動控制兩種方式，除此之外，還應當安設靜態試驗功能，以確保系統運行的安全性、有效性。

結語

隨著社會城市化發展的不斷加速，各中、大型抽水泵站只有通過引進并深化自動化技術的實踐效能，才能在這殘酷的市場競爭中尋求生存之道。抽水泵站自動化技術是計算機信息技術、檢測控制技術與網絡監視技術等多門先進技術綜合應用的產物，也正是因為其技術上的綜合優勢，促使了抽水泵站自動化技術必將成為今后抽水泵站發展的前進方向。

參考文獻

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