试论泵站电气自动化的设计思路

赵 勇

（渭南市东雷二期抽黄工程建设局 陕西 渭南 714000）

泵站在我国工程管理和各城市建设中具有重要作用，它在城市供水、防涝等方面都担任着重要的任务。就我国目前来看，泵站的操作程序和泵站的管理工作比较落后，主要表现在自动化监控程度比较低，较多地停留在单级常规控制泵站，其数据统计和管理记录基本为手工操作，也即操作控制和管理措施都没有形成合理有效的区域化网络程序。为适应当前的发展，泵站操作和管理应不断更新和提高，逐渐向无人操作监控的方向发展，以提高控制和管理的效率。

1 泵站电气自动化设计的必要性

专家分析研究发现，我国目前所建泵站当中大部分泵站电气自动化方面存在问题，主要体现在计算机不能被广泛地应用到实践中，科学技术信息跟不上。自上世纪开始，随着计算机技术的成熟，泵站的自动化技术就已经取得了一定的成果。但是相关设计院的自动化设计力量却配备不足，所以各地的泵站自动化实施现状仍然存在不少的问题。在我国，泵站工程建设的前期设计方案通常是由设计院和开发商共同努力完成，由于开发商对参考资料不齐全和工程的不了解以及没有具体的规范标准，对泵站自动化的细节和需求不清楚，因此，泵站自动化系统的设计和实际情况往往脱离关系。

另外，泵站控制技术、计算机以及网络通信等多学科的高科技新生事物由于泵站自动化起步较晚，积累的经验不多，还没有相应的标准和规范。泵站自动化的投资、精度软件的配置和检测控制对象、数据库定义、功能设置以及信息化系统的接口标准等都迫切需要统一的规范要求。因此，总结泵站自动化设计的思路，根据泵站电机的结构形式、容量登记以及其他的配置等分成若干种类别或等级进行设计具有一定的参考价值。

2 泵站电气自动化的设计思路及探讨分析

根据需求，我国目前大型泵站自动化设计不仅是机组开机或停机的自动化，而需要根据实际生产管理需求来确定，例如，泵站励磁配置调节的控制、泵站的振动噪声和空蚀监测的控制、泵站运行过程当中的水位流量控制监测、泵站温度保护的控制、泵站无功和效率的控制、泵站辅机及附属配套设备监测的控制、视频监控需求以及管理系统信息交换、故障和事故预警等等。泵站自动化的设计思路主要表现在下面几方面：

2.1 注重信息的设计

我国目前大型泵站信息主要是作为泵站在运行过程中的一种基础信息节点。一般情况下，要充分发挥和提取出泵站的关键信息，从而为信息化系统提供比较标准的实时动态数据。一个大型泵站在实际情况下也只能通过周密的布置和设计才能较好地完成基础信息数据采集。

2.2 规范化设计

泵站自动化要充分实现规范化设计，由于当前还没有相应的标准和规范，建议总结典型设计思路，从而使典型设计起到了部分标准和规范性的作用，以供设计参考，致使泵站自动化具有了一定的规划性。

2.3 典型设计

我国目前大中型泵站为数较少，其变化也较小，主要体现在机组的台数以及机组的形式上。据分析，典型设计的泵站可以设计出若干个模块直接应用于其他泵站系统中，为泵站自动化基本模块设计形成一个整体的模板。根据现有大型泵站的自动化技术的基本模块分析，可将大型泵站分为水利监测模块和监控层模块以及机组、辅机、公用LCU模块、励磁等。自动化模块典型设计一般是将泵站自动化某一类设备作为一个整体体型去考虑，具有较大的灵活性能，还可以在运行过程中有效避免因缺乏某种标准而随意追求高配置和高投入以及设计功能不健全等问题。

3 泵站电气自动化泵站典型设计实例

以国内某水泵站为实例分析，其监控的控制系统为分布式，共分为过程设备层、现场控制层、中心监控层及信息管理层。操作地点分为就地、现场控制分站、中心站。其中，PLC1主要是负责取水泵站的变配电系统设备及工艺设备的监控。PLC2主要是自动监控轴流风机，同时与臭氧和氧气泄漏报警信号联动。PLC3主要是负责配水井、进水格栅间、预臭氧接触池、机械混合配水井、pH调节池、上向流炭吸附反应澄清池、滤池设备间等处的工艺设备的监控。PLC4负责吸水井、清水池、配水泵房、变配电系统设备出厂水的工艺设备以及相关在线测量仪表的监控。PLC5主要是根据水流量调节水泵的频率。其这种分布式监控系统就可以为大中型泵站所参考。

4 结语

泵站在实际运行中，其自动化控制流程设计的正确与否可由其流程图识别，因此，可以通过对流程图进行相关更改，使泵站的改造设计与实际情况操作相吻合，从而使泵站机组能够正常安全运行。大型泵站自动化的设计以及改造技术将通过利用现代科学技术将泵站提高到管理水平的新峰点，通过高新技术把泵站运行发展到无人值守，自动控制，极大地提稿工作效率和精准度。陕西水利

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