陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西西安 710001
摘要:随着城市人口数量的增多,泵站的工作压力也在不断提升,同时也增加了一些供水问题的发生概率。通过将自动化控制系统应用到泵站运行过程中,一方面,可以提高系统的运行稳定性,另一方面,对于减少系统能源损耗也有着积极的作用。
关键词:泵站;机电自动化控制技术;应用
引言
泵站是水利工程的重要基础设施,承担着满足人们用水需求的任务,对人们的日常生活、生产有着重要意义。为了提升泵站运行管理效果,需将自动化控制技术应用到泵站运行管理中。实现泵站控制自动化,能够提升泵站的运行效率,确保泵站的稳定性与可靠性,并且该技术可在多种环境下作业,节省了大量的人力、物力,对泵站的发展具有较大的促进作用。
1泵站机电自动化控制的必要性分析
泵站体系是由电力设施、管道和水电机组等设备构成。在自动化的运作过程中,利用电子技术监控泵站的工作状态,并根据目前的作业要求,有效优化综合的自动化程度。尽管目前的机电自动化技术已经很先进,但需要改进的地方还是很多的,需要提升的空间还很大。由此,要充分依托现代科技,培养相适应的专业人才,有效提升泵站自动化控制能力。其控制系统的功能表现在下面几个方面。第一,控制排涝站的变压器,确保电流的稳定输出,充分保障机电设备的良好运行。第二,加强机电设备机组的启停控制,确保机电系统的顺畅运行。第三,控制辅助机组已完成整个系统调控。第四,对阀门进行控制,要按照具体的运行状态,监控电力设备的使用情况,达到远程系统控制的目的。机电自动化可以借助CRT技术全面监控和调整系统,真正实现系统的远程监控,确保相关设备运行管控在合理的参数范围内。
2泵站机电自动化控制技术现状
泵站的主要作用就是提供非常大的液压动力以及气压动力,主要的组成结构有水电机组、电力设施以及管道和阀门等部分。在泵站中进行机电自动化控制技术的应用主要经历了上世纪80年代初的改革开放初期阶段、上世纪90年代到末期的稳步发展阶段,最后就是本世纪的飞速发展阶段。在机电自动化控制技术的发展以及在泵站中的应用中,主要就是结合军事、技术以及自动化控制的需求来对泵站的运行状态进行改善并且实现自身技术水平的提升,推动泵站中的机械自动化向自动化控制方向发展转变。由于我国一直以来都是都是一个以机械制造为核心的国家,针对我国提出的“中国制造2025”的发展目标,将先进的机电自动规划控制技术广泛和深入应用于泵站中也是必然的发展趋势。
3泵站自动化控制系统的具体应用
3.1 计算机监控子系统
在泵站自动化控制系统中,计算机监控子系统属于基础性的应用内容,在实际应用中,该系统主要由监控元件、通信元件、监控主机设备等结构组成,借助这些关联性设备,在应用中,可以实现以下应用功能:第一,泵站运行状态的自控,结合数据分析结果,管理人员可以在系统中提前设置好总流量数值,该数值在计算中也需要进行多次论证,以提高数值设定的可参考性,以此为基础来设定设备运行的开启或停机数值,在出现突发情况时可以对泵站系统进行保护。第二,数据信息采集功能,系统会周期性进行一次数据采集,之前数据库中的信息在完成备份存储后,也会更新成新的数据,同时数据也会传入主系统中进行进一步处理,并将完成处理的内容进行统一存储,以此来提升所采集数据信息的有效性。第三,进行泵站运行状态的坚实,该系统在运行中,会依托于LCU来完成数据信息采集的工作,并且分析数据值如果有超除预警线的数值,那么系统也会自动完成报警工作,以便于后续故障处理工作的顺利进行。
3.2控制系统
控制系统主要是针对泵站运行的情况,对各项运行环节进行控制,主要包括变电器、电容器等设备以及辅助设备的控制、励磁设备的控制、各种闸门的控制等,传统的人工控制无法做到面面俱到,很容易出现运行问题,影响泵站的运行性能。将自动化控制技术应用到其中,在保证泵站稳定、安全运行的状态下,对各项运行环节进行调节和控制,并应用远程控制技术,可以实现对泵站运程控制和调节,大大降低泵站运行问题的产生。同时,自动化控制技术在控制系统应用时可以呈现自动和手动的控制模式,一旦出现突发事故,可以立即进行关机处理,以确保运行的安全可靠,避免产生较大的事故,影响其运行成本,提升其运行管理效果。
3.3泵站通信系统
在泵站自动化控制系统的建立过程中,通信系统也属于重要的应用系结构,在实际应用中,该系统主要是由信息交互平台、网络运行平台、系统传输线路、电源系统等结构组成。目前所组建的泵站通信系统主要以SDH传输技术作为主要的应用载体,同时搭配光纤以太网交换技术,实现了数据信心实时交互的目标。在具体建立的过程中,也需要确保系统的全覆盖,使其可以和泵站运行过程中的各个节点之间形成稳定的交互结构,从而提高信息交互的完整性和准确性。除此之外,通信系统在构建过程中,其兼容性也有了大幅度提升,可以对多类型数据(如图片、语音、影像、数据包等)完成传输,这也进一步提升了信息的应用价值,为泵站功能服务的拓展奠定坚实的基础。
3.4保护系统
保护系统是泵站运行管理中一项不可缺少的内容,主要针对泵站的运行状态实行保护功能,避免泵站出现运行问题。应用保护系统可以有效实行自动保护的模式,主要包括微机保护、母联保护、进线保护、同步电动机保护、站用变微机保护等。自动化控制技术在应用时主要是利用太网通讯接口以及网络交换机,可以有效实现保护系统与监测系统的各项数据交换,并且根据交换数据所显示的命令执行,确保泵站运行的稳定性,实现良好泵站运行管理模式。
4发展趋势
自动化控制技术在泵站运行管理中可有效提升其管理效率,做到及时发现问题和解决问题,并且在一定程度上降低人力资源的投入,降低其运行成本。同时,自动化控制技术在泵站运行管理中应用,主要是将各项新型技术应用到其中,实现智能化管理模式,主要体现在数据采集、监控、保护等方面,并且与网络远程技术相结合,实现远程控制,大大提升了泵站运行管理的效率[5]。另外,自动化控制技术在泵站运行管理中应用,对其运行管理系统进行了完善,针对泵站运行中存在的问题进行自我调节和解决,避免影响泵站的运行性能。若是问题相对较为严重的话,会及时的做出反应,反馈到管理中心,工作人员根据系统反馈采取相应的措施,对泵站运行故障进行排除和处理,避免问题的不断扩大,提升其良好的运行管理效益。由此可见,自动化控制技术在泵站运行管理应用方面具有良好的发展趋势。
结束语
设计者在泵站电气控制方面首先确保电气控制线路元件的合理设计,充分考虑到泵站实际工艺特性,才能提高泵站机械设备的使用效率和使用寿命。设计人员须根据泵站不同设备工艺特性,设计合理的电气自动化控制方案,提高泵站机械设备自动化程度,达到泵站无人值守,从而降低泵站运营人工成本。
参考文献
[1]荐威.浅析泵站机电设备自动化运行管理中存在的问题与措施[J].城市建设理论研究(电子版),2018(35):182.
[2]周琳周,韩影.泵站自动化控制系统的基础设计与探究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(34):14.
[3]朱宁,孙衍,杨兴丽.自动化控制系统在防洪泵站水闸中的应用研究[J].治淮,2018(03):28-29.
[4]王振民.自动化控制系统在自来水厂节能降耗中的应用[J].现代制造技术与装备,2018(03):177-178.
[5]付强.后湖泵站岱山闸自动化控制改造研究[J].电工技术,2018(01): 138-139+145.