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智慧泵站平台在水利工程中的应用

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：赵桂华

[导读] 摘要：随着水利工程是国家的基础建设，为国家经济发展做出巨大的贡献，所以需要对其加大重视力度，其是关乎国计民生的重要环节，而泵站建设又是水利工程建设的重要组成部分，具备农业灌溉、水灾防治等功能，能够直接影响水利工程建设质量，不仅如此，相较于其他环节，泵站建设的内容更为复杂，所以说在对其建设过程中要加强日常管理，并且对其进行深入分析，争取掌握施工要点，从而提高泵站建设的质量，推动水利工程的发展。

        天津市永定河管理中心（天津市海堤管理中心）天津 300000
        摘要：随着水利工程是国家的基础建设，为国家经济发展做出巨大的贡献，所以需要对其加大重视力度，其是关乎国计民生的重要环节，而泵站建设又是水利工程建设的重要组成部分，具备农业灌溉、水灾防治等功能，能够直接影响水利工程建设质量，不仅如此，相较于其他环节，泵站建设的内容更为复杂，所以说在对其建设过程中要加强日常管理，并且对其进行深入分析，争取掌握施工要点，从而提高泵站建设的质量，推动水利工程的发展。
        关键词：智慧泵站平台；水利工程；应用
        引言
        水利泵站管理是一项系统、全面且精细化程度较高的工作，机电设备的运行管理是泵站运行管理中的一项重要工作内容。机电设备故障因素相对复杂，通常会出现以下几项特征：原因繁复、隐蔽性强。部分设备的隐形故障对于机组的安全健康运行会产生直接影响，同时也会阻碍水利泵站功能的发挥。
        1水利泵站施工的重要性
        水利工程施工关系社会民生，作为水利工程重要组成，泵站能有效发挥防洪作用，协调水利工程调水与灌溉。泵站与其他水利工程建设不同，无须修建挡水和引水建筑物，还不会影响生态环境，受自然条件影响小，投资较少、生产成本低、便于投入使用。泵站施工技术运用至关重要，能将泵站施工受到地貌、水源以及地质等的影响降到最低，缩短泵站施工周期，合理控制泵站施工成本，减少水利工程施工投资。泵站在实际应用中具有灵活性特点，对水利工程建设非常重要。通过对其重要性掌握，合理选择泵站施工技术，保证泵站施工质量。
        2型泵站运行管理存在的问题
        2.1管理制度不完善
        管理制度是泵站高效管理的有力保障，当前很多小型泵站缺乏完善的管理制度。同时，在泵站管理的过程中，管理人员往往权责不明，导致泵站现有的日常管理制度缺乏有效的执行力，泵站管理缺乏科学性。此外，缺乏规范的巡视制度，当泵站设备出现问题后不能及时上报检修，影响了小型泵站的安全有效运行。
        2.2缺乏专业的泵站管理人员
        当前大多小型泵站缺少专业的管理人员，管理队伍存在学历和专业水平低的现象，导致不能科学管理泵站。同时，缺乏对泵站运行管理人员和年轻技术人员的专业化培训，没有创新小型泵站管理模式，致使泵站管理的专业人才较少，降低了整体管理水平。
        2.3小型泵站运行环境差
        大多小型泵站是利用传统的钢窗设计方式，长时间运作后，泵站机房的钢窗会出现侵蚀和锈蚀等问题，导致机房钢窗无法开关。同时，多数机房封闭不够严格，雨水落入后会侵蚀接线螺丝，从而降低泵站运行效率。此外，有些地方由于泥沙较多，泵站运行时大量的泥沙会增大机组运行负荷，影响泵站设备安全运行。
        3水利工程管理中构建智慧泵站平台的应用
        构建智能泵站平台，需要传感器、网络设备、摄像头等设备，把人与人、物与物、人与物互相联系起来，构建成一物联网，智能泵站平台应用示意图如图1所示。智能平台分为现场控制层、传输层和应用层，各层功能不同。现场控制层是指各泵站的现场操作站，其主要功能是执行指令和数据传输。传输层是指云服务器，它是一种简单、高效、安全可靠、处理能力强的技术服务器，它为用户和企业提供基于互联网的数据计算、存储、在线备份等服务，将水文信息传送到监控中心和调

        图1智慧泵站平台应用示意图
        度中心，并将中心指令传送到现场控制层。应用层包括企业远程业务监控中心、企业控制中心、水利部门调度中心、工程师站和移动应用终端APP，主要实现远程数据分析并给出相应的指令，要求界面友好，操作简单。现场操作站配置包括视频监控系统、自动控制系统、水质监控系统、机组运行状态监控系统等。通过移动APP登录视频监控系统，实时观看现场。自动控制系统由下位机和上位机组成，上位机是操作层，下位机是执行层。上位机主要是组态界面，包括参数设置和操作按钮、记录报警和历史数据以及水利工程3D模型，实时显示泵站的运行情况。下位机的具体功能是控制相关的自动化设备，如闸门、电动阀、水泵等；传输各种传感器信号，包括设备温度（如定子温度、轴承温度）、上下游水位、流量、设备电压等；启动自动保护装置，如超温停机、过载停机等，实现闸门与泵的连锁控制。水质监测系统可实时监测现有水质，实时提供区域水质状况，并传输至智能平台中心，实现区域调水，实现死水变活水。运行状态监测系统主要监测水泵机组是否正常工作，实现预警功能，最大限度地减少损失，在每台电机上安装多个振动传感器，采集机组的振动数据并传送到平台上，后台对数据进行分析处理，并将结果反馈给现场上位机，管理者可以利用移动终端设备远程监控水泵机组的运行状态。智能泵站平台实现人与人、物与物、人与物的连接，实现数据共享，提供实时数据与场景预测、异常预警与故障诊断、综合调度、智能流量控制等参数，推进水利工程公众参与和社会管理，实现决策公开、透明、科学。但目前许多水利工程设备陈旧，控制水平不高，如部分地区的电灌站尚未实现自动化控制，不能满足农田灌溉自动化、信息化、智能化的发展需要。在打造智慧泵站平台系统时，应将水利工程的设备自动化控制等内容纳入进来，实现从底层到应用层一条龙服务。例如在将农村电动灌溉站纳入智慧泵站管理平台时，应首先对泵站进行设备管理，装上符合要求的传感器以及网络接收器等。但由于存在改造升级的费用相对较高，且当前智慧泵站的管理方式没有得到普遍的认同，泵站的改造情况往往无法达到预期的效果，所以没有真正得到落实。各个区域的水利工程没有引起足够的重视以及对泵站的管理相对宽松，使得各个泵站连接成为一个网络的难度相对较大，很难建立起统一的泵站监控中心。所以在推动智慧泵站平台发展的时候，应当打造一个示范智慧泵站管理样板，通过对该泵站进行智慧化改造，将改造以后的结果进行传播，推动政府相关管理部门与企业相互        联手，打造区域的智慧泵站平台，确保各个泵站的信息都能够及时的相互传递，信息管理中心能够通过对泵站反馈的数据进行水资源管控，实现区域内的水资源协调，在最大程度上发挥水资源的经济价值。
        结语
        利用智慧泵站平台系统管理水资源，是水利工程管理的新思路。新的通讯信息技术的发展为智慧泵站实施提供了技术支撑，降低了搭建难度和成本。通过该平台，用户可远程获取大量信息数据，并对数据进行挖掘分析，依靠大数据来决策，提高管理效能，解决目前区域内水资源分配的各种弊端。目前泵站管理并未受到重视，但随着社会发展，水资源短缺日益突出，精细化和精准化管理水资源是必然趋势，这些都依赖于在各个区域建立起相互联系的物联网系统。老旧泵站改造已经提上日程，首先搭建智慧泵站示范项目，将平台的优势特点直观展示出来，通过示范项目带动其他水利工程进行智慧化改造。
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