孟嵩岩
山东省调水工程运行维护中心昌邑管理站 山东省 潍坊市 261300
摘要：近些年，随着社会的发展，带动了我国各个领域的进步。泵站信息系统具有自动化、信息化和可视化功能，利用光纤高速网络或先进的无线网络，通过计算机或手机实现对泵站的远程监视与管理功能。
关键词：泵站自动化系统；视频安防系统；泵站信息化系统
引言
近年来，随着国家大力推进智慧城市的建设，各个城市的智慧城市建设导则纷纷落地，城市当中泵站自动化运营管理要求和安全防范要求不断提升，泵站“无人值守”系统成为了泵站的一种新型建设模式。而随着智能检测、大数据、云服务器等技术发展的突飞猛进，栗站“无人值守”系统有了更多的技术支撑和发展空间，这一高自动化程度及高安全可靠性的系统未来将大量应用于各种类型泵站，成为泵站建设的一种新趋势。
1无人值守智能泵站信息化系统功能特点
一是全站泵组集中控制，实现一键顺序开/停泵功能，自动完成各台泵按预置的顺序启动及停机；二是通过传感器测量水位，并可根据水位自动起/停泵组；三是在操作泵组前可以通过视频监控系统监测泵站及附近有无闲杂人员及不安全因素，为人员及设备安全保驾护航，实现泵站远程操作管理可视化；四是泵组可选择自动/手动开机；五是配置有齐全的低压进线及电动机保护功能；六是泵机组智能保护控制器可以根据泵组运行水位及流量自动调节电机电流及水泵转速，降低电耗，达到环保节能的效果；七是泵站自动化智能控制器可以通过拦污栅前后水位测量，确定是否需要清污，并发出报警信号；八是泵站具有安全防盗与预防犯罪功能；九是具有信息化接口，可通过网络与水利信息网无缝对接，可远方查询。
2应用效果及展望
2.1计算机监控全覆盖
目前泵站的计算机监控系统设备选型存在追求豪华、高档的趋向，贪大求全，配备大屏幕、多台工控机、服务器，热衷多画面制作展示，而缺乏对监控系统的深度开发及采集数据的综合运用。要实现泵站的无人值守，必须充分利用计算机监控手段，全面掌握泵站运行关键信息。一是要完善泵站监控系统标准。随着智能设备、信息技术的高速发展，泵站计算机监控系统相关规范编制滞后。二是要建立完善的设备健康状况监测评估系统。根据监测采集的设备运行电量、震动、摆度、压力、声音、温度等关键信息，实时诊断故障，准确判断故障类型，辅助用户进行维修决策;利用多数据融合进行趋势预测;为避免值班人员盯着屏幕产生的视觉疲劳，应采用弹窗、声音等多种手段进行越限报警及状态提示。三是完善在线监测和自动调节。配置绝缘、温度在线监测，以科技手段代替人工现场检测。充分发挥自动控制调节功能，励磁装置、叶片调节机构、软启动、变频装置、真空破坏阀、辅机设备、照明、通风、消防等实现自动控制和动态自动跟踪调节。四是完善水工建筑物安全监测。充分利用GIS、GPS、北斗等技术手段，实现泵站水工建筑物水平位移、垂直位移、伸缩缝、沉降缝、扬压力等远程实时自动监测。
2.2机泵健康评估系统设置
一套机泵健康诊断系统，由加速度型振动传感器、在线振动监测数据接收装置、振动分析与管理软件等组成。系统将每台水泵的振动传感器信号送至在线振动监测接收装置，并经以太网将振动数据送至振动分析与管理系统（位于监控中心平台级），结合机组电流、电压、压力、流量等生产数据进行分析，进行在线设备健康监测和故障预诊断。系统具有良好的可扩展性，满足未来大规模扩展的需要，同时系统的数据提供开放的数据接口，可以提供原始数据和分析后的结果数据。
包括以下功能机泵在线监测、机泵频谱图分析、机泵时域图分析、机泵运行工况、机泵月诊断报告、机泵专家诊断报告、机泵趋势图分析、机泵报警系统、机泵报警信息查询、机泵统计报表。
2.3完善的网络安全防护体系
要实现泵站无人值守，网络安全至关重要。首先网络传输是无人值守泵站的命脉，所有的监测、遥控都要通过网络实现，泵站至中央控制室宜采用有线+4(5)G专网冗余配置。此外根据《中华人民共和国网络安全法》《电力监控系统安全防护规定》(国家发改委2014年第14号令)，安全防护体系的组建要遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则。随着5G、云端应用的普及，利用大数据、人工智能进行状态评估和故障诊断有了可能，加上移动端信息读取的需求，完全的物理隔离与信息技术的发展相悖，可从数据加密、应用冗余、Web防护、认证授权等方面入手，进行系统和应用的安全加固。
2.4动环监控系统设置
一套动环监控系统，由无线测温传感器、温湿度传感器、接收终端、远端监控后台组成。可对泵站内所有房间内部温湿度以及开关柜内部温度进行监测，监控后台可实时显示各项数据、记录数据及历史曲线、进行超温报警。主要包括以下功能温湿度在线监测、温湿度监测趋势图分析、温湿度监测报警设置、温湿度监测报警信息查询、温湿度监测报表统计、专家诊断报告等。
2.5应急处置
无人值守泵站事故应急处置依赖于可靠全面的故障信息上传和设备远方操作控制，应急响应的时效性至关重要。一是要编制适应无人值守模式的事故应急处置预案，制定应急处置手册，使运行管理人员熟练掌握应急处置流程。二是要完善技术保障，提高系统远控可靠性和故障研判能力，建立事故应急处置专家库，为运行值班人员提供快速决策辅助，监控系统内建立应急处置流程，便于值班人员快速处置。三是要建立抢修应急联动机制，优化人员配置，利用自有人员或购买社会化服务组建应急抢修队伍，第一时间快速响应。四是加强应急演练和考核，制定明确的应急处置响应时限和处置标准，提高事故处置协同能力。此外，传统模式运行管理思维往往对远程事故处置心存疑虑，传统方式下认为主机组现场急停、开关拒动情况下，通过断路器本体机械脱扣按钮“手动”分闸等应急手段在远程方式下难以实现。其实现场急停可以通过有线或无线方式在中央控制室设置机械急停按钮实现。为了防止事故状态下断路器灭弧能力下降导致开关爆炸，各地新的变电站运规已不允许在断路器两侧带电的情况下采用现场“手动”方式分闸，在断路器拒动情况下，可远程采取越级分闸方式或通过对断路器脱扣装置进行技术改造远程“手动”分闸切断事故电源。
结语
本成果应用于水工钢闸门设计中，能够快捷、准确的建立钢闸门的三维模型，为工程整体布置提供方便。该模型还可用于工程量提取以及有限元结构分析，为整个工程的协同设计提供保障。同时可将模型置于Microsation中预先设定好的剪切立方体中，当修改模型参数时与之相关联的工程图纸将自动进行修改，实现了以数字驱动模型、用模型更新图纸，能极大的提高设计效率。
参考文献
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