鲁阳
身份证号码：37060219860128**** 山东省调水工程运行维护中心烟台分中心 山东烟台 264000
摘要：在科学技术水平显著提升的背景下，工程中应用泵站调度自动化技术可以有效提高供水便利性。为了研究水泵站自动化控制系统的特点及功能，探讨了水泵站的自动化系统结构，并分析了水泵站自动化系统的数据采集、运行监控、事故追溯等主要功能，根据存在的实际问题，及时采取有针对性的措施进行控制和处理，提升水泵站自动化控制系统的性能，推动行业持续发展。
关键词：水泵站控制系统；自动化控制系统；应用
引言
在系统运行当中，泵站自动化的监控系统发挥着重要作用。由于泵站自动化系统涉及的知识面较为广泛，其中的知识点也相对较多，导致在泵站运行维护工作中，无形中增加了泵站运行维护技术人员的工作难度。为了减少系统当中的常见故障，保障系统的正常运行，需对存在的故障进行及时处理。
1水泵站自动化结构
水泵站自动化系统主要采用分布式结构，将控制功能、采集功能全面整合，以此控制整个泵站。系统通常应用开放式结构，将站控级计算机和现地控制单元全部连接，重新组建成一个具备网络结构的特定系统。系统内部主要分为三层，分别是监控层、网络层以及控制层。网络层主要由交换机和四芯多模光缆共同组成。控制层具体由机组控制屏幕、公用 LCU 控制屏、保护单元等共同组成。设备控制分为三级，分别为主控级、现地控制级以及手动控制。其中，主控级能够完成泵站各个阶段的运行监视工作，将相关数据全部采集在一起，并实现自动控制的目标。主控级负责多方面工作，是整个控制系统中的核心部分。现地控制级则能够结合前期预定的控制程序以及目前的具体情况，自动完成控制工作；手动控制则是相关控制箱本身附带手动开关，工作人员可以自主操作。
2泵站自动化控制系统的设计要点
2.1信息层设计
在泵站自动化控制系统当中，信息层属于最为基础的结构，其主要由监控计算机构成，工作内容便是对泵站运行情况进行动态监督，获取泵站目前的应用数据。在实际应用过程中，会借助计算机监控软件，对于泵站目前的运行数据信息进行监控，并且系统还可以自主完成数据信息的采集和传递，借助数据库技术对于采集的数据信息进行整理，将发现的异常数据信息反馈到控制层进行处理，根据分析结果来判断目前泵站的运行情况，从而提高泵站运行过程的可靠性。
2.2安全运行监视
安全运行监视主要负责整个泵站运行的实际情况监控，并根据具体情况对运行环节做出合理修改。如果发现有任何异常存在，要及时采取针对性措施进行处理。结合调度命令要求，工作人员能够对整个水泵机组进行设备控制以及开关控制等。所有控制操作，都需要相关记录，并在显示器上直接呈现出来。泵站在实际运行过程中，应该结合上级部门设置的提水流量，对具体开机台数予以合理选择，确保机组在满足规定要求情况下正常运行。
2.3电机水泵的控制
在电机水泵中，其控制回路包括串联的各模拟量采集模块，模拟量采集模块与控制回路的 PLC 控制芯片电连接，模拟量采集模块还分别与灌溉工程泵站内液位传感器以及变频器电连接，采集液位数据信号以及变频器运行电流并上传至 PLC 控制芯片，实现对电机水泵的控制调节。在电机水泵的控制调节过程中，可通过 PLC 控制芯片自动控制信号，用于操作对应变频器的停止以及手动自动控制切换。
2.4设备控制流程
为实现对各类设备的自动化控制，需完成设备控制流程与执行逻辑的编写，分别完成闸阀开启与闭合控制、格栅机时间与液位差控制、栅渣输送机启动与停机延时控制流程及执行逻辑的设置。以闸阀开启流程为例，主要表现为“启动指令—自动—故障—开到位—关闭中—闸阀开启 /终止开启”的流程，其执行逻辑为：①接收到上位机发出的开启指令；②判断现场选择开关是否处于自动状态， “Y”则继续流程；③判断是否为故障状态， “N”则继续；④判断开关是否开到位， “N”则继续；⑤判断开关是否处于关闭过程中， “N”则继续；⑥线圈置位，闸阀开启，并继续执行第 2~5 项流程，若发现获取到的条件与开启条件不符则停止输出。
2.5格栅自动控制
在格栅前后同样安装超声液位计，以此对栅格前后位差进行精确判断；格栅机可以在前后液位差基础上，自动在一定周期内运行，同时在识别进水杂质的基础上，可灵活调整时间与周期。具体有以下几种情况：第一，PLC 控制系统，可以基于不同液位差与时间设定情况，控制栅格的启停；第二，依据时间模式的不同，栅格的运行情况也会有所不同，如果栅格运行时间达到设定值标准，就会出现自动停止的现象，同时开启下个工作周期，这点在栅格停止时条件依然相同；第三，如果液位差超过预设标准，PLC 就会启动栅格，反之则停止。
2.6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泵站工程建设安全管理的措施
在泵站工程施工中，加强各工序施工质量的过程控制，通过对影响泵站工程施工质量各种因素全面的动态控制，从而保证各系统的施工质量。此外，应加强泵站工程施工现场质量的检查和监督。保证泵站工程施工人员不出现违章作业的情况，同时保证施工人员严格按照安装施工图纸和技术规范要求进行施工，保证泵站工程施工的质量。当发现违章行为或者施工质量不合格，则应责令整改。此外，在泵站工程施工过程中，应结合当地泵站工程施工具体情况，逐步完善相关规章制度。最后，泵站工程施工现场人员缺乏经验、技术不过关也会对改造施工带来一定的安全风险。部分泵站工程施工人员缺乏足够的操作经验以及处理风险的能力，也没有过硬的技术水平，造成操作失误。因此，当泵站工程施工出现问题时，工作人员往往难以有效解决，造成严重危害。对此，应对工作人员进行定期培训考核，进行相关风险管理学习，逐步提高工作人员的工作经验和施工技术。
结语
在泵站调度自动化建设及运行管理过程中，需要注意相关设备的运行状态，在保证设备质量和型号的基础上，结合现代化管理措施，使泵站调度自动化管理工作能够与时俱进。为了进一步提高泵站运行有效性，相关部门应结合泵站系统运行实际情况，制定完善的管理制度，对泵站系统中各类数据进行有效采集，为后续管理工作的落实提供有力依据。
参考文献
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