赵雨欣 张继辉
中国市政工程西北设计研究院有限公司 甘肃兰州 730000
摘要：与国外一些自动化应用技术成熟的国家相比，我国泵站自动化控制水平显然还存在着较大的差距。特别是在电气控制方面，泵站自动化监控程度相对较低。在设备操控管理方面，许多泵站都是以管理日志、记录等的统计方式予以分析，未能形成普及化的网络管理模式。基于此，本文通过简述电气自动化发展的历程和泵站电气自动化的必要性，分析了泵站电气自动化的设计问题，旨在推动泵站向自动化方向发展，可供参阅。
关键词：泵站；电气；自动化；必要性；设计思路
1电气自动化的发展历程
二十世纪五十年代，电气自动化的发展方向主要在现代电子技术这方面。到六十年代，计算机技术的出现，使电气自动化发展迈上新的阶梯，电气自动化技术和计算机信息技术结合了起来。到七十年代，又出现新的通讯技术，进一步推动了电气自动化的发展。当前，我国电气自动化发展取得了一定的成绩，电气自动化系统实现了通用化，自动化系统的网络结构比较清晰，形成了一个比较系统的体系，实现了管理的网络化。对于电气自动化的规定，也涉及到了很多方面——在泵站电气设备方面，包含了高压变电系统、直流系统、电机保护系统等；在通讯和水量、电量的测量方面，包含了温度监测系统、绝缘监测系统以及水量监测系统等。
2泵站电气自动化的必要性
随着信息化技术的不断提升，泵站电气自动化技术被提上日程。但是，由于当时自动化技术缺乏特定的研发机构和组织，再加上毫无技术参照，致使泵站电气自动化脱离了实际需求，无法真正发挥其自动化的优势。自动化技术涵盖了诸多新型工艺和理论，包括计算机技术、泵站的科学知识等。作为近几年才发展起来的一项新技术，参考资料比较少，相关规定也不完善，因此，进行必要的泵站电气自动化设计显得非常重要。在实际发展中，大型泵站数目较少，而由于同样容量和品种的机械设备，对自动化的规定是一致的。根据容量特征可分为几个种类，根据自动化的要求也可分为几个种类，根据机械设备的重要意义和投资特征又可以分为几个种类，然后据此来开展相应的设计活动。此外，还有一部分建设方对泵站电气自动化理解不到位，片面地认为泵站机械开关操作的自动化就是泵站电气自动化，基于此，泵站电气自动化发展的结果就是将机械设备的开关操作和运行由设备柜操作转移到计算机操作中。而实际上，泵站设备实现电气自动化涉及技术专业较多，例如通信技术、计算机技术和网络技术等。因为我国自动化技术的发展处于起步阶段，所以泵站实践经验相对比较薄弱，加上缺少泵站电气自动化的相关标准规范，导致自动化技术无法发挥其机制。综上所述，加强泵站电气自动化的应用，除了需要进行设备的自动操作和监控对象等方面的优化，还应对泵站的发展进行规划，使其可以实现长远、稳定发展的战略目标，以发挥其重要作用。
3泵站电气自动化设计过程中的问题
3.1测量、控制、保护等性能表现的协调问题
传统泵站在自动化建设中的技改升级过程中一般重点围绕控制、测量及保护三方面进行研究。但是，随着科学技术的快速发展，愈来愈多的生产组织机构高新科技项目都已经着手电气自动化技术研究。在目前，新兴的自动化控制技术背景研究下，泵站自动化已经认识到了泵站升级过程中针对测量、控制及保护之间予以研究的必要性。例如，继电保护属于泵站在作业运行中的重要系统之一，能够针对于电量应用进行保护，并且兼顾测量与保护的双重功能。但是继电保护针对的主要作用载体是设备电气开关，用于发挥电量测量的控制保护作用。因此，泵站电气自动化在技改升级过程中的设计阶段应能重点梳理好设备电量测量、控制及保护的内在联系。
3.2设计阶段的自控环节划分问题
泵站中的设备自动化控制系统一般按照结构层次分为顺序控制与诸多独立控制单元。所以为了提高自动化设计水准，应能进一步优化结构设计层次，需要对准多个独立控制单元予以优先处理；同时，要针对这些控制单元线路的信息发出指令予以优化，以保障各独立分区控制单元能够完成功能性的独立操控。如此一来，泵站设备才能降低运行风险。
4泵站电气自动化的设计思路
4.1泵站电气自动化设计的标准化
对于泵站的运行，我国尚且没有建立统一的规范，因此在泵站电气自动化设计中，应体现标准化设计。例如在对较大功率泵站立式同步电动机进行设计的时候，要求设计一定数量的温度传感器。在检测泵站电量的时候，计算方法不同（如利用多功能电表计算电量，利用计算机计算电量），检测方法也不同（如电流采样，电量传感）。在设计中要将其标准化，使设计达到一定的规范程度，以保证泵站的整体性和整齐性。
4.2泵站电气自动化设计的信息化
泵站运行信息是泵站正常运行的最基本的控制节点。泵站运行信息为泵站电气自动化设计提供具体的数据信息，设计工作要仅仅围绕其中的关键信息和实时信息来进行，才能保证自动化设计的合理性和实用性。
4.3泵站电气自动化设计的模块化
在泵站电气化系统中大型设备比较少，但是由于泵站零件设备的样式具有多样性，这就需要在泵站电气自动化设计中体现模块化设计，将设计细化到各个具体模块，将多种模块应用到泵站系统中，由多种模块叠加，形成完整的泵站电气自动化系统。在泵站电气自动化的模块设计中，我们可以将泵站系统细分为泵站监测管控模块、泵站机组运行模块、水量监测模块、泵站辅助控制模块、泵站共用控制模块、泵站微机工作模块、泵站电动闸阀控制模块、泵站清污机控制模块、视频监控模块、泵站安全监测模块等组成部分。泵站电气自动化设计的模块化，目的就是将整个泵站作为一个整体，使其具有一定的灵活性，最大限度地满足同类型泵站的需求，以防止模块控制标准及要求不统一引起的泵站功能问题，如泵站配置高、投入多，但功能不完善。
5结语
总之，泵站加强电气自动化设计开发的主要目的不仅仅是针对于设备开停机操作,同时对于水位监测、电量监控、设备故障预警、信息采集与交换等都有着十分迫切的处理需求。进行泵站设计时，对其设计思路予以明确后，有助于更好制定泵站电气自动化设计思路，以实现各环节的有效控制，确保与设备活动状态维持一致，使其长期维持良好运行状态。
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