時間：2023-02-18 17:21:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇泵站自動化控制，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】城市防洪排澇泵站；自動化控制系統(tǒng)；原理分析；保護功能
水利作為傳統(tǒng)行業(yè)，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施，而日益突出的水資源問題，已嚴重制約了社會發(fā)展。水利自動化控制是實現(xiàn)防汛抗洪科學(xué)指揮，實現(xiàn)水資源統(tǒng)一管理和優(yōu)化配置，提高水資源利用效率，實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和前提。城市防洪排澇泵站作為保護城市免遭洪水災(zāi)害破壞，促進城市安穩(wěn)發(fā)展的水利工程，更應(yīng)該要實現(xiàn)自動化控制。本文結(jié)合某具體實例，對城市防洪排澇泵站自動化控制系統(tǒng)作了詳細探討。
1.概況
某排澇泵站共安裝了5臺電動機水泵機組，每臺機組的抽排量為4.3m 3/s，電動機容量為500kW，機組采用3工作2備用的工作方式。城市防洪排澇泵站有與其它灌溉泵站不同的特點，它擔(dān)負著防汛抗?jié)车闹厝危谘雌谝髾C組運行可靠。運行中的機組一旦出現(xiàn)故障退出運行，備用機組立即可投入運行。
2.泵站設(shè)備的組成
2.1 配電系統(tǒng)
泵站采用雙電源供電回路，有1#、2#工作電源進線柜，兩進線不分主、備，地位平等，互為備用。各進線柜的面板上安裝有MLPR-10H 2微機型線路保護裝置，可對10kV電壓等級的電纜、母線實現(xiàn)速斷保護、限時速斷保護、過流保護、零序（方向）過流（接地）保護、過負荷保護，裝置可實時測量多種電氣量，包括電流、電壓、功率、功率因數(shù)等。由于采用10kV直接供電，泵站不用設(shè)置主變壓器。除了常規(guī)的計量柜、PT柜、站用變壓器出線柜外，主要有5臺電機出線柜，型號為KYN28-12金屬鎧裝移動式高壓開關(guān)柜。每臺開關(guān)柜安裝有MMPR-10H 2微機型電動機綜合保護裝置。為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，每臺機組配備一臺電容柜，對機組電動機進行無功功率補償。
2.2 水力監(jiān)測及機組水位控制系統(tǒng)
（1）水力監(jiān)測。根據(jù)機組的特點，把機組冷卻水、水、出水管壓力、流量等作為監(jiān)測項目。有無冷卻水、水是決定機組能否開機的先決條件。每臺機組的冷卻水、水管路安裝了示流信號器，達到了規(guī)定的壓力、流量，示流信號器的常開觸點閉合，參與開機控制。機組啟動運行后，智能儀表采集壓力、流量、溫度等傳感器的信號，顯示出水管壓力、流量值，其中壓力值若超過預(yù)置值時，除發(fā)出“出水管壓力過高”的燈光警告信號外，還發(fā)出“機組出水管壓力越限”跳閘信號，使機組停機。
（2）水位控制。進水前池安裝兩個同型號、同規(guī)格（測量范圍0～6m）的投入式水位傳感器（含變送器），與兩個智能數(shù)字顯示控制儀組成機組水位控制系統(tǒng)，每個控制儀具有3路設(shè)置輸出功能。泵站土建施工時，在電機層預(yù)埋了兩條不銹鋼管與進水前池相通。當(dāng)進水前池的水位上升（或下降）時，鋼管內(nèi)的水位也跟著上升（或下降）。將投入式水位傳感器放入鋼管檢測水位，輸出的模擬信號送到中控臺的智能數(shù)字顯示控制儀，除顯示前池水位值外，通過與預(yù)置的水位值進行比較、判斷，由比較結(jié)果輸出開關(guān)量信號，用來控制機組的啟動、運行和停止。
3.系統(tǒng)工作原理分析
該自動化控制系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)手動、自動兩種工作方式。因為每臺機組配置了MMPR-10H2微機型電動機綜合保護裝置，裝置安裝在開關(guān)柜上，獨立完成測量、控制、保護、信號功能，可對10kV電動機進行控制、保護和監(jiān)測，其控制原理見圖1。
3.1 手動方式
開機臺數(shù)視前池水位而定。機組的啟動或停止由操作人員在電機出線柜前或中控臺按鈕進行操作。選擇要啟動的機組號，首先檢查開機條件是否具備，主要是機組出水管電動蝶閥是否處于全開位置，冷卻水有無指示，如果正常，有燈光指示，對應(yīng)的繼電器得電，7-11KM其中一個常開觸點閉合。1-29號接通；將工作方式選擇開關(guān)SAC打到/手動0位置，29-27號接通。將電容補償柜的斷路器打到合閘位置。最后一步是按下合閘按鈕HA，合閘線圈Y3得電吸合，斷路器合閘。這一過程仍處于電動機綜合保護裝置的監(jiān)測之下，因為合斷路器前，必須將斷路器手車推到工作位置，保護裝置檢測手車開關(guān)位置、斷路器狀態(tài)，接地刀狀態(tài)、儲能電機開關(guān)位置等開關(guān)量，工作正常才能合閘。
機組的停止控制比較簡單，選擇要停機的機組號并按下分閘按鈕TA，分閘線圈Y2得電，斷路器分閘。將斷路器手車搖回原位，把選擇開關(guān)SAC打到/斷開0位置，并將高壓電容補償柜的斷路器打到分閘位置，延時幾分鐘后關(guān)閉機組冷卻水電磁閥。
3.2 自動方式
當(dāng)工作方式選擇開關(guān)SAC打到“自動”位置時，系統(tǒng)處于自動運行方式。機組的啟動與停止由前池水位決定，要使機組自動啟動或停止，部分工作還必須借助于人工，即： ①必須具備開機條件；②斷路器經(jīng)常性處于熱備用狀態(tài)。
從圖1的自動合閘、分閘回路可以看出，機組自動啟動或停止，是由中間繼電器1-6KM來控制的。設(shè)于中控臺的數(shù)字顯示控制儀1WX、2WX，根據(jù)采集到的進水前池的水位信號，來控制中間繼電器1-6KM的狀態(tài)。其控制原理見圖2。
數(shù)字顯示控制儀1WX、2WX組成了6水位控制器。水位設(shè)置應(yīng)按照施工圖紙的要求，設(shè)置停機水位、最低運行水位、起抽水位、最高運行水位。除停機水位外，其余統(tǒng)一稱作開機水位。控制儀1WX設(shè)置了停機水位、1#機開機水位、2#機開機水位，控制儀2WX設(shè)置了3#機開機水位、4#機開機水位、5#機開機水位，這6個值之間要有水位差。這樣才能自動按順序投入各臺機組，工作原理簡要分析如下：
當(dāng)汛期外江水位達到關(guān)閘水位時，雨水、生活污水進入前池，前池水位不斷上升。當(dāng)檢測達到1#機開機水位時，控制儀1WX的觸點1WX2閉合，繼電器2KM吸合，其常開觸點接通1#機組自動合閘回路，使1#機組啟動運行；其常閉觸點斷開2#機組自動分閘回路，為2#機組啟動做準(zhǔn)備。若前池水位仍不斷上升，當(dāng)檢測達到2#機開機水位時，控制儀1WX的觸點1WX3閉合，繼電器3KM吸合，其常開觸點接通2#機組自動合閘回路，使2#機組啟動運行；其常閉觸點斷開3#機組自動分閘回路，為3#機組啟動作準(zhǔn)備，以此類推。隨著抽排量的增大，前池水位逐漸下降，機組就會按順序停機。
自動方式的工作過程已通過了模擬調(diào)試。為確保安全，調(diào)試時各機組的斷路器手車應(yīng)推至試驗位置，斷路器手車在試驗位置時，斷路器可進行合、分閘操作，但由于與母線是隔離的，電動機不會得電。
4.系統(tǒng)保護功能
由于各機組裝有微機型電動機綜合保護裝置，除了有上述的控制、監(jiān)測功能外，還為電動機的綜合保護提供許多常規(guī)繼電保護無法完成的技術(shù)和功能。基本保護功能有：正序保護、負序保護、零序電流保護、堵轉(zhuǎn)保護、過負荷（過熱）保護及欠電壓保護，對電機運行中出現(xiàn)的缺相、過載、三相電流不平衡、欠壓、定子繞組溫度過高等故障有靈敏的保護作用。
5.結(jié)語
綜上所述，城市防洪排澇泵站隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展而變得越來越重要。泵站的自動化控制系統(tǒng)也隨著城市防洪排澇泵站的建設(shè)而得到了重視，對于泵站自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計要著重于對機組電動機的綜合保護和監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上對其余泵站設(shè)備進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最后還要對自動化控制系統(tǒng)進行保護措施，以確保自動化控制系統(tǒng)真正發(fā)揮出它的作用。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：泵站自動化;落后;高標(biāo)準(zhǔn);嚴要求
中圖分類號：S277.9+2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
目前，我國泵站自動化還是相當(dāng)落后的，因此，對泵站自動化系統(tǒng)的研究是必要而且是極其迫切的。對于泵站自動化的研究，必須要高標(biāo)準(zhǔn)和嚴要求。
1規(guī)范化以及科學(xué)管理
在泵站管理的活動中，工程管理是至關(guān)重要的部分，因此，提高工程管理的水平，有利于大大提高泵站的效益發(fā)揮。要提高工程管理的水平，必須要實行規(guī)范化，要科學(xué)管理。泵站的工作人員必須要熟悉建筑物的詳細的圖紙，必須要了解各種設(shè)備的功能和運行特性等等。對于這些，必須要做出詳細的記錄，歸于檔案之中，為以后它的相關(guān)工作做出準(zhǔn)備。
泵站在工作中，經(jīng)常會在污水和污泥中，這些污水和污泥會使設(shè)備表面受到嚴重的損傷，這樣會影響生產(chǎn)效率，使經(jīng)濟效益受到損害，因此，必須要常常保養(yǎng)，使設(shè)備能夠正常運行，只有這樣，才能夠不影響泵站運行，使經(jīng)濟效益不受損害。這些維護必須是要有計劃的進行的，必須要有詳細的記錄，只有這樣，才能夠統(tǒng)一進行， 才能夠簡單省時，達到事半功倍的效果。
1.1有計劃性地進行維修工作
泵站有很多種，有污水泵站，雨水泵站，地道泵站，等等。泵站不同，它們的運行時間也各不相同。污水類的需要長年累月運行，雨水類的一般在汛期運行，地道類的則是根據(jù)水位的高低而定。只有根據(jù)實際情況而做出的判斷，才會有正確的結(jié)果。只有根據(jù)它們各自的特點制定出來的計劃，才能夠準(zhǔn)確而又及時的修復(fù)故障，才能夠防患于未然，避免小毛病變成大毛病。千里之堤毀于蟻穴的事才能夠被避免。只有這樣，才能夠延長設(shè)備的使用壽命，才能夠達到節(jié)約的目的。
1.2設(shè)備維修的管理制度
每到一定的時間，必須要把機器停下來，進行大修或者中修，這些修理計劃必須要認真制定，歸于檔案，只有這樣，才能夠把維修規(guī)范化，才能夠科學(xué)化，這樣可以節(jié)省時間，這樣可以節(jié)省能源，這樣能夠為以后的工作打下較好的基礎(chǔ)，能夠提高生產(chǎn)效率。
1.3 加強保養(yǎng)，保證設(shè)備正常工作
應(yīng)該要對平日里的維護有足夠的重視，制定出詳細而又準(zhǔn)確的維護方案，并持之以恒地加以實施，這樣才能使泵站工程設(shè)施及機電設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)，可有力提高泵站運行效益，減少故障發(fā)生。
1.4 做好運記錄
運行管理人員在泵站運行時要定時做好運行參數(shù)記錄，特殊情況下要隨時做記錄并歸于檔案。這樣做，就能夠有據(jù)可查，才能夠可以分析出具體癥結(jié)所在，才能夠進行有效的維修。在每次每項工作結(jié)束后，必須要簽名登記。
2管理體制應(yīng)該符合市場經(jīng)濟和實際
泵站在經(jīng)營管理時，必須要以兩方面為主要內(nèi)容，其一是安全方面，其二是效益方面，這就是它的經(jīng)濟活動。讓它與各項相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有更緊密的聯(lián)系，成為一個良性的循環(huán)。改變管理的觀念，要以經(jīng)營為主，在管理時，要努力減少生產(chǎn)的成本，要追求好的經(jīng)濟效益。
近幾年來，管理者們改變了以往管理的陳舊觀念，開始積極進行創(chuàng)新，認真探索，以求能夠取得一個較好甚至是最好的管理模式。一切都向多元化發(fā)展，目的是要調(diào)動積極性。發(fā)揮各方面的優(yōu)勢，以取得最好的經(jīng)濟效益。
3自動化
泵站自動化是集幾大系統(tǒng)于一身的，其一是控制系統(tǒng)，其二是保護系統(tǒng)，其三是運行系統(tǒng)，其四是管理系統(tǒng)。它能夠使泵站的工作效率得到極大的提高。它能夠完成農(nóng)田的灌溉，為城市供水和排澇，等等。由此可見，它的用處很大，而且廣泛。因此，必須大力發(fā)展泵站自動化系統(tǒng)。
目前，我國泵站自動化還是相當(dāng)落后的，因此，對泵站自動化系統(tǒng)的研究是必要而且是極其迫切的。對于泵站自動化的研究，必須要高標(biāo)準(zhǔn)和嚴要求。
3.1泵站自動化的需求
(1)泵站自動化設(shè)備的自動化包括幾大方面，其一是自動化控制方面，其二是測量方面，其三是保護方面，其四是監(jiān)視方面，其五是通訊方面。
(2)為主機配備一套油控制系統(tǒng)，配備一套冷卻水控制系統(tǒng)，配備一套排水控制系統(tǒng)，配備一套消防用水控制系統(tǒng)。
(3)各方面的監(jiān)測。各個方面必須要由計算機進行監(jiān)測，使其能夠快速而又準(zhǔn)確的工作。
(4)各系統(tǒng)內(nèi)部的通訊。
(5)操作信息顯示界面。
3.2自動化應(yīng)用的趨勢
(1)使泵站運行時更加可靠。應(yīng)用計算來監(jiān)測，隨時注意動向。一旦發(fā)生故障，立即就會拉響警報，以此來提醒技術(shù)人員來修理。
(2)讓電能更加節(jié)省。應(yīng)用計算機來監(jiān)測，隨時注意動向。一旦水位達到合適的位置，就立即自動高效率的工作，以此來節(jié)省電能。
(3)使生產(chǎn)率大大提高。一切都由計算機來控制，這樣就可以提高工作的準(zhǔn)確性，這樣就可以提高工作的及時性，這樣就可以減少一些工作人員，減少生產(chǎn)成本。
應(yīng)該聯(lián)系泵站的實際狀況，使信息化能夠更加的完善，泵站中的各種設(shè)備應(yīng)該集中管理，要實現(xiàn)這一愿望，必須要依靠計算機和系統(tǒng)的自動化，依照設(shè)定的程序內(nèi)容，對泵站中的各種設(shè)備進行監(jiān)測，對在工作中可能會發(fā)生的故障起到防患于未然的作用。通過計算機的監(jiān)測控制，一是可以避免人工操作時的疏忽，可以讓設(shè)備及時而又準(zhǔn)確的工作；二是計算機對工作時進行數(shù)據(jù)記錄，為以后工作人員的查看與分析提供方便；三是計算機可以進行各種精密的數(shù)據(jù)分析，及時而又準(zhǔn)確。
自動化的控制應(yīng)該要依據(jù)各泵站的實際情況而定，而非去一味追求一致，也不管是否合適。對于自動化的發(fā)展，需要專業(yè)的人員去研究。關(guān)于這方面，應(yīng)該多關(guān)注技術(shù)的革新，技術(shù)人員要做到與時俱進，同時，個人還必須要有創(chuàng)新的意識。總而言之，自動化要求工作人員要有很高的技術(shù)水平。
隨著社會的高速發(fā)展，城市的飛速進步，泵站發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，開始進行區(qū)域化管理，一切盡量由計算機來控制，達到高度的自動化，以此來達到快速而又準(zhǔn)確的工作，盡量減少人員。
4標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化是泵站管理的重要手段，是泵站發(fā)展的重要的做法，只有標(biāo)準(zhǔn)化，才能夠更好的規(guī)范化，只有這樣，才能夠節(jié)約時間和能源，只有這樣，才能夠提高生產(chǎn)效率。只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理，只有這樣，才能夠提高員工的技能與素質(zhì)。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化，其一是規(guī)章制度的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)章制度的標(biāo)準(zhǔn)化能夠規(guī)范員工的行為，其二是對員工的標(biāo)準(zhǔn)化，只有這樣，才能夠提高員工的技能和素質(zhì)，其三是對設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，只有這樣，才能夠?qū)υO(shè)備統(tǒng)一管理，其四是對技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，只有這樣，才能夠準(zhǔn)確而又及時的對機器進行維修。由此可見，標(biāo)準(zhǔn)化會對各方面形成規(guī)范，會使管理科學(xué)化，會大大提高生產(chǎn)效率，讓它的利益最大化。
5結(jié)語
自動化的發(fā)展已是大勢所趨。泵站的管理應(yīng)該順應(yīng)這個潮流，在這個階段，讓自己的技術(shù)水平能夠有突飛猛進地發(fā)展。在這方面，我國還有很大的發(fā)展空間。
關(guān)鍵詞：城市排水泵站；電氣自控制；應(yīng)用研究
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，很多領(lǐng)域都在使用水泵，尤其對于城市排水工程，泵站具有重要的意義，很大程度上提高了城市排水系統(tǒng)運行的安全性以及可靠性。現(xiàn)在我們國家城市排水泵站電氣自控制水平遠遠落后于國外在這方面做得比較好的國家，在排水泵站電氣控制方面的自動化程度比較低，而且很多城市排水泵站電氣自動化形態(tài)都是單級常規(guī)控制。排水泵站設(shè)備管理方面沒有形成普及化的網(wǎng)絡(luò)管理模式。所以，我們國家城市排水泵站要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須在排水泵站電氣自控制方面有所作為，以適應(yīng)新形勢對于城市排水泵站的自動化控制的要求。
1 城市排水泵站電氣自動化控制的必要性分析
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展以及計算機的普及，各行各業(yè)都進行了一次技術(shù)革命，極大地促進了經(jīng)濟社會的發(fā)展。城市排水泵站也在信息化技術(shù)支持下，其自動化控制應(yīng)用向前邁進了一大步，但是整體來看，我們國家城市排水泵站自動化控制技術(shù)的應(yīng)用還存在著很多問題，很大一方面原因就在于城市排水泵站的自動化控制系統(tǒng)設(shè)計不完善[1]。由于剛開始對于城市排水泵站電氣自動化控制的研究來說，完全沒有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且沒有一定的實踐基礎(chǔ)，對于實際需求把握不夠，所以很多城市排水泵站的自動化設(shè)備在運行中出現(xiàn)了很多問題。比如許多泵站電氣自動化設(shè)備設(shè)計者都簡單地認為自動化控制就是利用計算機對設(shè)備的開關(guān)機進行操作，實際上，城市排水泵站自動化不僅是對設(shè)備開關(guān)機以及基本運行進行操作管理，還包括泵站勵磁系統(tǒng)開發(fā)、水利監(jiān)控、繼電保護優(yōu)化，甚至還包括經(jīng)濟運行成果分析等方面的改進、完善。
綜上所述，城市排水泵站電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用是一門綜合性較強的系統(tǒng)專業(yè)，其中涉及計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)以及通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。目前，我們國家城市排水泵站電氣自動化控制技術(shù)不夠完善，沒有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，缺少泵站自動化控制實際經(jīng)驗，這樣的情況下，我們國家城市排水電氣自動化控制的應(yīng)用就具有更重要的意義，它不只是泵站設(shè)備自動化操作、管理分析、設(shè)備軟件系統(tǒng)的建立完善、數(shù)據(jù)空定義以及信息化接口配置、協(xié)議棧優(yōu)化等技術(shù)的應(yīng)用與完善，還是城市排水泵站電氣自動化控制應(yīng)用實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及滿足經(jīng)濟發(fā)展要求的必要舉措。
2 城市排水泵站電氣自動化控制的應(yīng)用研究
針對目前我們國家城市排水泵站電氣自動化控制技術(shù)落后的情況，提出泵站電氣自動化控制的設(shè)計思路，選擇排水泵站電氣自動化控制系統(tǒng)的執(zhí)行模式，使城市排水泵站電氣自動化控制能夠更好地得到應(yīng)用。
（一）改變城市排水泵站電氣自動化控制的設(shè)計思路
城市排水泵站電氣自動化控制應(yīng)用是一門涉及很多技術(shù)，專業(yè)知識系統(tǒng)而龐雜的綜合性專業(yè)，所以在其技術(shù)設(shè)計階段，應(yīng)該綜合考慮泵站實現(xiàn)自動化對資金投入、技術(shù)應(yīng)用以及運行環(huán)境這三方面的具體實際要求[2]，這三個方面對于城市排水泵站電氣自動化控制影響重大，需要全面考慮，為提高泵站電氣自動化提供各方面的支持。
（二）從實際情況出發(fā)選擇泵站自動化控制系統(tǒng)執(zhí)行方式
1、主機操控通信協(xié)議設(shè)備執(zhí)行模式。城市排水泵站電氣自動化控制系統(tǒng)的執(zhí)行方式中，有一種是主機操控通信協(xié)議設(shè)備，這種執(zhí)行方式是由監(jiān)控主機負責(zé)操控指令，主要就是對設(shè)備進行控制，但這種模式對設(shè)備通信協(xié)議方面的執(zhí)行要求不高，其重點是對主機在適當(dāng)?shù)臅r間進行監(jiān)控。分析這種模式的工作原理，可以發(fā)現(xiàn)，如果主機操控上出現(xiàn)問題，就可能嚴重影響傳輸指令，所以使用這種模式最重要的就是要嚴格選擇監(jiān)控主機。
2、主機操控PLC通信協(xié)議設(shè)備執(zhí)行模式。PLC即單片機技術(shù)，這種執(zhí)行模式主要是把城市排水泵站自動化控制系統(tǒng)分成三個結(jié)構(gòu)，將一種可以進行編程的單片機技術(shù)控制器以PLC作為控制節(jié)點，監(jiān)控層下的通信監(jiān)控通過以太網(wǎng)與單片機技術(shù)之間進行聯(lián)系[3]，這就使得該模式具有一定的局限性，存在很大的不足之處，那就是單片機技術(shù)與監(jiān)控下層之間通信能力比較弱，選擇這種模式都是出于提高泵站設(shè)備運行安全性、可靠性的考慮，如果對通信傳輸速度要求比較高就不能采用這種執(zhí)行模式。
3、主機操控RTU執(zhí)行模式。RTU即遠方數(shù)據(jù)操控，這種城市排水泵站自動化控制系統(tǒng)執(zhí)行模式的遠方數(shù)據(jù)操控具有繼電保護的功能，同時還具備控制器編程的功能。這種模式對于泵站設(shè)備的開關(guān)量輸入、輸出與模擬量的輸入、輸出等可以進行保護，除此之外，此執(zhí)行模式中的以太網(wǎng)是操控主機的重要媒介載體，具有比較強的通信能力，所以主機操控RTU執(zhí)行模式可以彌補以上兩種模式的不足[4]，但是存在著一個問題，這種模式需要大量的資金投入，所以城市排水泵站自動化控制系統(tǒng)要結(jié)合實際情況對于這種模式的應(yīng)用應(yīng)該做出合理的選擇。
結(jié)束語
綜上所述，城市排水泵站能否實現(xiàn)自動化控制應(yīng)用，需要相關(guān)設(shè)計人員堅持科學(xué)、合理的排水泵站電氣自動化控制的設(shè)計思路，選擇實際可行、滿足功能的排水泵站電氣自動化控制系統(tǒng)執(zhí)行方式，文章對三個模式的優(yōu)缺點進行了詳細敘述，希望能夠?qū)ε潘谜倦姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)執(zhí)行方式的選擇有所幫助。城市排水泵站電氣自動化控制應(yīng)用會隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步逐漸成熟完善，為城市的發(fā)展提供更好的基礎(chǔ)設(shè)施支持。
參考文獻：
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[2]張澤慧.城市下穿隧道泵站自動控制及遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D].西南交通大學(xué)，2011.
【關(guān)鍵詞】污水泵站；自動化系統(tǒng)；智能控制
我國大多數(shù)污水泵站自動化系統(tǒng)主要采用可編程邏輯控制器（PLC）為基礎(chǔ)的分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，PLC的配置靈活，具有較強的安全性、可靠性和適應(yīng)性。但目前運用自動化系統(tǒng)的泵站也存在一些問題，例如整體系統(tǒng)不完善，功能設(shè)計不合理、缺乏設(shè)備維保措施等，再加上技術(shù)人員的缺乏，使實際操作中無法發(fā)揮其功能性。
1 污水泵站自動化系統(tǒng)控制及結(jié)構(gòu)中的問題
1.1 液位不穩(wěn)定
一些城市使用的污水泵站是由液位儀控制泵而啟動的，當(dāng)污水進入泵站時水位是不穩(wěn)定的，在不穩(wěn)定水位的影響下泵啟動會連續(xù)啟動、連續(xù)暫停或連續(xù)啟停。這種情況會影響污水泵站運行的穩(wěn)定，減短泵站的使用壽命。
1.2 備用泵的利用率不高
污水泵站自動化系統(tǒng)使用下，每個泵站均配備有備用水泵，備用水泵的作用主要是在水泵發(fā)生故障需要修檢或保養(yǎng)時，能夠保證水泵正常運行，不影響污水處理的各個環(huán)節(jié)。如果長時間不利用備用水泵，在集水井中備用水泵可能會導(dǎo)致操作系統(tǒng)電機的絕緣電阻下降，長時間會減少污水水泵的使用壽命[1]。
1.3 集水泵水位增長不穩(wěn)定
降水量隨著季節(jié)的變化而變化，不同季節(jié)的降水量存在明顯的差異，污水泵站泵坑中的水位受水位變化的影響，例如在雨季集水泵水位增長過快，易造成水泵每次啟動時間的間隔較短，在短時間內(nèi)啟動造成的瞬間電流過大，極易造成配電柜跳閘故障。
1.4 人工控制造成的問題
目前一些污水泵站在閥門的開關(guān)上還是采用傳統(tǒng)的人工控制的方法，由于人工的疏忽或其他因素的影響，在閥門控制中會由于個人疏忽造成控制不及時，導(dǎo)致泵坑集水過多、水位上升過高的問題，嚴重時會淹沒泵室，影響泵站的正常運行。
1.5 自動化控制系統(tǒng)不完善
一部分污水泵站缺乏完善的控制系統(tǒng)線路，無法充分保護系統(tǒng)主要設(shè)置，影響自動化控制系統(tǒng)功能的發(fā)揮。系統(tǒng)設(shè)備的維保工作不到位，造成系統(tǒng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)陳舊，易造成泵站與中央控制室之間重要數(shù)據(jù)的丟失，影響自動化控制數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。除此以外，系統(tǒng)對泵站具體運行情況缺乏動態(tài)化的監(jiān)控和管理，不利于信息的完整性。
2 污水泵站自動化系統(tǒng)控制解決方案
為解決我國污水泵站自動化系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及問題，本文提出基于智能控制器的污水泵站自動化系統(tǒng)，其主要功能包括泵站電氣量采集、水位采集、報警、一鍵開機、自動開機、遠程控制等。基于智能控制器的泵站自動化系統(tǒng)的常規(guī)操作按鈕與一般控制系統(tǒng)操作一致，有利于快速實現(xiàn)操作人員的智能化操作。
2.1 液位儀與水泵的優(yōu)化
設(shè)置新的停止液位儀，將停止液位儀安裝在原有液位儀的下方，減少開始進水時較大的水流沖擊對水泵啟動造成的影響，緩解水泵啟動頻繁的故障，從而提高水泵的使用時間。傳統(tǒng)污水泵站主要采用水池內(nèi)的液位控制水泵的開關(guān)，因此水泵液位儀的位置不宜設(shè)置在水流較快的位置和檢修困難的位置，這樣有利于減輕水流過快造成的水泵啟動故障，也方便液位儀的維修與保養(yǎng)[2]。合理設(shè)置水泵啟動和停止的水位，避免因水泵啟動和停止頻繁造成的設(shè)備故障，提高設(shè)備的使用壽命。污水泵站只有雨季水量過大時才會同時運行所有水泵，其他時間各個水泵的運行時間要均衡合理，保證各個水泵交替運行，提高各個水泵的使用率和使用壽命。
2.2 中央控制系統(tǒng)
污水泵站自動化系統(tǒng)的控制器設(shè)置在常規(guī)電氣柜之內(nèi)，二者是一體的，省去了另外設(shè)置單獨控制柜的步驟，有效地節(jié)省空間和接線。系統(tǒng)的核心就是控制器，泵站智能系統(tǒng)主要由進線柜、泵控制柜、無功補償柜、站用配電柜、安全預(yù)防系統(tǒng)等構(gòu)成。其中，進線啟動柜的功能主要包括接入總進線電源、進線繼電的保護、泵站智能控制、信息數(shù)據(jù)的采集與交流、運行狀態(tài)、參數(shù)提醒等；泵站控制柜在整個系統(tǒng)中的功能包括自動完成啟動和停止、電動機的繼電保護、運行狀態(tài)及參數(shù)提醒等；泵站的配電由站用配電柜完成；安全預(yù)防系統(tǒng)能夠保障系統(tǒng)的安全性，發(fā)揮出警告信號的作用[3]。要加強對系統(tǒng)軟件的更新和完善，并對系統(tǒng)硬件設(shè)備定期維修和版樣，保證污水泵站自動化的順利運行。
2.3 電氣設(shè)備與線路的改造
在電氣設(shè)備的改造方面，重點在系統(tǒng)控制箱內(nèi)增加格柵過電流、過力矩保護和報警的功能，保證格柵出現(xiàn)故障后并不會對水泵運行造成巨大影響，除此以外，還要加強對格柵的獨立控制。泵控電機易出現(xiàn)電流過大故障，可在其主回路中增設(shè)線路的電流檢測儀器，保證過流的順利運行。在低壓運行線柜中設(shè)置智能電力檢測裝置，運用串聯(lián)連接至系統(tǒng)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)之中，監(jiān)測泵站低壓側(cè)的主要電量。在泵站控制系統(tǒng)的控制回路方面，重點進行線路的維修和改造，逐一排查主回路、控制回路、信號回路等走線的設(shè)置，降低因線間電磁干擾造成的線路傳輸問題。要增加整個設(shè)備的集中控制能力，重點改造沒有集控功能的設(shè)備等[4]。
2.4 自動化監(jiān)控系統(tǒng)
污水泵站自動化系統(tǒng)運用先進的泵站專家控制系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)能夠根據(jù)環(huán)境、泵機組設(shè)備運行變化等數(shù)據(jù)信息，不斷完善和優(yōu)化泵組設(shè)備的組合，通過增加設(shè)備的使用率實現(xiàn)節(jié)能降耗的作用，提高泵站運行的經(jīng)濟效益。泵站自動化控制系統(tǒng)還運用泵站安全預(yù)防技術(shù)，該技術(shù)能夠智能識別和檢測安全故障；該技術(shù)能夠在開機前自動檢測管理區(qū)域是否安全，若出現(xiàn)非安全故障或情況，系統(tǒng)會自動關(guān)閉泵組并發(fā)出警告信號，保障工作人員的安全；在無人值班期間利用自動檢測功能保障區(qū)域的安全性，防止財產(chǎn)、設(shè)備等丟失、破壞現(xiàn)象。泵站智能系統(tǒng)還運用先進的泵站熱點數(shù)據(jù)無線定制點播與推送技術(shù)，系統(tǒng)管理和操作人員可以利用網(wǎng)絡(luò)實時了解各類熱點信息，實現(xiàn)了泵站的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理；系統(tǒng)利用先進的云計算技術(shù)，有效地提高了智能化管理水平和系統(tǒng)操作工作效率，節(jié)約管理成本。泵站自動化系統(tǒng)的操作與常規(guī)操作基本無差別，其按鈕設(shè)置一致，促進操作人員盡快熟練智能操作，避免因個人因素造成的系統(tǒng)運行故障。
3 結(jié)語
總之，現(xiàn)代化污水泵站廣泛應(yīng)用于城市污水處理中，與生產(chǎn)生活息息相關(guān)。污水泵站自動化系統(tǒng)的完善有利于污水泵站運行的安全性和穩(wěn)定性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)泵站管理的現(xiàn)代化。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和完善，泵站自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)⒖刂啤⑦\行、管理集中于一體，實現(xiàn)泵站控制的自動化和智能化，因此要加強研究和完善污水泵站自動化系統(tǒng)控制及結(jié)構(gòu)中的問題，運用先進的智能控制技術(shù)實現(xiàn)污水泵站運行管理的自動化操作，保障泵站系統(tǒng)設(shè)備的安全和穩(wěn)定。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：綜采工作面；自動控制
視頻監(jiān)視在社會不斷發(fā)展過程中科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，采煤自動化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸深入。煤礦開采技術(shù)雖然發(fā)展快速，但是總體上仍處于較為低下的應(yīng)用狀況，只有積極制定完善的應(yīng)對措施，才能從根本上提高應(yīng)用工作水平。文章主要以山西中新甘莊煤業(yè)有限責(zé)任公司為例進行分析。
1煤礦開采狀況分析
山西中新甘莊煤業(yè)有限責(zé)任公司的設(shè)計生產(chǎn)能力為4.0Mt/a，礦井分布設(shè)置了3個井筒，依次為主井、副井、回風(fēng)立井。礦井投產(chǎn)盤區(qū)的結(jié)構(gòu)簡潔，煤層狀況較為穩(wěn)定，頂板底板較好，主要的采煤方式為長壁綜合機械化一次采全高。首采工作面長度為260m，推進方向大約為3800m；煤層的厚度大約為6.8m，設(shè)計采用一次采全高綜采，采高為3.2~6.2m；選擇采用國產(chǎn)的采煤機，截深度為876mm[1]。
2綜采工作面的設(shè)備選型（表1）
表略
3系統(tǒng)的整體設(shè)計分析
綜采工作面自動化控制系統(tǒng)組成如圖1。3.1工作面巷道監(jiān)控中心工作面巷道監(jiān)控中心是整個工作順利開展的根本保證，其主要是由主控計算機、本安顯示器、液壓支架遠程操作臺、采煤機／三機操作臺、交換機等設(shè)備構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對液壓支架遠程控制，同時，還能對采煤機進行遠程控制，工作人員還能對工作面刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、巷道輸送機和工作面泵站等部分的實際工作狀況進行監(jiān)督，從而能夠提高工作質(zhì)量[2]。3.2采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)工作面巷道監(jiān)控中心的主要配置為本安型操作臺，工作人員可以依據(jù)采煤機主機系統(tǒng)以及工作視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況，實現(xiàn)對采煤機的遠程控制。通常來說，采煤機采用的是CAN或RS485接口，能夠為綜采自動化系統(tǒng)提供相應(yīng)的接口協(xié)議，從而實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的接收、傳輸，同時，還能實現(xiàn)和主機的雙向通信。工作人員能夠在巷道和地面監(jiān)控中心對采煤機進行遠程監(jiān)控，能夠使得地面工作人員及時地掌握采煤機的運行狀況、運動方向、采高、運行速度、運行位置等；另外，還可以在儲存器儲存一些人工截割的數(shù)據(jù)，能夠使得采煤機依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動切割；在實際工作開展中，電液控制系統(tǒng)能夠通過對紅外線傳感器明確采煤機具體的位置信息，通過主機處理以后，能夠自動發(fā)送支架控制器、在采煤機前面自動收護幫板、在采煤機后面自動移架、推溜等指令，從而保證相關(guān)工作的順利開展。3.3泵站控制系統(tǒng)分析泵站控制系統(tǒng)主要是由泵生產(chǎn)商家提供，其主要由輸入模塊、控制中心、輸出控制模塊構(gòu)成，具體的泵站系統(tǒng)控制如圖2。井下控制中心主要采用太網(wǎng)通信接口與泵站控制系統(tǒng)實現(xiàn)通信，使得工作人員能夠?qū)Ρ谜镜膯巍⒍嗯_泵的啟動停止進行控制，從而完成對泵站工作數(shù)據(jù)的采集。3.4液壓支架控制系統(tǒng)液壓支架電液控制系統(tǒng)主要采用的是SAC型號的液壓支架電液控制系統(tǒng)。工作人員在立柱上安裝壓力傳感器以及在采煤機上安裝紅外線發(fā)射裝置、液壓支架推移千斤頂內(nèi)部安裝行程傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對頂板壓力的有效監(jiān)測，液壓支架能夠隨著采煤機進行自動操作。液壓支架控制系統(tǒng)采用雙線CAN接口，能夠滿足綜采自動化系統(tǒng)的介入需求，能夠?qū)崿F(xiàn)對支架、鄰架、隔架手動操作過程、鄰架自動化操作過程、成組自動功能、跟機自動控制過程、閉鎖及緊急停止功能、故障顯示及報警功能、自動補壓功能、帶壓移架等信息快速傳輸?shù)骄卤O(jiān)控中心，保證相關(guān)工作的開展的有效性[3]。3.5三機及巷道輸送機控制系統(tǒng)選擇采用KTC101設(shè)備作為三機以及巷道輸送機的控制設(shè)備，采用RS485通信接口以及ModbusRTU通信協(xié)議，實現(xiàn)在工作面對三機的集中自動化控制。3.6視頻監(jiān)視系統(tǒng)工作面的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括安全攝像儀、安全顯示器、安全操作臺等，6臺支架配備2臺安全攝像儀，將其安裝在支架的頂梁上面，并且兩臺安全攝像儀的作用也各不相同，一臺和工作面平行另一臺和工作面垂直，兩者進行拍攝，然后，在通過對以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，將攝像儀所拍攝的數(shù)據(jù)視頻傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控顯示器上；工作面巷道監(jiān)控中心設(shè)置相應(yīng)的視頻顯示器，能夠顯示視頻，視頻監(jiān)視系統(tǒng)通過獲取一定的權(quán)限能夠獲取采煤機的運行方向以及具置，并且還能實現(xiàn)視頻的自動切換。3.7網(wǎng)絡(luò)傳輸工作面的以太網(wǎng)主要是由本質(zhì)安全型綜采綜合接入器、本質(zhì)安全型光電轉(zhuǎn)換器、本質(zhì)安全型交換機、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型穩(wěn)壓電源、鎧裝連接器、礦用光纜等部分構(gòu)成，通過安全型綜合接入器進行連接。
4系統(tǒng)功能分析
系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)巷道監(jiān)控中心對工作面設(shè)備的統(tǒng)一控制，還能有效地提高傳輸速度，能夠及時有效地對各個環(huán)節(jié)的工作進行監(jiān)控。在系統(tǒng)運行過程中，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，其子系統(tǒng)能夠單獨運行，保證相關(guān)工作的順利開展。
5系統(tǒng)的應(yīng)用成果分析
綜采系統(tǒng)應(yīng)用以后，各個部門的工作人員數(shù)量明顯降低，有效地降低了煤礦的開采成本。例如：采煤機操作員由原來的三個人減少到一個人，支架工由原來的五個人減少到一人，膠帶機操作員由原來的四個人減少到二人等，總體工作人員只是原來各崗位工作人員的二分之一。另外，還能使得煤礦采煤的整體自動化水平有了質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)對設(shè)備的遠程控制，有效地提高了工作水平以及工作效率。同時，由工作人員能夠?qū)φ麄€工作環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，能夠有效避免煤礦開采工作中事故的出現(xiàn)，能夠?qū)ζ渲写嬖诘膯栴}進行處理，保證各項工作開展的有效性，不僅提高了工作質(zhì)量，而且還能保證煤礦采煤工作的安全性，保證煤礦經(jīng)濟效益最大化[4]。
6總結(jié)
積極對綜采工作面自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進行研究分析，能夠提高工作效率以及工作質(zhì)量，還能保證煤礦生產(chǎn)的安全性。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)該從實際狀況出發(fā)，對各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行控制，才能保證系統(tǒng)設(shè)計的合理性，保證相關(guān)工作的有效性。另外，綜采工作面自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，還能提高煤礦采集工作的自動化水平，推動相關(guān)工作的持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞：泵站；技術(shù)改造；多視角分析；改造措施
1 泵站現(xiàn)狀分析
現(xiàn)有的泵站建設(shè)時間大多比較長，由于受到當(dāng)時技術(shù)條件的限制，加上常年累月的運行，導(dǎo)致泵站運行可靠性較差、能耗高、效率低。有些泵站存在機電設(shè)備不配套現(xiàn)象，由于長時間的運行，很多泵站已超過了設(shè)備的規(guī)定使用年限，需要進行大修或更新改造。現(xiàn)有的大部分泵站缺少無功補償裝置，在一定程度上造成了能源浪費。泵站自動化水平不高，較低的可靠性，排灌水成本較高，加重了所處區(qū)域的使用費用。
2 電動機改造與水泵改造
研究泵站現(xiàn)場大量測試資料表明，從表面上看，許多泵站的電動機較為陳舊，而實際其運行效率較高。由于泵站的運行時間基本上都是在濕熱的夏季，電機定子繞組在較高的溫度環(huán)境下繼續(xù)運行，導(dǎo)致絕緣材料的彈性逐漸失去，其質(zhì)地變得硬、脆，龜裂、脫落的現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重影響了電機運行的安全性。針對電機長期運行的安全隱患，很多電機廠家開展采用新型絕緣材料，將電機返廠或者技術(shù)支持人員到現(xiàn)場拆除電機定子線圈，然后將新線圈重新鑲嵌，并進行浸漆、烘干，使電機具備同類新產(chǎn)品的優(yōu)良性能。采用這種方法改造后的電機，經(jīng)過現(xiàn)場試驗檢測，其運行性能完全能夠達到同類新產(chǎn)品的設(shè)計要求，相比重新購買同型號新電機，大概可以節(jié)約60%的經(jīng)費。
水泵經(jīng)過多年長時間的運行，由于遭受到空蝕以及泥沙的侵蝕，蜂窩麻面比較容易出現(xiàn)在過流部件上，甚至?xí)?dǎo)致過流部件的穿孔、剝落，使水泵的效率逐漸下降，但是泵體本身一般都會完好無損。這樣以來，對那些有著比較合理O計選型的泵站，首先應(yīng)當(dāng)考慮對水泵進行改造，保持水工建筑物的原始狀態(tài)基本不動，從而在達到縮短改造工期的同時又節(jié)約了土建開銷。
2.1 借助非金屬材料保護過流部件
針對那些水力模型好、選型合理，而且葉片沒有大面積脫落的水泵，曾先后引進環(huán)氧金剛砂涂護技術(shù)、美國切斯特頓公司的ARC復(fù)合材料涂護技術(shù)，修復(fù)處理水泵損壞部位，取得了良好的社會效益。修復(fù)后具有抗汽蝕、耐腐蝕、耐磨性能，而且水力磨阻小、表面光滑，提高了水泵的效率。
2.2 更換傳動部件
對低揚程使用高揚程泵的泵站以及水力性能較差的低效水泵，首先考慮改造或更換葉輪和導(dǎo)葉體的方法，對水泵進行改造。根據(jù)泵站設(shè)計參數(shù)，結(jié)構(gòu)尺寸，性能要求，選購能與原泵相配的新部件對老部件進行更換，從而使老泵達到新泵的性能。
2.3 對管路和絕緣部分進行改造
根據(jù)當(dāng)前泵站所處區(qū)域的地貌特點，布置管路時采取較為合理的路徑，確保所選擇的路徑最短；閘閥、彎頭等部件在管路鋪設(shè)中盡量少用，使管路水頭損失盡量減小；同時要對防止漏氣、漏水動力設(shè)備加強改造力度。很多機組主電機型號為同步立式電機，其電壓等級，定子繞組設(shè)計部分是環(huán)氧粉云母絕緣，因其絕緣等級較低。此外，電機接線柱外露，易受潮導(dǎo)致電機絕緣性變差；由于電纜是油浸鋁芯電纜，絕緣性能較低時容易起熱，甚至引起火災(zāi)。更換繞組是絕緣改造的核心工作，將絕緣等級以及電壓等級提高。這種泵站技術(shù)改造采用更換主機繞組，更新絕緣受損舊線圈，提高繞組絕緣等級；加強了定子線圈中的導(dǎo)線絕緣及對地電阻，可避免絕緣老化加速；提高電壓等級，使變壓器的運維費用降低，使運行操作更為簡便，更利于實現(xiàn)泵站自動化控制。
3 改造調(diào)葉裝置與增加無功補償
3.1 改造調(diào)葉裝置
選用機械調(diào)節(jié)代替液壓調(diào)節(jié)，泵站由全調(diào)節(jié)軸流泵的調(diào)葉機構(gòu)，工作原理：通過壓力油作用于活塞，使活塞作上、下軸向運動，并帶動轉(zhuǎn)子體的葉片轉(zhuǎn)動。液壓調(diào)葉原理和結(jié)構(gòu)都比較簡單，經(jīng)過多年工程技術(shù)實踐的沉淀，在技術(shù)上較為成熟。
3.2 增設(shè)無功補償裝置
大多數(shù)中小型泵站都沒有配備無功補償裝置，這就增加了系統(tǒng)的能量損耗。把補償并聯(lián)電容器與電動機主控制開關(guān)并接，在電動機定子繞組引出端子的電源線上，與電動機共進退，形成隨機補償。
4 對控制方式的改造
水泵的控制手段與能否及時排水密切相關(guān)，自動控制有助于及時排水，減少集水池容積。泵站自動控制功能應(yīng)能夠滿足泵站機組啟、停和變電所操作規(guī)范所規(guī)定的要求。通過指令完成對機組的啟、停控制，自動檢測機組啟、停條件，當(dāng)滿足某種條件時，執(zhí)行操作。對所有設(shè)備設(shè)置自動和手動兩種控制方式，并設(shè)置靜態(tài)試驗。當(dāng)機組因事故而導(dǎo)致停機時，輔助設(shè)備應(yīng)當(dāng)同時關(guān)閉。系統(tǒng)主要控制包括：主機機組控制；變電所主變壓器、站用變壓器、電容器等控制；泵站輔機設(shè)備控制；勵磁設(shè)備自動調(diào)節(jié)與控制；上下游閘門、水利樞紐中閘門的控制。當(dāng)上述控制均安全可靠時，可實現(xiàn)遠程調(diào)度控制。
5 泵站自動化改造
泵站自動化技術(shù)依賴于計算機技術(shù)的發(fā)展，隨著遠動技術(shù)的發(fā)展與進步，泵站自動化系統(tǒng)已經(jīng)開始逐漸應(yīng)用起來。泵站自動化包括：自動化監(jiān)控、繼電保護、自動裝置等設(shè)備，將保護與控制等功能集中起來，利用通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)信息共享的二次設(shè)備系統(tǒng)。泵站自動化能夠?qū)崟r地采集電氣量；監(jiān)視、調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，完成對泵站的監(jiān)視和管理，從而確保泵站能夠長時間安全運行。當(dāng)發(fā)生事故時，通過采集瞬態(tài)電氣量，實現(xiàn)監(jiān)視與控制，迅速將故障部分切除掉，使事故后的泵站恢復(fù)正常。
結(jié)合泵站的實際狀況和自動化系統(tǒng)的特定需要，泵站綜合自動化可以采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分設(shè)監(jiān)督控制、泵站管理和決策管理，各層間通過拓撲連接。現(xiàn)場采用總線式或星形結(jié)構(gòu)，泵站管理采用總線式或環(huán)狀或星形結(jié)構(gòu)。決策管理利用公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或者專用水情數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，完成水情調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鳌?/p>
參考文獻
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[2]周元.自動化控制技術(shù)在泵站中的應(yīng)用[J].科技資訊，2009.
關(guān)鍵詞：泵站；自動化；設(shè)計
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市人口的增加以及居民生活水平的提高，給城市建設(shè)與管理提出了更高更嚴的要求。而水資源的匱乏、水質(zhì)的惡化以及大量污水得不到及時的處理,則影響了整個城市的長遠發(fā)展規(guī)劃。應(yīng)用自動化系統(tǒng),不僅可以提高設(shè)備的運行效率和使用壽命,保證供水效果,而且可以降低勞動強度,減少人工,提高管理水平。而自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等的快速發(fā)展為建立一套高效實用的測、控、管一體化系統(tǒng)提供了條件。
1、分析泵站自動化的必要性
1.1節(jié)能、節(jié)水的需要
長期以來水庫對農(nóng)業(yè)供水基本上是有求必應(yīng)，特別是自流灌區(qū)‘近水樓臺先得月’，粗放式的灌溉不但浪費了水庫的優(yōu)質(zhì)水，還導(dǎo)致水稻漬害減產(chǎn)。如果改為提水灌溉后，仍然延用老辦法，那不僅浪費水，更多的是浪費能源。‘大鍋水’顯然已經(jīng)不適合時代的要求，所以在水泵機組安裝時已經(jīng)配套了電磁流量計（共8臺），在現(xiàn)場可以顯示流量瞬時值、累計值。此外，還需要把每次運行時間、提水量記錄下來，便于統(tǒng)計分析，為定額供水打下基礎(chǔ)，達到節(jié)能、節(jié)水的目標(biāo)。
1.2降低運行成本
混流泵機組開機有4個步驟:開啟真空泵,啟動主機、打開閘閥、關(guān)閉真空泵等，與此同時還要觀測儀表，需2-3人同時操作，勞動強度大（特別是開啟大口徑閘閥），有一定危險性，容易發(fā)生事故，24h運行時需要有6-9人值班。而采用自動化控制，不僅可以減少，2/3操作人員，節(jié)省相應(yīng)的運行工資費用，還可將泵站的設(shè)備運行情況即時顯示并存儲，減輕工作人員勞動強度，提高人和設(shè)備的安全性，并可隨時分析泵站裝置效率，及時采取措施以保證泵站高效、低耗、安全運行。根據(jù)水利工程自動化、信息化的要求，我們對該泵站自動化作了設(shè)計。
2、自動化系統(tǒng)組成及功能
2.1泵站自動化的功能需求
根據(jù)業(yè)主的要求，該泵站自動化系統(tǒng)需要具有以下三方面的功能：
1.開機和停機:可以在現(xiàn)場撳按鈕操作，也可以在控制室內(nèi)點擊鼠標(biāo)操作，包括主機和輔機-真空泵。
2.檢測及顯示:對于泵站運行中所關(guān)注的主要參數(shù)做定時巡回檢測并顯示。
3.運行數(shù)據(jù)的存儲和傳輸：把每臺機組的運行時間和相應(yīng)的工況參數(shù)存儲，通過無線通訊系統(tǒng)傳送，與防汛防旱主干網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸及查詢。為防汛防旱指揮部（灌區(qū)調(diào)度中心）科學(xué)決策提供有力依據(jù)。
3、系統(tǒng)設(shè)計方案介紹
針對泵站的具體條件，我們采用分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又稱為集散式控制系統(tǒng)(DCS)泵站控制系統(tǒng)分為兩層，由上位工控機主站(IPC)和下位機測量控制系統(tǒng)(LCU)兩個層次組成，上位機與下位機之間通過智能通訊設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換$在功能上系統(tǒng)還可劃分為多個獨立的單元（LCU），每個單元功能單一，可靠性高。系統(tǒng)上位機與各下位機均有獨自的CPU它們均可獨立運行，下位機各單元之間也可獨立工作，互不干擾。當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時，不會使系統(tǒng)全面崩潰。這種結(jié)構(gòu)上的分散意味著控制的分散、供電的分散及干擾的分散、因此能從根本上分散影響可靠性的外部因素，從而保證系統(tǒng)能達到很高的可靠性。另外，DCS結(jié)構(gòu)還可以使數(shù)據(jù)就地處理，減少通訊開銷，增加了數(shù)據(jù)的安全性。泵站的現(xiàn)場設(shè)備、智能儀表及現(xiàn)場總線構(gòu)成了現(xiàn)場控制層，將控制模塊、各輸入輸出設(shè)備置入現(xiàn)場，完成現(xiàn)場一級的控制功能；泵站控制系統(tǒng)層是由信號采集系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、控制信號輸出系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)和報表打印系統(tǒng)等組成。將泵站的運行工況信息采集、處理再由計算機來控制泵站的運行并自動生成網(wǎng)絡(luò)共享管理報表。
3.1系統(tǒng)硬件部分
3.1.1順序控制部分
該部分采用計算機與可編程控制器、強電起動執(zhí)行器相結(jié)合，實現(xiàn)對泵的順序起動、停止等操作。計算機與可編程控制器之間采用RS-485方式進行通信，主要控制點有：真空泵的起動，電磁閥的開、閉，水泵電機的起動、停止，電動閥門的開啟、關(guān)閉。
3.1.2安全實時檢測部分
采用溫度、振動等自動控制儀表,并將信號送入計算機，以實現(xiàn)在泵工作狀態(tài)下的安全自動檢測、報警系統(tǒng)。主要檢測點有：水泵溫度、電機溫度、水泵振動、真空泵負壓。
3.1.3自動計量部分
采用電磁閥流量計、電量儀等儀表并將信號送入計算機完成對流量、電量等各經(jīng)濟指標(biāo)參數(shù)實施自動計量、保存、查詢、統(tǒng)計；對各泵的出水量進行計算；對各泵的電源電壓、電流、功率、功率因素、工作時間等進行計量、記錄保存，對各種數(shù)據(jù)進行查詢、統(tǒng)計、分析。
3.1.4模擬控制部分
將計算機模擬輸出信號送入電動閥，實現(xiàn)自動開停電動閥。
3.2系統(tǒng)軟件功能
泵站自動控制軟件系統(tǒng)主要由控制模塊、信息處理模塊與信息傳輸模塊組成。系統(tǒng)為用戶提供了直觀、操作便捷的基于圖形方式的被控設(shè)備狀況人機界面。
3.2.1控制模塊
控制模塊主要根據(jù)強、弱電控制原理，通過PLC控制真空泵、電磁閥、水泵電機、電動閥門的開啟與關(guān)閉，并在上位機上實時顯示被控點狀態(tài)。
3.2.2信息處理模塊
信息處理模塊包括實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫的建立與維護、系統(tǒng)安全保障處理。數(shù)據(jù)庫維護方面采用數(shù)據(jù)分析的多樣性，將多種信息快速在線存儲并提供數(shù)據(jù)備份接口。系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器依據(jù)每月確定的生產(chǎn)計劃和實際排水量及消耗電量，自動生成年報表，月報表，生產(chǎn)管理人員可在系統(tǒng)操作員站進行閱覽，編輯，打印和維護。系統(tǒng)安全保障處理實現(xiàn)方法主要是在數(shù)據(jù)庫中建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)安全標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)監(jiān)測點實時數(shù)據(jù)，及時給出預(yù)警信息，以便操作員快速排除系統(tǒng)故障。
3.2.3信息傳輸模塊
包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)校驗與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。計算機與PLC通訊的目的是實現(xiàn)計算機對PLC運行狀態(tài)，數(shù)據(jù)區(qū)的監(jiān)控。上位機通訊的軟件我們選用VB開發(fā)，因為VB具有強大的圖形顯示功能，可以開發(fā)出界面良好的WIN-DOWS標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格的用戶界面。同時VB還提供了串行端口控件MSCOMM，只需對其屬性、事件進行設(shè)置，即可完成串行接口的初始化和數(shù)據(jù)傳輸工作。
4、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸
近年來水利局投入資金進行了覆蓋全地區(qū)的水利數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，根據(jù)管理的要求將流量等數(shù)據(jù)實時或者定期傳送到技術(shù)人員和管理者身邊，這需要依托數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行。
防汛防旱水利信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通訊組網(wǎng)方式較復(fù)雜，三防指揮部中央控制系統(tǒng)通過光纖、雙絞線與各主要節(jié)點星型連接，其余小型水庫，泵站、閘門以及水文水情監(jiān)測點通過PSTN、短波、超短波、微波、GSM、衛(wèi)星、擴頻通訊等各種方式與附近的主節(jié)點連接。在該項目中泵站測控現(xiàn)場需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量都不大，有的只需幾百字節(jié)（bps）甚至更低，但要考慮在各種復(fù)雜的地形和氣候條件下能夠保證整個系統(tǒng)中數(shù)據(jù)和指令的通訊及時、迅速和可靠。
采用微波發(fā)射、接收設(shè)備，架設(shè)起水利信息網(wǎng)主節(jié)點與遠程現(xiàn)場單元之間的通訊橋梁，安裝在主節(jié)點的接收設(shè)備可以接受附近多個發(fā)射點傳送的數(shù)據(jù)，在主節(jié)點進行處理后，通過光纖傳輸?shù)街醒肟刂茊卧瑢崿F(xiàn)與整個防汛防旱水利信息網(wǎng)絡(luò)的通訊融合。
5、小結(jié)
總之，泵站在水資源的合理調(diào)度和管理中起著不可替代的作用。泵站自動化控制系統(tǒng)近年來發(fā)展速度較快，并且是集監(jiān)視測量、控制保護、數(shù)據(jù)存儲、傳輸?shù)扔谝惑w的計算機綜合自動化系統(tǒng)。實現(xiàn)自動化監(jiān)控對泵站運行的各種指標(biāo)、長期跟蹤、監(jiān)測和記錄，隨時發(fā)現(xiàn)問題可隨時加以解決。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，充分考慮到人──操作工的安全和操作的便利，提高了泵站的管理水平，是一個可靠的平臺。
參考文獻：
[1]郭鳳文.水工業(yè)自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢.中國給水排水,2001
關(guān)鍵詞：農(nóng)村飲水安全工程；自動化；監(jiān)控
隨著農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)民生活水準(zhǔn)獲得了很大提升，人們對飲用水的要求也越來越高。隨著農(nóng)村供水建設(shè)的不斷實施，供水工程的數(shù)量日益增長，以往的管理形式與現(xiàn)代農(nóng)村經(jīng)濟社會的發(fā)展不相符。為了有效提升行業(yè)的監(jiān)督與管理，實時掌握具體供水情況，應(yīng)將自動化與信息化的監(jiān)控模式進行有效運用，建立自動化監(jiān)控系統(tǒng)。農(nóng)村供水工程監(jiān)管實施自動化是目前大勢所趨，也是維護農(nóng)村供水工程良好運行的關(guān)鍵措施。
1自動監(jiān)控系統(tǒng)的功能特征與必要性
現(xiàn)階段我國多數(shù)農(nóng)村地區(qū)供水工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)過低、供水工藝比較落后，一些地區(qū)的供水設(shè)施存在嚴重老化的情況，致使供水不足、水質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)與供水保證率較低的問題接踵而至。為了能夠有效地提升農(nóng)村供水的保證率，農(nóng)村飲水安全工程將建立各村聯(lián)片的中大型集中工程。但由于中大型供水工程的供水范圍寬廣，供水規(guī)模較大，且供水工藝比較煩瑣，供水控制與運作管理程序復(fù)雜，管理工作人員日常工作強度較高，因此相關(guān)供水工作人員把工業(yè)自動化的管理概念引入到農(nóng)村飲水安全供水的工程當(dāng)中，依靠自動化監(jiān)控系統(tǒng)達到供水設(shè)施與輸配水管網(wǎng)及其他供水系統(tǒng)設(shè)置的自動化運作，進而減少相關(guān)人員工作的強度，提升供水管理效率，降低供水過程中的水資源浪費。
1.1自動監(jiān)控系統(tǒng)功能特征
1.1.1調(diào)度中心站把監(jiān)控子站與計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可有效達到水泵運行中的軟啟軟停，通過網(wǎng)絡(luò)對其進行遠程控制，還可以對深井水位、網(wǎng)管壓力、出水流量、水泵電壓、電流、電量以及水泵功率等進行監(jiān)測與控制。
1.1.2深井泵控制柜其可以手動開啟或是暫停深井泵，同時并不受水位影響，可有效達到自控效果，在水池中水位處于下限情況時，將會適當(dāng)延時起泵，而在水池中水位超出上限時會自動停泵，在出現(xiàn)故障時還可以運用軟啟動器發(fā)送故障警報，并且自行解決，同時可自行記錄停機。
1.1.3智能節(jié)水控制系統(tǒng)智能IC卡傳水表所運用的射頻卡是目前最新型非接觸式的射頻卡，其可以對卡中所剩余的金額實施自動讀取，在出現(xiàn)余額不足的情況時可以自主發(fā)出提醒信息，在卡內(nèi)余額用盡時將會自行關(guān)閉閥門，暫停供水。
1.2自動控制系統(tǒng)的必要性
目前農(nóng)村供水范圍逐漸擴大，供水時間不斷延長，但大部分區(qū)域農(nóng)村飲水設(shè)備依然比較老舊，供水工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)過低，供水工藝比較落后，導(dǎo)致供水量不夠、水質(zhì)欠缺的情況，不能確保供水率。為了能夠有效加強農(nóng)村飲水安全，提高供水質(zhì)量與效率，可把工業(yè)自動化概念引入農(nóng)村供水工程當(dāng)中，通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)達到供水設(shè)施、輸配水管網(wǎng)與各供水系統(tǒng)設(shè)施的自動化運轉(zhuǎn)，進而減少工作人員壓力與強度，提升供水控制管理的精準(zhǔn)性與合理性。
2自動化控制系統(tǒng)在農(nóng)村飲水安全工程中的應(yīng)用
農(nóng)村飲水安全工程運行管理中，自動化監(jiān)控的整體構(gòu)造主要依據(jù)數(shù)據(jù)通信、水位監(jiān)控、流量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、閘閥監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)以及軟件系統(tǒng)方案，達到了對農(nóng)村飲水安全工程多個系統(tǒng)遠程監(jiān)控以及管理的目標(biāo)，此系統(tǒng)的組成部分包括水源井集中控制系統(tǒng)、分水廠集中監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠程傳送及記錄系統(tǒng)、控制管理中心。
2.1水源蓄水池集中控制系統(tǒng)
一般情況下，水源井到凈水廠再到蓄水池呈現(xiàn)三級提水、四級提水的狀態(tài)，從取水泵站—凈水廠凈水池過濾加藥—加壓泵站—蓄水池—供水管網(wǎng)，應(yīng)對其進行實時監(jiān)控，若是出現(xiàn)水池水位高出或是低于設(shè)定值的時候，無線信號會把具體數(shù)據(jù)傳輸至中控室，系統(tǒng)與管理工作人員可通過遠程控制的形式，對一級加壓泵站進行控制，進而防止水池溢水，同時也能夠有效改善水量欠缺的問題。
2.2水廠集中監(jiān)控系統(tǒng)
取水泵站利用水泵向凈水廠輸水，可以對加壓泵到蓄水池實施監(jiān)控。同時，水廠內(nèi)部應(yīng)當(dāng)具有清水池液位傳感器以及電磁閥，變頻恒壓供水控制柜、出水壓力變送器、定向天線及測控箱等設(shè)備，把電磁閥與逆止閥安裝在水塔之前，并把液位傳感器裝置在水塔與清水池當(dāng)中實施監(jiān)控，運用GPRS把現(xiàn)場數(shù)據(jù)輸送到中心站，在水池水位達到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)之后，液位傳感器將會第一時間向電磁閥發(fā)送信號，同時自動關(guān)閉閥門。在水位下降之后，閥門會自動打開蓄水。把變頻恒壓供水設(shè)立在各個子水廠出口的地方，進而能夠?qū)Ω鱾€子水廠內(nèi)出水流量、水壓力、液位與機泵狀況等數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送至中控室。
2.3數(shù)據(jù)的遠傳和記錄
自動化控監(jiān)控系統(tǒng)主要是對各水廠清水池與調(diào)蓄水池中水位實施監(jiān)控，在水位達到水位標(biāo)準(zhǔn)的時候，將自動向中控室發(fā)送信號，并由中控室向?qū)?yīng)的子水廠發(fā)出關(guān)閉的指令。在水廠中水位與設(shè)置的水位相符時，中控室會關(guān)閉總水廠離心泵。在總水廠中蓄水池水位與設(shè)計的水位相同時，井泵將會自動停止運作，其系統(tǒng)通過無線電臺，向中控室傳送各個分站所發(fā)出的信號。一般來講，無線電臺的數(shù)據(jù)可以傳送大約15km的距離，為了能夠保證所收集的數(shù)據(jù)信息實時傳送至中控室當(dāng)中，必須依據(jù)站點對電臺數(shù)量與位置實施科學(xué)配備，并運用中繼的形式擴大數(shù)據(jù)傳送距離。
2.4控制管理中心
2.4.1收集數(shù)據(jù)、傳輸及接受監(jiān)控管理中心的系統(tǒng)中心站可以收集水源出口與管道分水口的信息數(shù)據(jù)，并且由中心站前置微機對信息數(shù)據(jù)實時接受，通過在數(shù)據(jù)服務(wù)器上的有效轉(zhuǎn)換，最后呈現(xiàn)在相關(guān)軟件界面之上。用戶能夠利用軟件直觀了解到水質(zhì)以及水量現(xiàn)狀，并且提出反饋信息。
2.4.2過往數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計用戶可通過服務(wù)器對水質(zhì)及流量等前期數(shù)據(jù)實施查詢，通過對水質(zhì)以及流量數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計，最后生成年度報表以及月度報表等。
2.4.3供水水質(zhì)報警以及評價依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測所得到的信息對水質(zhì)情況進行評級，保證水質(zhì)安全，同時還能夠依據(jù)水質(zhì)轉(zhuǎn)變趨勢實施預(yù)測，若有異常發(fā)生將會直接發(fā)出警告。
2.4.4供水管道的維護依據(jù)各個流量點的相關(guān)數(shù)據(jù)，對供水管路的運行狀況進行反推算，避免泄露以及爆管的情況發(fā)生。
2.4.5水廠安全防范系統(tǒng)在水廠中通過計算機對水泵等一些關(guān)鍵水工設(shè)備和周邊環(huán)境展開實時的監(jiān)控，確保水廠安全工作有效進行。
關(guān)鍵詞：污水處理；自動化；PLC；運行控制
1 概述
自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理工程，在國外已有許多成功范例和典型工程實例，揚州市六圩污水處理廠二期工程借鑒此技術(shù)，將自動化控制系統(tǒng)合理地應(yīng)用到污水處理工藝過程當(dāng)中，并且取得了良好的效果。
揚州市六圩污水處理廠二期工程自動化系統(tǒng)是采用先進的計算機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用全開放式，關(guān)系型，面向?qū)ο笫较到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠支持不同計算廠家的硬件，在同一網(wǎng)絡(luò)中運行，并支持實時多任務(wù)，多用戶系統(tǒng)的WINDOWS等操作系統(tǒng)。控制系統(tǒng)不僅具有可靠的硬件設(shè)備，還具有功能強大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件。具有高可靠性、故障兼容性、可擴展性等優(yōu)點。它是用工業(yè)以太網(wǎng)(100MHZ)配以高性能、高可靠的PLC控制站、CCTV監(jiān)控網(wǎng)，并具有服務(wù)器的最新一代的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能使整個污水處理廠的自控、監(jiān)控和管理實現(xiàn)信息共享和集成。自控系統(tǒng)分為三個層次，即設(shè)備層、控制層和管理層。PLC和設(shè)備之間通過標(biāo)準(zhǔn)總線進行數(shù)據(jù)通信。PLC及中控室監(jiān)控計算機之間通過10M/100M TCP/IP光纖單環(huán)網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)進行高速大容量數(shù)據(jù)交換；管理層各節(jié)點通過交換機構(gòu)成星型以太網(wǎng)，采用SERVER/CLIENT結(jié)構(gòu)。
2 污水處理工程工藝描述
本污水處理廠二期工程設(shè)計規(guī)模為10萬噸/天，采用三級處理工藝。工藝按流程和處理程序劃分，可分為污水處理工藝和污泥處理工藝。具體見下圖
2．1污水處理工藝
污水處理工藝為：機械處理＋掛膜水解酸化＋改良A/A/O除磷脫氮（生物池）＋混凝、沉淀、過濾+紫外線消毒；生物池的工藝方案是以生物除磷脫氮為主要目標(biāo)，達到硝化及反硝化，滿足出水中NH4+-N、TN及TP的指標(biāo)要求。在生物池工藝設(shè)計中，將充分體現(xiàn)運行控制的靈活性，該池通過非曝氣區(qū)的分隔及多點進水的布置，可實現(xiàn)多種不同工藝路線的組合，如：A/O除磷、A/O脫氮、A/A/O除磷脫氮、回流污泥反硝化除磷等。該工藝的主要設(shè)備及構(gòu)筑物為進水泵房、粗細格柵、旋流沉砂池、水解酸化池、生物池、污泥泵房、二沉池、高密度池、微濾機池、紫外消毒渠及排放泵房。
2．2污泥處理工藝
污泥處理工藝方案：剩余污泥、深度處理的化學(xué)污泥機械濃縮＋全部污泥機械脫水；主要設(shè)備及構(gòu)筑物為污泥儲池、污泥螺壓濃縮機房、污泥濃縮池、脫水機房及污泥料倉等。
污泥處理工藝包括污泥池和污泥脫水機房。壓濾機房的控制為成套設(shè)備控制。污泥濃縮壓濾機房的脫水壓濾機組、加藥系統(tǒng)、螺旋輸送機等設(shè)備與污泥濃縮池的泥位聯(lián)動。脫水設(shè)備為帶壓機設(shè)備，完成加藥混合、脫水、螺旋輸送、排泥控制等。污泥泵、帶式壓濾機、加藥裝置、污泥螺旋輸送機等設(shè)備的運行狀態(tài)都可以在模擬屏上顯示。污泥濃縮壓濾機的開機或停機過程及相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動、連鎖由就地控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)，每臺設(shè)備的運行時間被累計記錄，保證各臺污泥濃縮壓濾機的運行時間均勻，污泥濃縮壓濾機自帶PLC控制器，通過通訊光纜把數(shù)據(jù)信號送到中央操作室。
3 自動化控制系統(tǒng)配置
揚州市六圩污水處理廠二期工程的自動化控制系統(tǒng)采用“集中監(jiān)控、管理，分散控制”的集散型系統(tǒng)，主要包括：中央控制室監(jiān)控設(shè)備，可編程控制器（PLC）部分，檢測儀表部分，避雷部分，閉路監(jiān)控部分。目的在于使廠方能夠及時了解和掌握污水廠處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化及大小、優(yōu)化各工藝流程的運行，保證出水水質(zhì)，降低處理成本，節(jié)省能耗，提高運行管理水平，使污水處理廠能長期正常穩(wěn)定地運行，取得最佳效益。系統(tǒng)的配置詳見下圖：
根據(jù)工藝流程，全廠共設(shè)7套PLC系統(tǒng)，PLC1設(shè)置在二期機械處理段， 負責(zé)粗格柵間、進水泵房、細格柵間、沉砂池、初沉池等部分的污水處理工藝過程參數(shù)采集和設(shè)備控制；PLC2設(shè)在二期生物處理段，負責(zé)水解池、生物池、二沉池、10KV變電站等部分的水處理工藝過程參數(shù)采集和設(shè)備控制；PLC3設(shè)在二期深度處理處理段，負責(zé)消毒槽、提升泵站、加藥間、高密度沉淀池、微濾機池、排放泵站等部分的工藝過程參數(shù)采集和設(shè)備控制；
PLC4設(shè)在二期污泥處理段，負責(zé)污泥處理工藝參數(shù)采集和控制；PLC5～PLC7負責(zé)一期工程設(shè)備的污水處理工藝參數(shù)采集和控制。
本工程中的設(shè)備控制分為手動模式和自控兩種模式。手動模式即通過就地控制箱或者MCC上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟停操作。在自控模式下有三種實現(xiàn)方式，即現(xiàn)場控制、集中控制和自動控制。現(xiàn)場控制通過現(xiàn)場PLC終端的操作面板（如HMI）實現(xiàn)對設(shè)備的獨立鍵控；集中控制時由中央控制室監(jiān)控主機完成對全廠所有工藝、電氣設(shè)備的控制；自動控制時各PLC根據(jù)各種工藝參數(shù)檢測值和狀態(tài)，控制設(shè)備按照預(yù)定控制程序自動運行。
4 自動化控制系統(tǒng)的控制說明
該廠主要在以下工藝過程中設(shè)置了自動控制系統(tǒng)：
在進水泵房安裝了超聲波液位計及電磁流量計，實時測量進水流量及進水泵站的液位值；并自動根據(jù)流量值及液位值的高低控制三臺軟啟動進水提升泵的啟停和兩臺變頻提升泵的頻率調(diào)整，使提升泵的運行臺時基本上保持平衡，并在滿足處理能力同時的保持進水泵站液位的相對恒定。
在粗、細格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計，并在中央控制室電腦上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。當(dāng)此液位差值達到工藝設(shè)定值時，可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵及螺旋輸送機的連鎖啟停。
在生物池引入了智能曝氣、優(yōu)化控制系統(tǒng)，配有在線氨氮和硝酸鹽雙通道分析儀2套，在線氨氮分析儀2套，在線溶解氧和污泥濃度雙通道分析儀2套，在線溶解氧分析儀6套。生物池智能優(yōu)化控制系統(tǒng)（BIOS），能提前預(yù)測工藝運行狀況，提高工藝穩(wěn)定性；實時給出生物池運行工藝參數(shù)，提高脫氮及生物除磷效率，節(jié)省曝氣量及能耗。生物池智能曝氣控制系統(tǒng)（BACS），具有完善的溶解氧控制方案，根據(jù)DO設(shè)定值控制并維持該DO濃度，而不受污水廠進水負荷的影響；提供鼓風(fēng)機總風(fēng)量設(shè)定值，提供精確的閥門開度設(shè)定值，為各個曝氣區(qū)提供準(zhǔn)確的氣量，從而最小化DO濃度的波動，減少曝氣能耗，使生物工藝過程穩(wěn)定運行；同時具備完善的后備控制系統(tǒng)以及糾錯管理技術(shù)。自動化控制系統(tǒng)接受智能曝氣、優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制要求，根據(jù)需求的總風(fēng)量自動控制鼓風(fēng)機運行臺數(shù)及運行頻率；自動控制各曝氣閥的開度；自動控制內(nèi)外回流泵的開停及運行臺數(shù)。
在中間提升泵房內(nèi)設(shè)有超聲波液位計及出水管道上的電磁流量計，根據(jù)液位，自動控制三臺軟啟動泵的開停及兩臺變頻泵的運行頻率，保持提升泵房的液位恒定及減少對高密度池的水力負荷的沖擊；在加藥間配置了6套加藥流量計，實現(xiàn)了按流量比例對高密度池PAC、PAM藥劑的自動投加。
轉(zhuǎn)盤式微濾機自帶PLC，自動實現(xiàn)連續(xù)過濾器出水、周期性轉(zhuǎn)動反沖洗的全過程處理，并通過Profibus-dp現(xiàn)場總線與全廠自動化控制系統(tǒng)進行通訊連接。
紫外線消毒裝置自帶PLC與操作員界面，自動實現(xiàn)對每組紫外燈組的監(jiān)控、實時檢測紫外光強度、自動維持水渠水位恒定、自動實現(xiàn)機械化學(xué)清洗，通過Profibus-dp現(xiàn)場總線與全廠自動化控制系統(tǒng)進行通訊連接。
污泥螺壓濃縮機、污泥脫水機及污泥輸送系統(tǒng)，各自配有PLC，通過Siemens的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與廠區(qū)自控系統(tǒng)實現(xiàn)通訊連接；廠區(qū)自控系統(tǒng)通過檢測各設(shè)備的運行狀態(tài)，根據(jù)工藝要求，對各設(shè)備的運行控制進行整合，實現(xiàn)污泥處理系統(tǒng)的聯(lián)動控制。
水廠在進出水各配有BOD、COD、氨氮、總磷多參數(shù)分析儀，污泥濃度計、PH計等在線儀表，并在中控計算機上實時顯示測量值，工作人員可隨時掌握進出水水質(zhì)情況，并判定出水是否達標(biāo)排放，從而更好的為指導(dǎo)生產(chǎn)、調(diào)整工藝服務(wù)。
5 運行狀況及效果
由監(jiān)控管理計算機系統(tǒng)、DLP顯示大屏、工業(yè)彩色電視監(jiān)控系統(tǒng)、辦公管理自動化系統(tǒng)組成的中控室，完成全廠的自動控制和生產(chǎn)管理。在中控室內(nèi)完成全廠的自動控制和生產(chǎn)管理，它集中監(jiān)視、管理、控制整個污水處理廠的全部生產(chǎn)過程和工藝過程。
管理計算機通過數(shù)據(jù)總線采集現(xiàn)場站傳送的各類數(shù)據(jù)和信號，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)存儲、報表打印、故障報警以及動畫顯示、歷史曲線繪制，設(shè)定修改等數(shù)據(jù)處理和過程監(jiān)視功能。操作人員通過工作站的人機界面監(jiān)視生產(chǎn)過程，調(diào)整工藝參數(shù)，控制現(xiàn)場設(shè)備。
【關(guān)鍵字】機電一體化；生產(chǎn)模式；生產(chǎn)技術(shù)
1 機電一體化在化工中的應(yīng)用
1.1電子監(jiān)控
電子監(jiān)控設(shè)備的主要目的就是為化工企業(yè)生產(chǎn)提供自動化運行狀態(tài)的監(jiān)控設(shè)備，保證生產(chǎn)情況的穩(wěn)定、生產(chǎn)效率的提升，避免出現(xiàn)嚴重的生產(chǎn)設(shè)備運行故障，引發(fā)大量的維修費用問題。電子監(jiān)控的主要功能就是設(shè)置了報警系統(tǒng)，其中樞系統(tǒng)是由一臺電腦控制，由無線接收主機、無線轉(zhuǎn)發(fā)器和探頭組成。當(dāng)設(shè)備運行出現(xiàn)問題時探頭便會通過無線轉(zhuǎn)發(fā)器將信號傳送給報警程序，報警器就會自動發(fā)出警報聲，由無線接收主機接收信號，再通過控制電腦轉(zhuǎn)化為信號，傳輸?shù)焦芾砥脚_。例如：排水泵房自動化監(jiān)控系統(tǒng)適用于城市排水泵站的遠程監(jiān)控及管理。泵站管理人員可以在泵站管理處的監(jiān)控中心遠程監(jiān)測站內(nèi)格柵機的工作狀態(tài)、污水池水位、提升泵組工作狀態(tài)、出站流量、池內(nèi)有害氣體濃度等。系統(tǒng)組成包括：排水泵房自動化監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信平臺、泵站遠程測控終端、計量測量及攝像設(shè)備組成。
1.2節(jié)能降耗
機電一體化的發(fā)展方向就控制系統(tǒng)來說，可以通過提高系統(tǒng)的效率，實現(xiàn)節(jié)能，儀器儀表如果能更精確的測量，給系統(tǒng)準(zhǔn)確的反饋，也能更好第為節(jié)能做出貢獻。節(jié)能是一個大工程，在系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)，自動化技術(shù)都可以發(fā)揮積極的作用，這還需要我們自動化人通過不斷的努力，積極創(chuàng)新每一個環(huán)節(jié)的技術(shù)，為節(jié)能減排發(fā)揮最大的貢獻。一體化能夠?qū)崿F(xiàn)全面化的能源管理，可以對能源的發(fā)生、使用集中監(jiān)視，并且對能源放散系統(tǒng)直接操作和控制，對能源使用量的調(diào)整可以直接指揮，使事故的判斷和處理更迅速，因此能源的作用也從單純的利用變?yōu)榫彌_兼顧性的利用，可以大大減少能源的放散量。
1.3生產(chǎn)設(shè)備控制
機電一體化在化工企業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的全面自動化控制。如：化工儀表和自動化控制、電子調(diào)速器，電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。這些裝置都能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的全面電腦控制，并且裝備安全保護以及各種輔助機構(gòu)。通常多臺一體化設(shè)備與控制計算機（控制臺），導(dǎo)航設(shè)備，充電設(shè)備以及周邊附屬設(shè)備組成一體化設(shè)備系統(tǒng)，其主要工作原理表現(xiàn)為在控制計算機的監(jiān)控及任務(wù)調(diào)度下，一體化設(shè)備可以準(zhǔn)確的按照規(guī)定的路徑行走，到達任務(wù)指定位置后，完成一系列的作業(yè)任務(wù)。另外還可以實現(xiàn)對生產(chǎn)成品的高精度控制。例如：價格加氫保護催化劑的過程中，需要加工顆粒直徑15mm～18mm，顆粒內(nèi)孔直徑2.0mm～3.0mm的七孔球形顆粒。利用機電一體化技術(shù)能夠整合的磨削軟件，操作者首先輸入被磨削刀具的數(shù)量、尺寸和型式：其次，選取要執(zhí)行的操作工序：控制的氣動驅(qū)動器實現(xiàn)對裝夾器運動的操縱，從而實現(xiàn)對消磨顆粒的高精度加工。
2 機電一體化在化工中的生產(chǎn)模式
機電一體化廣泛應(yīng)用與化工企業(yè)生產(chǎn)之中，對日用化工行業(yè)、電子稱重模塊、紡織機械、自動加煤技術(shù)、水廠自動化系統(tǒng)、燒結(jié)預(yù)配料系統(tǒng)、啤酒生產(chǎn)、焦化廠電力系統(tǒng)、發(fā)電廠鍋爐熱控工程等眾多領(lǐng)域都有較高的影響，具體來講，其在化工企業(yè)之中的生產(chǎn)模式包括以下幾個方面。
2.1分布式控制生產(chǎn)模式
分布式控制生產(chǎn)模式含有幾組功能部件的公共控制方式，其中每組部件只服務(wù)于數(shù)目有限的呼叫。包括4c技術(shù)既Control控制技術(shù)：Computer計算機技術(shù)：Commu nication通信技術(shù)：Cathode RayTube CRT顯示技術(shù)。在這種生產(chǎn)模式之下，化工生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)發(fā)出第一命令的主控制器和多個以一種樹結(jié)構(gòu)方式與主控制器相連接的通信控制器。通信控制器通過解釋第一命令獲得控制參數(shù)，或通過執(zhí)行對應(yīng)于第一命令的第二應(yīng)用程序發(fā)出第二命令并而后獲得控制參數(shù)。不論發(fā)生哪種情況，控制參數(shù)都被從通信控制器輸出到馬達控制器，通過馬達控制器控制多個馬達。生產(chǎn)模式更為簡單方便，有較為明確地管理、操作和控制作用，實現(xiàn)測控技術(shù)的全面化發(fā)展，控制了更多的生產(chǎn)調(diào)度，實現(xiàn)了全面化的生產(chǎn)技術(shù)管理功能。
2.2計算機集成制造生產(chǎn)模式
計算機的集成制造生產(chǎn)模式能夠?qū)崿F(xiàn)全面的生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前化工企業(yè)已實現(xiàn)了生產(chǎn)制造的自動化，但是對于計算機集成制造生產(chǎn)模式來講，缺乏對生產(chǎn)經(jīng)營和生產(chǎn)管理的自動化控制。對生產(chǎn)經(jīng)營方面來講，可以建立遠程網(wǎng)絡(luò)通信平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營的全面化控制，可以將現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h控中心，同時也可以對電氣自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)進行查看，更有利于內(nèi)部經(jīng)營。而對于生產(chǎn)管理的一體化控制則可以進行仿真控制技術(shù)，對現(xiàn)場情況進行全面化的控制管理。通過計算機集成化的生產(chǎn)方式能夠更好地保證生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的優(yōu)化，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
2.3現(xiàn)場總線生產(chǎn)技術(shù)
南排鹽官樞紐泵站位于舉世聞名的觀潮勝地——浙江省海寧市鹽官鎮(zhèn)，泵站上游為新開挖的下塘河，和整個杭嘉湖平原水網(wǎng)匯成一片，下流泵站出口即為錢塘江北岸，出水直入錢塘江中。鹽官泵站為杭嘉湖南排鹽官樞紐的電排部分，由4臺3800ZXQ-50-2.8型斜式軸流泵組成，單機設(shè)計排澇流量為50m3/s，單機功率2000Kw。在梅汛期遇外江（下游）高水位時，開泵排澇，降低澇區(qū)河網(wǎng)水位，以盡量減少澇區(qū)受淹時間，減緩區(qū)域和流域的防洪壓力。
二、鹽官樞紐泵站現(xiàn)狀及存在問題
1.電氣化自動水平問題
由于泵站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計于1995年，采用計算機監(jiān)控與常規(guī)控制相結(jié)合的集中控制式結(jié)構(gòu)。現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、硬件設(shè)備配置及軟件水平明顯落后，系統(tǒng)的性能、可靠性指標(biāo)均不能滿足當(dāng)前水利工程自動化控制的要求。同時，工程的基礎(chǔ)自動化水平不高，部分自動化元件故障多，數(shù)據(jù)采集精度差，可靠性低，導(dǎo)致現(xiàn)在，泵站機組運行時，采用人工方式，手動開機。
2.泵站機組電源高壓開關(guān)柜問題
現(xiàn)泵站機組電源高壓開關(guān)柜為六氟化硫小車式高壓開關(guān)柜，屬西德六、七十年代引進技術(shù)。柜內(nèi)LN-10.12.250系列六氟化硫斷路器，常會發(fā)生氣體泄漏，移動小車的“五防”聯(lián)鎖不到位，導(dǎo)致運行中，常發(fā)生分、合閘線圈燒壞，柜內(nèi)有些器件損壞后無配件可更換。
3.二次保護問題
二次保護其綜合保護性能和自動化元件已不能滿足泵站安全可靠運行的需要，老式的電量變送器已屬淘汰產(chǎn)品。
4.主電機問題
經(jīng)過多年的運行，泵站主電機的定子線圈許多位置已出現(xiàn)絕緣層流膠發(fā)空，線圈綁扎松動等現(xiàn)象；電動機的轉(zhuǎn)子線圈對地絕緣由于老化等因素，造成匝間脫開，極身絕緣開裂、磨損等現(xiàn)象，致使電動機的絕緣電阻下降，其絕緣電阻值隨著不幸潮濕而改變，有時甚至降到了3兆歐左右，甚至更低，嚴重影響機組運行的安全性。
5.計量設(shè)備問題
泵站的流量測量，一直來由人工野外作業(yè)完成，由于人員變動，排澇期流量的測量無法做到常態(tài)化，導(dǎo)致報汛時的流量值精度不夠，影響本地區(qū)年度流域水量平衡計算。
6.運行人員問題
鹽官樞紐額定編員35人，由于人員流動，現(xiàn)在實際在職22人，其中一線機組運行人員只有13人，造成排澇期泵站運行機組人員不能組成正常的三班輪流工作制。遇到排澇期較長的時候，無法滿足機組正常安全運行。
三、鹽官樞紐泵站更新改造措施
1.電氣綜合自動化
面對人員不足和電氣自動化水平不高，對其實行電氣綜合自動化的更新改造。更新改造微機監(jiān)控系統(tǒng)，完成后泵站主泵組及主要電氣設(shè)備采用以計算機監(jiān)控為主，簡易常規(guī)監(jiān)控為輔的控制方式，最終可達到少人值班的運行方式。微機監(jiān)控系統(tǒng)分為主控制層和現(xiàn)地控制層。主計算機采用雙機互為冗余熱備用系統(tǒng)方式，相互切換無擾動。現(xiàn)地控制層由5個現(xiàn)地控制單元組成，分別是1~4泵組控制單元，6KV變電站及全廠公用設(shè)備控制單元。微機完成相關(guān)設(shè)備的順序控制、監(jiān)視、調(diào)節(jié)功能，并帶有人機接口。同時為了對泵房、開關(guān)站等重要設(shè)備及部位進行監(jiān)視，隨時了解設(shè)備的運行情況及各部位的安全狀況，輔助微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠方監(jiān)控，更新泵站區(qū)的圖像監(jiān)視系統(tǒng)。
2.主電機的更新維護和老設(shè)備的更新替換
本著盡量利用的原則，針對主電動機可采取返廠精致維護，使電動機的主要技術(shù)指標(biāo)及一些電氣試驗值達到新機組國家標(biāo)準(zhǔn)，確保機組安全可靠運行。對泵站機組電源高壓開關(guān)柜和二次保護中設(shè)備老化、故障多，則采用一對一設(shè)備更新改造，采購當(dāng)前市場中較成熟、通用的產(chǎn)品，來更新?lián)Q代。例如：泵站機組電源開關(guān)柜，可選擇現(xiàn)在市面上常用的高壓開關(guān)柜，如：KYN28A-12 、XGN37-12、XGN2-12型等高壓電源開關(guān)柜。
3.計量設(shè)備的更新改造
伴隨著新技術(shù)新產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新發(fā)展，在處理流量計量設(shè)備時，改變過去人工作業(yè)的方式，采用微機加超聲波測流設(shè)備的組合，例如申瑞牌系列超聲波流量計。對排澇流量進行實時采集、監(jiān)控，既能很好的解決流量值精度問題，又為以后泵站的高度綜合自動化的拓展打下良好的工程基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】計算機；自動化系統(tǒng)；應(yīng)用
中圖分類號：TP27文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、工程概況
周場站工程是位于邳蒼分洪道中泓與中運河交界周場涵洞東側(cè)40m處。設(shè)計為正向進水正向出水；配3臺1200QZ4.5―3型潛水軸流泵，周場站設(shè)計排水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇，設(shè)計流量10.5m3/s。根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》確定周場站泵站等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級，次要建筑物為4級。
工程規(guī)模為了解決倚宿壩上下游3萬畝耕地的排澇問題，改善分洪道內(nèi)群眾的生產(chǎn)、生活條件，同時為了能徹底清除行洪障礙，保障分洪道的行洪安全，在中泓入中運河口處修建周場排澇站，以及時排除灘地澇水。周場站的管理單位是邳城翻水站，管理所距離周場站還有一段距離。
自上世紀70年代自動化技術(shù)開始在泵站工程應(yīng)用以來，90年代計算機其技術(shù)水平在不斷地提高，應(yīng)用范圍也在不斷地擴大，發(fā)展到今天，泵站自動化技術(shù)和自動化控制系統(tǒng)已初具規(guī)模，并逐步向一體化、智能化方向發(fā)展然而，在泵站自動化水平達到一定層次的同時，還有許多不足和需要改進的地方，還有許多值得進一步研究和提高的空間，例如泵站自動化的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、自動控制系統(tǒng)和故障自診斷技術(shù)的結(jié)合等等
二 周場站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
1系統(tǒng)監(jiān)控對象
主設(shè)備主變壓器、主電動機、主水泵
2輔助設(shè)備，隔離開關(guān)、高低壓斷路器、配電設(shè)備、直流系統(tǒng)等
系統(tǒng)監(jiān)控的內(nèi)容
開關(guān)的通斷，閥門閘閥的開啟，調(diào)節(jié)裝置的位置狀態(tài)，電動機的開啟狀態(tài)和主泵機的狀態(tài)。
3、泵站模擬狀態(tài)的電量監(jiān)視。包括電壓、電流、功率等
工程要求設(shè)置泵站計算機綜合自動化系統(tǒng)，以提高泵站管理效率和加強設(shè)備運行的可靠性,提高泵站的運行管理水平,降低運行成本。根據(jù)這些要求和工程特點，計算機綜合自動化系統(tǒng)在設(shè)計中可由三個部分組成即計算機監(jiān)控系統(tǒng)、工程自動監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)。
微機監(jiān)控系統(tǒng)主要功能應(yīng)有測量、控制、保護、信號、管理等，主要包括對變電所、泵站主機運行參數(shù)的監(jiān)視、測量、控制、保護，相應(yīng)輔機設(shè)備的控制、監(jiān)視，以及水情數(shù)據(jù)的收集處理，實現(xiàn)集控室內(nèi)集中數(shù)據(jù)顯示、分析、處理，實現(xiàn)集中和分散控制。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要包括：主機泵、主變壓器、站所變壓器、電壓母線、電壓互感器、、直流電源系統(tǒng)和機組勵磁系統(tǒng)等。
（一、）泵站監(jiān)控系統(tǒng)組成
1.1工程自動監(jiān)測系統(tǒng)
設(shè)立自動監(jiān)測系統(tǒng)主要是為監(jiān)測泵站上下游水位、單泵機組流量及揚程、工程運行時的各種數(shù)據(jù)等，為管理人員實時提供數(shù)據(jù)，以便及時調(diào)整機組運行工況，提高運行效率。
1. 2視頻監(jiān)視系統(tǒng)
為使運行人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài)進行直接觀察了解，對泵站、節(jié)制閘周圍的現(xiàn)場情況進行全方位的監(jiān)視和管理，作為對監(jiān)控系統(tǒng)的補充，幫助運行人員進行綜合判斷。視頻監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視對象有：上、下游水面；防洪閘啟閉機房、主廠房各層、變電站各層內(nèi)的設(shè)備；電纜夾層、電纜豎井、電纜遂道電纜；安裝間、檢修橋、交通橋、攔污柵、防洪閘門、副廠房門前道路、廠區(qū)大門和廠區(qū)道路等處的實時情況。
（二）、系統(tǒng)組成的要求
2.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
計算機監(jiān)控系統(tǒng)需采用分層分布開放式結(jié)構(gòu)，由主控級和現(xiàn)地控制層級組成，兩者相互獨立。采用環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其通信效率較高，可靠性好。
自動監(jiān)測系統(tǒng)：由于工程安全觀測點的布局總體上較分散，采用總線和環(huán)形結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟，設(shè)計應(yīng)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
視頻監(jiān)視系統(tǒng)：因各監(jiān)視對象比較分散，采用總線和環(huán)形結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟，設(shè)計采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
2.2主要硬件、軟件配置
主控級主要設(shè)工程師/操作員工作站、工程自動監(jiān)測主機、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器、硬盤錄像機、網(wǎng)絡(luò)打印機、語音報警裝置、不間斷電源、計算機操作臺、光端交換機、彩色顯示器大屏幕背投等。
現(xiàn)地監(jiān)控單元與上位機用以太網(wǎng)連接，微機保護單元、勵磁、交流采集、溫度采集與上機采用RS-485串行通信網(wǎng)連接。
系統(tǒng)采用分層分布開放式快速以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為主控級和現(xiàn)地控制級二層，具有數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視和事故報警、控制與調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)通訊等功能。為達到以上功能，在集控室設(shè)置兩臺互為熱備用的ICS工控機、服務(wù)器、視頻主機、屏幕墻、UPS與打印機等。做到實時采集來自現(xiàn)地控制層級各設(shè)備的電氣量、非電氣量、及有關(guān)運行參數(shù)，對各參數(shù)進行周期巡查和處理，并接受來自調(diào)度層級的控制命令，進行數(shù)據(jù)交換，為避免誤操作，系統(tǒng)不僅要對各操作命令進行校核和監(jiān)視，而且能檢查被控對象的狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的條件，從而保證操作的可靠性。同時在現(xiàn)地LCU屏上設(shè)置切換開關(guān)以在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時將主控級退出，在現(xiàn)地對目標(biāo)監(jiān)控，并能貯存相關(guān)數(shù)據(jù)。以供運行工作人員分析研究和決策，因此要求現(xiàn)地控制層級優(yōu)先于主控級。
監(jiān)控系統(tǒng)軟件包括計算機系統(tǒng)軟件、基本軟件、應(yīng)用軟件及工具軟件。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：采用微軟公司的Windowns XP,數(shù)據(jù)庫采用Wonderware公司的InSQL SERVER8.0;前端操作系統(tǒng)：Client采用微軟公司的Windowns XP；
三、周場站存在的問題，
由于周場站的客觀的位置條件的局限，致使站的自動化沒有完全發(fā)揮出來，例如：計算機遠程的控制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，2.3泵站自動化系統(tǒng)與調(diào)度運行管理系統(tǒng)無聯(lián)系
泵站各種基本參數(shù)送至管理所調(diào)度運行管理系統(tǒng)，這才能充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的作用，才能體現(xiàn)效益。
四、運行中應(yīng)注意的問題
為在工程使用中能更好地發(fā)揮計算機綜合自動化系統(tǒng)的作用，在運行應(yīng)對以下問題進行注意：
（1）以計算機監(jiān)控為主，常規(guī)設(shè)備監(jiān)控為輔，做到技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟實用，實現(xiàn)“無人值班，少人值守”的目標(biāo)。
（2）在泵站主控級授權(quán)的情況下，系統(tǒng)能優(yōu)先動作，電氣設(shè)備都是成熟的產(chǎn)品。
（3）系統(tǒng)的軟、硬件采用國內(nèi)成熟的產(chǎn)品，相同監(jiān)測類型的儀器統(tǒng)一。
（4）監(jiān)測儀器和監(jiān)測系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，可維護性好，易于擴展。
五、結(jié)束語
周場站為國家重點工程，這就要求在進行泵站電氣設(shè)計時不斷采用性能可靠、技術(shù)先進以及自動化程度高的產(chǎn)品,以提高泵站管理效率和加強設(shè)備運行的可靠性,同時又便于泵站水資源的優(yōu)化調(diào)度,提高泵站的運行管理水平,降低運行成本。
參考文獻：
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[2]陳虹，唐鴻儒.大型泵站綜合自動化系統(tǒng)方案研究[J].中國農(nóng)村水利水電，1998.
