泵站的电气自动化的设计探析

　　摘要：泵站作为重要的水利设备，在城市运行中发挥着重要作用。但是在实际运行中发现泵站自动化水平已经无法满足现代城市的要求，很多泵站的信息收集和设备工作状况监控程度不高。针对这种情况，对泵站的电气自动化升级极为必要，按照信息化、标准化、创新化的理念，引入智能化控制系统、加强水泵自动化控制，巧妙利用PLC实现对设备运行、水位的检测，利用中央控制系统，对设备进行调节和控制。同时进一步集成系统的应用，让运营单位更好的完成对城市泵站的监管，更加有效发挥泵站的群体效应。

　　关键词：泵站;电气自动化;设计;探析

　　引言

　　泵站在我国工程管理和各城市建设中具 有重要作用，它在城市供水、防涝等方面都担任着重要的任务。随着网络技术、信息化技术的发展，泵站控制自动化程度不断提升，不仅仅提高了操作控制效率，同时提高了管理水平，尤其是改变了传统的多泵站管理模式。未来泵站的发展向着智能化、自动化方向。本文就泵站的电气自动化设计进行初探，分析现有问题，提高设计水平。

　　一 泵站运行现状

　　排水泵站作为重要的水利设施，其运行管理水平直接影响着当地居民生活质量。尤其是排水泵站的自动化水平，但是在实际设计、施工中，泵站的电气自动化仍存在不足。

　　1)电气自动化覆盖程度有待提升，在一些农村和郊区泵站仍然依靠液位计来实现泵站的启动，因此控制精准度不足，浪费能源，影响整个泵站的使用寿命。同时在设计时，配备了备用泵，来保障主泵检修的情况下，作为替代进行使用。但是确实对于备用泵的检测系统，继而导致长时间限制，备用泵损害。

　　部分污水泵站缺乏完善的控制系统线路，不能充分保护系统的主要设置，影响自动控制系统的功能。系统设备的维护工作不到位，导致系统的网格结构陈旧，容易造成泵站与中央控制室之间重要数据的丢失，并影响自动装置的完整性和准确性。控制数据。另外，该系统缺乏对泵站的特定操作的动态监视和管理，这不利于信息的完整性。

　　2)智能化程度有待提升，我国是一个四季分明的国家，雨季和旱季时，水泵工作量有较大差异。尤其是在雨季时，水位上升过快，泵每次启动时间间隔缩短。由于启动瞬间电流过大，时间过短，极易出现电柜跳闸，导致泵无法正常运作，继而影响这个区域的排水工作。如何针对不同季节、不同工作环境的智能化控制系统，是每个设计人员需要考虑的问题。

　　二、泵站设计理念

　　根据上文的分析，我们了解到完善泵站的自动化是既有必要的，比仅仅是对泵站工作效率、设备的一种保护，更是保障居民生活的一项必要举措。同时，随着网络技术、信息技术以及数据处理技术的发展，泵站现有电控系统的升级也是为未来趋势。因此在开展泵站电气自动化设计时，需要遵循以下几个原则：

　　1)注重信息要素，随着数据处理能力的提升，系统可以更好地处理大量。且复杂的水文信息，因此在设计之初，应该将所有信息归类收集。充分发挥和提取泵站运行的基础数据，构建相关的数据模型，为后期的电气自动化设备设计与运行参数设定提供参考。

　　2)规范化设计，对于泵站建设国家已经出台了GB50265-2010泵站设计规范。因此在建设和施工中，电气自动化设计要严格按照国家标准的要求或者高于国家标准进行设计，来提升我国泵站设计的标准化，有利于后期的维护，降低维护成本。

　　3)设计创新性，随着技术的发展，在电气自动化设计方面，应该积极引入新的设备、新的技术，继而满足现代泵站使用需求。在数据处理方面，添加云处理技术，在系统控制方面加大泵站的集成控制能力，提升控制效率，保证系统稳定性，引入智能学习系统，针对不同的问题，能够技术做出反应，提高泵站运行的稳定性。

　　不管何种设计，都是为了保证泵站运行质量、提高运行水平。因此在实际设计时，要充分考虑泵站运行实际情况，根据实际情况，优化设计。

　　三、泵站电气自动化设计策略

　　为了更好的说明整个设计流程和要点，以雨水泵站为例，设计其电气自动化控制系统。泵站的自动控制系统是一个完整的分布式实时过程控制系统。 在正常运行模式下，该系统可以由泵站主控计算机控制，也可以由远程管理办公室的调度中心控制，以实现统一调度，运行和控制。作为泵站的自动控制节点，站级计算机控制系统通过通讯线路和调度网络的结合，可以监控泵站内所有设备的运行状态，功率参数，水测量参数，报警信息等工作状态。

　　1)前端图像监控系统，在监控系统的前端配置彩色摄像机对现场进行拍摄，摄像头可以根据实际情况调节焦距，继而实现远程实时、防盗监控。

　　2)防盗门禁监控系统，为了提高设备的自动化程度，对于全城雨水泵站实现防盗监控布置，利用红外探测设备，对进入人群进行探测，并且将探测信息转化为数字信号，和前端摄像机结合，来保证工作人员的正常访问。

　　3)水泵电气控制系统，雨水泵均采用手动和自动控制两种模式，配置相应的切换开关。当开关处于手动状态时，可以在高、低压柜上进行控制，主要用于安装，调试和设备维护;当开关置于自动模式时，可以根据过程流在PLC中进行控制。PLC系统控制和监视水泵，并負责将信息传输到控制中心。主要功能如下：监测集水井的水位，包括水位数据采集，水位超高报警等;水位数据采集通过超声波水位计传输到电气控制柜中的智能控制器。智能过程控制器通过与设定值进行比较来控制水泵的运行，并警告超高水位。为了控制水泵，系统根据自动控制状态下的水位变化启动水泵，根据运行时间或运行条件自动切换设备，为水泵提供故障保护;当液位高于或低于设定值时，检测到运行状态会触发警报。在手动控制状态下，电气控制柜上的按钮操作保留用于临时操作或事故处理。雨水泵的电气控制和操作原理是确保进水量与抽水量一致。如果进水量大于抽水量，则可能超过水位;如果抽水量大于进水量，可能会导致设备干运转并损坏设备;确保高集水井水位运行，减少水泵的扬程，从而降低能耗;确保水泵不受水位波动的影响，即当水位设置为临界水位波动时，避免频繁启动泵;泵的运行时间和时间基本一致。

　　4)中控室，作为人机操作的主要系统，中控室配置触摸屏，显示泵站的工艺参数、设备运行状态，通过友好的人机界面，让操作更加简单直观。更加有利于整个泵站的监管。同时大型集成控制系统，提高了整个城市的雨水泵站的工作效率，减少了人力投入。

　　结束语

　　泵站作为重要的给排水设备，其运行质量影响着居民生活质量。同时随着智能化、信息化时代的到来，传统的泵站自动化已经不再适应现代泵站的要求。泵站需要再次的升级，转变现有自动化覆盖程度低、监控水平差、智能化欠缺的现状。进行泵站的自动化设计需要从信息收集、智能化控制、标准化设计方面入手考虑，扩大电气自动化设备的应用范围，完成对泵站的全面自动化控制，保证设备运行和设备安全。

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