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泵站電氣自動(dòng)化設計分析論文
摘要：在城鎮化與工業(yè)化的發(fā)展趨勢下，泵站電氣自動(dòng)化在城市供水和防澇等領(lǐng)域有著(zhù)不可替代的作用。泵站電氣自動(dòng)化設計涉及內容廣泛，影響因素多，綜合性較強。泵站電氣自動(dòng)化的設計離不開(kāi)電氣設備、計算機和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)等先進(jìn)設備與技術(shù)的支持。不同類(lèi)型的泵站電氣自動(dòng)化的設計標準不同，在設計泵站電氣自動(dòng)化的過(guò)程中，需要根據泵站工程的重要程度和投資力度全面分析，運用可行的設計理念，提高泵站電氣自動(dòng)化的管理水平和操作效率。
關(guān)鍵詞：泵站；電氣自動(dòng)化；設計原則；基本功能
1泵站電氣自動(dòng)化設計的必要性
泵站是重要的市政配套設施，尤其是供水泵站，更是關(guān)系到城市居民的日常用水。在供不應求的時(shí)代背景中，國家實(shí)行“節能減排”的戰略方針，建設電氣自動(dòng)化泵站，達到環(huán)保節能的目的。在計算機技術(shù)的快速發(fā)展下，泵站自動(dòng)化技術(shù)有了一定的提高。加強泵站自動(dòng)化設計的研究，積累設計經(jīng)驗，擴大泵站自動(dòng)化的投資規模與設計范圍，能夠為日后標準、規范的泵站自動(dòng)化設計提供參考資料。
2泵站電氣自動(dòng)化的設計原則
2.1效益原則
自動(dòng)化泵站建設需要將大量資金投入泵站電氣自動(dòng)化設計、建設、改造和維護等環(huán)節中。但在泵站工程竣工驗收后，會(huì )因為其本身的工作特性和運行環(huán)境，大多數時(shí)間被閑置，泵站投入使用后的回收效益低于投入的資金價(jià)值，因此在泵站電氣自動(dòng)化設計中，應注重發(fā)揮泵站工程的運行效益。
2.2實(shí)事求是原則
在設計泵站電氣自動(dòng)化工程之前，需要做好工程勘察和調研工作，根據當地的規劃與實(shí)際需求，進(jìn)行泵站電氣自動(dòng)化設計。設計工作要秉承“實(shí)事求是”的原則，保證泵站電氣自動(dòng)化與實(shí)際相結合，根據不同的地理條件和投入資金力度，建設不同類(lèi)型的泵站。按照泵站的自動(dòng)化類(lèi)型，通常將其分為采集型、部分自動(dòng)化型和綜合自動(dòng)化型。
2.3可靠原則
泵站工程的質(zhì)量是泵站電氣自動(dòng)化建設的核心，在設計泵站工程方案時(shí)，需要對設計過(guò)程中的應用技術(shù)、設備、系統進(jìn)行試驗和考量，保證設計工作中的各項指標正常，提高設計方案的精準度，保證泵站電氣自動(dòng)化系統能夠良好運行。
3泵站電氣自動(dòng)化要實(shí)現的基本功能
3.1數據采集與處理
泵站電氣設備具有自動(dòng)控制、測量、保護、監視和通訊等功能，在泵站電氣自動(dòng)化設計中使用電氣設備完成周期性的數據采集和整理。建設企業(yè)的操作人員能夠通過(guò)應用程序發(fā)布，命令電氣自動(dòng)化系統采集泵站施工現場(chǎng)的各種實(shí)時(shí)數據，對于一些重要的數據，需要預處理并實(shí)時(shí)存儲。
3.2安全運行與監視
泵站電氣自動(dòng)化系統需要在主設備和輔助設備運行狀態(tài)下完成實(shí)時(shí)監視，保證系統設備的安全運行。泵站對系統的運行情況、停止情況、閘門(mén)啟閉情況和運行的各項參數進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，方便工作人員掌握泵站的實(shí)際運行情況。
3.3控制與調節
泵站電氣自動(dòng)化系統由多個(gè)模塊組成，在設計泵站電氣自動(dòng)化系統時(shí)，需要保證其控制功能滿(mǎn)足泵站機組啟動(dòng)、停止、變電等操作規范規定的要求。泵站機組的開(kāi)關(guān)控制由一條指令完成，計算機自動(dòng)檢測泵站機組的啟、停條件，當滿(mǎn)足啟動(dòng)和停止條件時(shí)系統執行操作；自動(dòng)檢測變電所開(kāi)關(guān)的操作條件，按照預定的步驟進(jìn)行分合閘；對泵站中的所有設備設置手動(dòng)控制方式、自動(dòng)控制方式、靜態(tài)試驗方式。
4泵站的電氣自動(dòng)化設計內容
4.1科學(xué)定位設計方向
從以上對泵站電氣自動(dòng)化的設計原則中我們可以了解到電氣自動(dòng)化建設是一項系統性很強的工作，投入資金、技術(shù)、運行環(huán)境都會(huì )影響到設計方向的確定。設計人員需要綜合考慮各方面的因素，結合當地的實(shí)際情況和泵站電氣自動(dòng)化的需求程度科學(xué)定位，設計出符合實(shí)際應用的自動(dòng)化泵站。
4.2選擇泵站電氣自動(dòng)化的系統結構
4.2.1監控主機＋通訊協(xié)議設備“監控主機＋通訊協(xié)議設備”結構可以將指令下發(fā)給監控主機，用來(lái)調整和控制系統。這種結構對通訊協(xié)議的設備要求較低，設計人員應該重視監控主機的選擇，這是泵站自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。監控主機會(huì )影響指令的正常傳遞，進(jìn)而影響自控系統的正常運行。4.2.2監控主機＋PLC＋通訊協(xié)議設備泵站的電氣自動(dòng)化系統按其單元構成可分為3個(gè)部分，分別是若干可編程控制器PLC、監控下層設備的通訊監控主機和通過(guò)以太網(wǎng)通訊的PLC。其中，PLC是控制節點(diǎn)，對于提高系統運行的可靠性起著(zhù)一定的作用。但此系統結構也有一定的局限性，就是PLC與下層的通訊能力較弱，對通訊速度造成了阻礙。4.2.3監控主機＋以太網(wǎng)通訊RTU“監控主機＋以太網(wǎng)通訊RTU”結構具有繼電保護和可編程序控制器的作用，能對開(kāi)關(guān)量的輸入、輸出和模擬量的輸入、輸出起到保護效果。在泵站電氣自動(dòng)化系統的結構中，以太網(wǎng)是監控主機進(jìn)行通訊的主要媒介，能夠發(fā)揮泵站自動(dòng)化控制的水平。不過(guò)選擇這種系統需要有大量的資金來(lái)支持。
4.3明確泵站電氣自動(dòng)化的設計思路
要想實(shí)現泵站電氣自動(dòng)化系統的設計目標，不僅需要控制泵站中的開(kāi)停設備，還需要加大對自動(dòng)化系統的研究，實(shí)現對水位、流量的監控，電氣設備運行的保護和監控，事故和故障的預警，信息的采集與共享，無(wú)人值班等。泵站電氣自動(dòng)化的設計思路有以下3點(diǎn)：①信息設計。以信息為導向，用泵站電氣自動(dòng)化系統運行中采集到的信息數據作為水利系統信息化管理的基點(diǎn)，為水利信息系統提供準確的動(dòng)態(tài)數據。②典型設計。在泵站電氣自動(dòng)化的設計中，如果沒(méi)有相應的標準和規范，那么這時(shí)典型設計就具有標識性的作用，通過(guò)典型設計確定下來(lái)的設計方案可以為同類(lèi)型的泵站建設提供參考依據。③模塊化典型設計。不同地區對泵站類(lèi)型的需求不同，不同的泵站類(lèi)型對自動(dòng)化系統的要求不一，泵站之間存在著(zhù)機組臺數和形式的區別，需要在典型設計的基礎上設計若干模塊，將數個(gè)基本模塊通過(guò)積木式疊加組合成整個(gè)泵站電氣自動(dòng)化系統，根據不同泵站的建設要求將其應用到泵站的電氣自動(dòng)化設計中。
5結束語(yǔ)
在當前形勢下，總結泵站電氣自動(dòng)化設計的思路，根據泵站電氣自動(dòng)化系統中主要設備和輔助設備的結構形式與運行質(zhì)量，為泵站電氣自動(dòng)化設計提供了一定的參考價(jià)值。將各種現代化技術(shù)與設備運用到泵站自動(dòng)化設計中，能夠加快我國泵站電氣自動(dòng)化的建設，實(shí)現無(wú)人值守和自動(dòng)操作的建設目標，從而降低人力成本，提高工作效率。
參考文獻：
�。�1］孫博群.泵站電氣自動(dòng)化設計分析與思考［J］.科技展望，2016（36）：89.
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