浅谈大型泵站自动化与信息化管理的衔接

张 莹 崔 凯 周旭东 刘劲枫

随着科学技术的不断发展和完善，大型泵站已经开始从传统人工管理转变为自动化、信息化管理，形成了以智能化管理系统为核心的管理体系，为泵站管理效益的提升创造了新的契机。但在自动化与信息化管理实践过程中，我国大型泵站自动化管理建设还存在一定的疏漏，对智能信息把握不到位，导致信息管理中关键数据准确性大打折扣。如何对上述系统进行优化，做好大型泵站自动化与信息化管理的高效衔接已经成为新时期人们关注的焦点。

一、大型泵站信息化与自动化的内在关联

大型泵站信息化管理就是利用计算机技术对整个泵站的运行进行监控，利用各项技术做好对大型泵站的测量、保护，同时还要对设备进行控制，结合监测数据及时发现大型泵站运行问题，探索有效的管理方法，从而提高泵站管理水平，为今后的发展奠定良好基础。在信息化应用方面主要包含液位信息采集、对流量采集、电流电压采集以及电量信息采集等。

自动化管理在大型泵站管理中属于技术系统，它能够有效改善泵站的运行状态，提高信息化管理水平，减少大型泵站管理失误，最终达到管理目标。自动化管理除了对技术有较强的要求，还需要管理人员具备专业化的素质，以确保自动化与信息化两者的衔接质量，降低两者的局限性，进而提高大型泵站信息采集与自动化管理的效率。

因此，大型泵站在发展过程中需要做好自动化与信息化管理衔接工作，这样才能提高泵站的运行效率，确保设备的正常运作，确保信息数据的安全，进而更好地为泵站发展服务。

二、大型泵站信息化与自动化的衔接方案

大型泵站信息化与自动化衔接过程中需要对自动化和信息化技术之间的衔接点进行合理设置，依照两者之间的关联做好设备协调和系统构建，以保证泵站工程自动与信息化系统的可靠性、有效性和科学性。

1.系统架构

依照大型泵站运行需求可以对泵站、水闸等装置中的智能控制单元进行构建。一般泵站、水闸的信息管理系统处于泵站计算机监控系统与上级管理部门管理信息系统之间，是泵站运行管理和日常管理的工作平台。在该平台运行过程中下层为计算机监控系统的各种实时运行数据，上层为上级管理或者调度部门的指令或者数据，平台将两者的数据整合，并完成上下层间的信息交互。其中大型泵站自动化与信息化系统既需要对采集的数据进行分析、处理和统计，并上报有关统计结果，又需要具有泵站运行的值班管理、调度管理、设备台账管理等功能，这样才能够实现泵站的数据采集和控制，形成完整的智能化控制系统。

2.主要内容

我国对大型泵站自动化与信息化管理架构非常重视，在该基础上构建了泵站计算机自动化监控系统，这些系统采用的技术先进、功能完善、可靠性高，为泵站的安全稳定运行奠定了良好的基础。与此同时，还在上述基础上运用集成化软件，如组态软件、远程控制软件等对自动化装置进行控制，真正实现了实时测量、实时控制，其主要包括：

（1）检测单元。通过红外线检测装置、压力检测装置、采样装置等对大型泵站设备及其节点的各项数据进行采集，为系统控制提供有效的数据；通过通信模块和通信线缆将上述物理数据转变为数字或模拟信号传输到系统中。该通信装置中应注意线缆的选择，以提升信号的保真效果。

（2）处理单元。集成系统对通信模块中的数字或模拟信号进行采集，通过泵站运行数据采集主机及运行数据库服务器形成有效的数据体系，并通过处理系统对数据进行对比、计算、分析，得出大型泵站运行状态结果，并将其计算内容存储到服务终端，同时传输到显示装置中。

（3）集成控制系统。显示系统将数据转变为可视化图像，为操作人员操作控制提供参考。智能控制单元可以依照数据状况主动生成控制指令，并将上述控制指令发送到控制单元，对大型泵站运行状况进行控制。尤其是在故障处理中，能够实现区域故障的及时预防和控制，实现了大型泵站运行效益的改善。除此之外，泵站控制系统还能够提供人工控制装置，由人员依照显示装置中的各项信息进行手动控制，以实现设备的制动和调停。

（4）控制单元。依照泵站实际运行状况形成不同控制单元，包括制动单元、停车单元、减速单元等，结合集成控制系统的指令完成控制操作。

（5）信息安全。可采用有硬件网闸、防火墙和多级存储权限控制等安全机制，实现信息管理系统与自动化系统的安全隔离，对系统数据进行防护，避免出现数据库泄露或外部攻击等，提升大型泵站自动化和信息化衔接的安全性和可靠性。

三、自动化与信息化管理衔接应用分析

某大型泵站建成于1999年，作为泰州重要的水利工程，具有引江河水进行灌、排的功能。但由于该泵站建成时间较早，自动化与信息化管理衔接较为落后，严重阻碍了该泵站的发展。作为南水北调水源工程之一，该泵站积极进行信息化与自动化管理衔接改革，取得了一定的成效，主要表现在以下方面：

（1）在原有设备控制DCS集散控制系统上进行了闸门综合自动化系统升级，实现了闸门远程控制，同时还做到了闸门的日常信息化管理，运用互联网技术构建了“基于RIA架构的大型泵站信息管理系统”，提高泵站自动化管理与信息化管理的安全性。该系统构建的过程中以自动化控制为核心，依照日常管理数据形成智能化决策方案，形成自动控制指令，可实现闸门的自动关闭和开启，完成系统的实时控制。这种控制方式能够依照实际情况进行自适应调整，减少了人工控制中的时间误差，在很大程度上提升了大型泵站运营成效，是新时期大型泵站管理中的重中之重。

（2）构建了完整的监控体系。泵站利用各项技术，实现了对人员、技术、设备方面的全面监控，确保操作流程的正确性，以提高泵站运行管理水平。此外还能够对数据库信息实时监控，达到了泵站自动化与信息化管理衔接的目的。以智能监控装置为核心的智能采集系统能够实现大型泵站数据的实时采集，使数据更加全面、有效，为大型泵站管理提供了强有力的数据支撑。监控系统运营过程中能够在智能监测设备基础上对数据、信息等进行实时采集，依照数据处理和分析技术对大型泵站运行状态进行准确判断，对出现故障或超过风险阈值区域可直接进行报警或启动自动保护装置，以降低大型泵站可能出现的安全事故。

四、总结

大型泵站自动化与信息化管理衔接过程中需要对管理内容进行强化，依照管理要求对自动化技术和信息化技术进行提升，做好两者的协调和平衡，以自动化装置为基础，信息技术为辅助，做好智能化控制和监测体系的构建，实现泵站的实时监测及故障处理，从而全面提升泵站运行成效