泵站信息化技术研究与应用

林振鹏

摘 要：泵站主机和辅助设备可以利用计算机监控系统收集和处理数据，并且实现控制与调度，自动修复和优化系统。采用状态监测系统能够对主机设备运行状态进行实时检测，及时报警异常情况，并且为检修人员提供故障信息。此次研究主要是探讨分析泵站信息化技术及其应用，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：泵站；信息化技术；应用

在信息化时代发展背景下，我国多数水利泵站实现信息化建设发展，并且部分水利工程将重点泵站作为枢纽，并且将大型泵站作为中转点，以此实现水源调运，农田浇灌以及城市内涝排洪调配系统。泵站通过应用信息化技术能够实现自动化运行，但是还有部分地区水利工程泵站在信息化建设中还存在较大差距，某些地区正在将手动运行状态转向自动化运行。尽管多数发达地区已经实现泵站自动化运行，但是与信息化建设要求还存在较大差距，还需要进一步提升智能化程度。

1、泵站信息化系统

图1为泵站信息化系统组成图。针对现地级来说，其主要由泵站现场多台现地控制单元测量和监控泵站主机、变配电以及辅机设备。在现地控制单元中包含状态监测单元、微机保护装置、监控单元以及安全监测单元。以上各子单元采用网络技术连接于站控级。站控级内包含多台服务器和计算机，在计算机监控系统中，利用监控主机能够展示出泵站运行状态与数据，在异常故障情况下能够及时发出警告，实时统计和分析泵站运行数据，确保泵站人员能够集中控制和监视泵站机组以及闸门和变电所等设备。不同子系统中包含独立上位机，能够实时显示出测量单元的数据分析结果。针对管理级来说，其包含信息管理系统和管理局域网。

2、泵站信息化建设内容

2.1远程控制信息化泵站

第一，控制箱：控制箱需要安装电源开关和电源指示燈。系统利用断电方式使系统复位。将故障指示灯、状态指示灯以及水源指示灯设置在系统中，确保泵站运行人员能够直观了解到泵站运行情况。1）电源接入与电源输出控制：控制箱电源为220V，控制箱提供电源输入，并且将该电源作为开关量传感器输入与中间继电器输出的驱动电源。2）获取泵站电参数。控制箱通过电参数模块能够获取泵站电参数，采用三相三线接入。3）输出/输入端子：输入端子包含多个开关量，输入电压控制在24V。系统可以获取各开关量状态，0号码端子属于公共端子。输出包含多个继电器常开充电，触点电压可高达220V，电流最大可达5A。

第二，泵站预设参数与逻辑控制：泵站预设参数包含泵站IP号，泵站电流互感器比值、账户通信方式等。控制逻辑主要采用水参数控制逻辑实现，能够有效处理泵站异常情况。电参数控制逻辑标准为基准电流数。根据泵站实际运行情况能够明确泵站基准电流数。通过控制箱控制主板进制码设定泵站基准电流数，有效值为255A以内。

2.2硬件配置

第一，系统登录。泵站远程控制子系统主要是采iOS与安卓系统所定制的APP，使用手机号能够登录系统。

第二，系统监控：监控功能主要包含机组控制、告警控制、运行控制以及图片视频。采用硬件监控终端能够控制机组运行，获取运行温度和电流电压等参数。通过硬件监控终端控制告警机制，能够对机组离线、门禁以及运行告警等进行监控。利用手机APP能够控制机组，远程启闭站房门禁系统。

3、泵站信息化建设与应用分析

3.1计算机监控系统

泵站通过应用计算机系统能够采集数据，整合归纳主机与辅机数据，以此实现调节控制、数据分析以及系统诊断等功能，优化泵站系统应用，通过视频形式传输数据信息，这样既可以实现人性化设计，还能够提升便利性。针对数据采集来说，主要是采集功能电流电压数据，并且汇总非电量数据，例如集水井和叶片角度。数据处理包括模拟量处理、开关量处理、数据统计计算等。对于存储与处理数据来说，能够按照电量要求、时间要求等存储数据，以此操作泵站和执行命令，有效查看和排除系统故障，优化系统运行状态。系统控制与调节功能主要是按照不同调控层次开启或关闭设备，还能够对水闸、泵叶片和励磁进行调节。针对监控与报警系统来说，主要是监控主机组与变配电运行状态，并且分析诊断运行参数，详细记录开机与停机问题。针对自诊断恢复来说，该项功能可以深入了解和分析硬/软件运行状态，及时诊断和修复故障问题，防止冗余设备所导致的拖沓影响。在发生故障问题之后，能够及时切换设备，并且发出报警。针对调节与控制功能来说，其不仅能够控制系统和应用顺序，还能够提升操作调节效果，优化各项功能。

3.2状态监测系统

泵站变配电与主机组极易出现故障问题，包含电气故障和非电气故障两种。针对电气故障，其主要由于微机保护装置存在问题，影响保护效果。非电气故障主要是由于泵站计算机控制效果不佳。若检修人员不了解故障发生原因，就会耽误故障最佳排除时间。因此为了提升故障运行效率，必须从以下方面入手：第一，主机组故障问题。该类故障包含水泵叶轮外壳振动过大、噪声过大以及定子温度异常等，在排除故障时首先需要分析故障所致原因，分析主机组相关参数，以此排除故障。第二，主变压器故障。该类故障包含主电机油温异常、绝缘损坏等。检修人员需要观察故障表现，及时更换损坏的部件。第三，针对控制系统与辅机故障问题，该类故障问题表现形式为冷却水中断以及油缸油液不足，在检修维护时需要检测相关参数，针对无法明确的故障问题来说，需要采用数据方式探究故障所致原因。第四，针对电气故障问题来说，则应当及时确定故障位置并予以排除，避免引发较大的安全事故。

3.3工程安全检测系统

泵站工程在实施日常检测时应当注重水位流量、伸缩缝以及河床变形情况等，根据相关要求测试以上部位。然而因技术问题限制，导致泵站安全监测系统比较少，通常都是采用人工观测方法，尽管部分泵站将监测仪器配备在泵站中，然而多数监测仪都被融入计算机监控系统中。对于该类问题来说，则需要应用基于网络技术的安全监测系统，此种监测系统能够对伸缩缝、扬压力以及水位进行采集，实时显示出水闸与泵站的断面浸润线，并且对比分析测点数据变化情况。通过短信或报警方式通知数据偏差浮动情况。通过应用此种安全监测系统能够自动整理文件资料，自动生成时间事件报表。

3.4泵站信息管理系統

通常情况下，泵站信息管理系统能够实时监控计算机系统运行数据，分析和处理各项运行数据，将处理结果提交至相关主管部门，确保主管部门利用数据连接方式明确系统运行状态，分析和研究潜在的安全隐患，并且提出高效地解决措施。其次，该信息管理系统还能够接收上级指令与数据，合理安排工作任务，以此促进系统安全稳定运行，还能够确保管理模式的信息化和自动化。泵站管理人员应当注重管理和维护泵站：第一，合理安排维护人员、票务人员和值班人员，在设置岗位时必须立足于水利工程的实际需求，利用网络模式提升管理效果。第二，注重监管和优化网络，此种监管方式能够实现远程调控，实时监控泵站的运行状态，及时跟踪数据信息。第三，泵站人员应当注重存储和计算数据信息，为后期应用提供数据依据。

3.5视频监控系统

按照泵站运行情况，合理设计安防系统。将摄像头和红外探测器设置在防范区域内，当无关人员进入到红外探测器防范区域内时，探测器会发出警报声。安防监控设备也会发出警报声，提示非法入侵，能够起到预防犯罪功能。该系统具备图像侦测功能，视频监控范围内捕捉到异常现象时，会通过短信方式提示管理人员，通过视频显示器能够了解到现场实际情况。系统在发现异常问题时能够在短时内拨打预设电话号码通知管理人员，管理人员可以通过远程电话监听现场存在的问题。

4、泵站信息化对智慧水务，智慧城市的重要性

智慧水务主要是利用在线监测设备感知城市供排水系统运行状态，应用可视化方式将供排水设施与水务管理部门联合在一起，及时分析和处理城市水务问题。泵站信息化建设有利于实现智慧水务。在智慧城市发展过程中应用智慧水务技术，能够对区域内水质进行监测，当发现异常问题时能够及时发出警报，定位异常位置并予以解决。其次，通过泵站信息化技术能够合理调度城市水务，分析用水高峰期，预测和推断与水务有关的数据，以此实现智能化税务调度。

5、结束语

综上所述，随着信息技术的快速发展，关于泵站信息化技术的研究也在不断深入，关注状态监测、信息管理以及安全监测等信息化内容。因此在研究泵站信息化技术时也应当从以上步骤入手，加大泵站信息化建设力度，为周边居民提供优质的水利服务。

参考文献

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