大型泵站更新改造策略及技术分析

刘红兵

（安徽省驷马山引江工程管理处乌江站，安徽 和县 238251）

当前的大部分泵站存在设备老化的问题，解决设备老化所带来的水泵磨损、能耗高、流量减小等问题是当前大型泵站改造的关键。因此，结合当前的时代背景，本文针对大型泵站的技术和策略进行相应分析，以驷马山引江工程为例，对大型水泵改造项目进行探讨。

1 大型水泵现存问题分析

驷马山引江工程始建于1969年，是滁河流域水利工程的重要组成部分。其能够有效缓解环境干旱、水资源短缺以及水环境恶化等问题，在防洪和灌溉方面具有重要作用，对于推进我国国民经济的可持续发展也起到了至关重要的作用[1]。经过多年运行，驷马山引江工程中很多大型泵站存在着设备老化问题，这些问题亟待解决。

1.1 大型泵站更新改造问题

第一，在当前驷马山引江工程中存在着设备老化的问题。对驷马山引江工程大型泵站而言，相关设备的老化会导致水泵磨损、能耗高、流量减小的功能性损害[2]。第二，大型泵机的优化技术有待提高，电机的功率因数和效率不高[3]。一些水泵叶片调节机制不灵活、控制性能差，不能满足安全运行的标准。第三，如今的水流量控制分析方法已经取得了重要的成果，但还没有得到广泛的应用，使得当前的驷马山引江工程大型泵站更新改造中存在的问题较为突出。

1.2 大型泵站更新改造政策问题

驷马山引江工程大型泵站的更新改造需要政府部门的支持，由于没有稳定的政策资金来源，泵站的设备更换周期较长，设备维护机制不够完善。大型泵站维护宣传相关手段不到位，且缺乏对大型泵站更新改造重要性和紧迫性的深刻认识，导致在实际大型泵站更新改造工作中存在着资金供应迟缓、相关政策不及时、不到位等问题。

泵站是现代水利工程的核心设备，提供电力排灌技术，有利于推进我国传统农业向现代农业的转变。在过去驷马山引江工程大型泵站自动化的设计中，实际问题考虑不够，没有充分发挥其节能和保护的优势。一旦出现故障，不及时修复就会造成水利系统的瘫痪。因此，对于我国大型泵站的更新改造需要国家政策的大力支持，国家需要关注水利工程设施的建设，增加资金的投入，大力培养技术先进的水泵工程技术人才，运用先进的工程技术，进行合理、科学、高效的建筑改造施工。

2 大型泵站更新改造技术分析

根据驷马山引江工程泵站测试结果，有必要对效率低、能耗高的泵站进行技术更新和改造。水泵技术改造要使水泵具有良好的水力性能、效率高、调节范围宽以及能够适应不同的灌溉环境等特点。在更换水泵配件时，需要考虑更换部件的主要类型。由于水泵严重磨损的部分较多，所以在更新改造的过程中应该采用高性能的配件。

2.1 大型泵站电动机的改造

对于驷马山引江工程大型泵站电动机的改造主要考虑两个方面：安全性能和经济效益。首先，应该要选用高性能的电机线圈材料，避免电机绝缘老化。其次，对于老化严重、无法修复的电机应及时更换，并采用最新的、高性能、高功率因数的大型泵站电动机。最后，在泵站更新改造的同时需要增加电机额定输出功率，提高电机的导电性能，使用高质量的线材满足大型泵站电动机的运作需求。

2.2 大型泵站输水管道的改造

驷马山引江工程大型泵站输水管道是泵站的关键输送部位。首先，应该在选择合适管径的基础上提高管道的直径，从而降低大型泵站输水管道的能源消耗。同时管道直径不宜过大，根据实际情况和经济情况确定管径大小；其次，应尽量降低管道长度，减少管道的投资，节省能源；同时，减少驷马山引江工程大型泵站输水管道不必要的灌溉以及排水中的管道配件，改善水流条件和不同直径的管道弯头，降低局部阻力系数，以保障管道的密封性来提高管道的效率。

2.3 大型泵站进出水构筑物的改造

大型泵站进出水构筑物的优化改造主要从取水建筑物、前池、拦污栅、进水池、出水池等方面实现。驷马山引江工程进出水构筑物包括进水建筑物和出水建筑物。进出水构筑物的改造需要结合实际的经济效益以及处理效率等各方面因素进行综合考虑。比如，取水建筑物的改造，主要是引渠和沉沙池的改造，要综合技术、经济以及地势等各方面因素确定是否要采用引渠。如当泵房位于岸边采用直接从水源取水的方式时，则无须设置引渠，从而避免成本浪费。

2.4 AI技术应用，打造智能泵站

通过现代化的科技应用，在信息化的基础上建设运维检修系统，将运维检修与巡检、状态监测、设备管理、资产管理以及移动APP之间联系起来，并应用数据共享机制，为运维检修提供数据源，实现一键报修、状态反馈、远程指导、检修信息分析等功能。同时，还应基于设备信息和数据模型，推送设备下次检修、报废等信息。

3 大型泵站更新改造策略分析

3.1 大型泵站更新运行分析决策

基于数据挖掘技术和数据模型实现对驷马山引江工程大型泵站主要运行数据的采集分析，并进行数据筛选、入仓、挖掘以及数据关联等操作，如振摆、扬压力、开度以及电气性能参数等，构建大数据辅助决策分析系统，为驷马山引江工程泵站运行提供实时监测、统计数据分析、检修更新提醒、设备状态综合评判以及决策分析等功能，从而为管理者提供可靠的泵站智慧化管理决策依据，提升泵站智能管理水平。

3.2 大型泵站更新知识库体系

为提升泵站运行管理人员技能，构建业务智能学习考试知识库系统体系，实现在线学习、在线查询、在线考试三位一体化建筑。根据每个工作人员的岗位智能分配学习内容，实时进行考评统计，包括在线考试，在线学习，业务资料共享等功能，提升相关人员业务技能，实现可持续化发展。

4 结语

驷马山引江工程大型泵站的更新改造工程十分复杂，具有任务繁重和项目较多的特点，在施工过程中要注意施工的质量和施工的安全性，在保证工程质量的前提下，使改造工程能够高质量完成。与此同时，我国大型泵站的更新改造技术与国外先进技术存在一定的差距，我国大型泵站的工作者需要努力学习外国的先进技术，并结合我国水利环境实际情况，因地制宜地应用到我国的工程实际中，这样才能从根本上做好我国大型泵站的更新改造工作，促进我国水利工程项目的发展。