水厂泵站自动化控制中的低压节能技术分析

许星辉

摘要：水厂泵站是大量的能源消耗单位，每天消耗的能源都十分巨大，容易造成大量的电力资源浪费，迫切需要节能降压技术来减少能源的消耗。很多水厂和泵站都实现了自动化控制，并且自动化程度不断提高，也需要大量的电力能源。因此需要对低压节能技术进行分析和总结。本文主要针对水厂泵站在推行自动化控制中的低压节能软硬件设备技术进行分析探讨，在模拟实验中，测试低压节能技术的可行性和安全性。

关键词：水厂泵站;低压节能技术;自动化技术;模拟实验

1 前言

水厂泵站主要为城市和农村提供日常的生活用水，工业供水，随着城市和工业化的不断发展，水厂泵站的供应也暴露出很多问题。为了节省人工，提高工作效率，水厂泵站不断引进自动化技术控制，很多过程都实现了自动化控制。自动化控制在节省了人力，提高了工作效率的同时，也造成了大量的电力资源消耗。要想实现经济和企业效率的提高，必须减少自动化控制过程中的能源消耗，推广低压节能技术。要想实现这个过程中的低压节能，需要保障最大用户数量的供水和水压够用的基础上，让自动化控制过程维持在最低压下运作，这样就能达到节约能源的效果。文章主要针对分析水厂泵站的自动化控制技术，对如何进行降压节能，进行了相关的技术分析。

2 泵站水厂低压节能软件分析

在常规的水厂泵站自动化控制过程中，需要确定控制过程中的基本边界条件和基本设备参数，边界条件是流量和水压，基本设备参数是水泵，电机，涡轮。在确定了自动化控制系统中的这些参数信息后，水厂泵站主要采用最小二乘法理论来进行节能软件的数据化处理。在这种低压节能算法的基础上，可以用串联和并联互相联系的泵组来进行算法拟合，在这个过程中自动组合出一套最简单最方便的运算技术和数据处理方式。

在这种简单方便和大数据技术的处理下，能够有效节约自动化控制过程中的运算时间和消耗的电量，而且可以保障整个泵组控制系统在最低能耗的基础下稳定运作，不会出现任何故障娥问题。这就是说，在整个自动化控制系统处于最低能耗的情况下，泵组系统能够进行低耗能的运作和系统调配。

分析水厂泵站这种节能软件的工作原理，可以熟悉整个软件在节能降耗过程中的运行，在边界条件和设备参数分析中，通过计算分析后进行筛选和优化，最终完成对数据的采集过程。对数据经过优化之后再进行最小二乘拟合曲线的计算。求解这个最优化节能方程的答案和结果，就能确定自动化控制系统中的最佳算法和运行方式。最终让组态软件接收相关的信号信息来对整个自动化控制系统进行控制，经过自动化系统的PLC过程，就可以实现对设备和过程的运行及自动控制。

3 泵站水厂低压节能硬件分析

泵站水厂的自动化控制过程中的节能技术一方面是软件运行中的最优化运算，另一方面是实际的硬件技术操作和运行。自动化控制过程中的节能降耗硬件主要包括低压线路转换终端层，综合节能装置及低压线路综合控制主站层等几大部分。

3.1 低压线路转换终端层技术分析

低压线路转换终端层主要是在泵站水厂自动化控制系统的运行基础上进行数据的采集，在固定时间进行取样，经过分析筛选后将优化好的数据上传到综合节能装置之中。在综合节能装置之中进行分析结果，反馈指令传达，控制命令的实施这些环节，在这些过程的协调和配合中实现整个自动化控制系统的稳定运行和良好运作。

这个硬件设备可以迅速进行线路和低压之间的转换，对自动化系统中的互联网模块进行不断优化和调整。和传统的线路转换器相比，低压转换器有着很多优势，能够在最低压下进行良好的工作，稳定水厂泵站覆盖区域的通讯信号和线路。保证整个区域和系统内的水资源使用和调度工作，在覆盖通讯区域上的距离也比传统的转换器增加了2000M以上。

3.2 综合节能装置技术分析

在低压节能算法的运行过程中，综合节能装置起到了很关键的作用。综合节能装置的作用主要是接收各种线路转换终端层级的信号和各种反馈指令及结果。很多反馈软件都需要这个硬件设备来实行相关的指标。所以，综合节能装置被叫做低压节能技术的中间按钮。

综合节能装置由通讯单元，无功率反馈单元和智能控制单元组成。智能控制单元是在最小二乘法算法的基础上运行，主要作用是收集分析终端层的信号和参数，运用低压节能降耗的标准对参数和信号进行各种优化，用标准参数对这些数据进行筛选，进行下一步的操作。没有关联的参数输送到无功率单元之中。无功率单元就是用来接收这些筛选出来的无关联参数，对这些参数进行相关操作和废弃。通过这样的操作和处理能够降低数据计算和分析处理的时间，降低了数据的处理和计算数量，可以让设备系统在低压的环境下持续运作，相当于降低了整个控制系统中的能耗和资源损失。通讯单元的作用就是接收终端层筛选出来的相关参数和数据，对这些参数进行处理，经过最优化的计算之后，这些参数会被输送到低压节能软件中进行处理分析。处理之后再次进行传输，最终还是通过通讯单元完成系统指令的执行。

3.3 低压线路综合控制主站层

低压控制主站层是低压线路综合控制的核心，主要作用是接收各种类型的参数和指令，并对这些参数进行筛选和分析，在运算过程中将信号划分为优化数据和无关数据。并且将这些数据反馈到低压线路控制终端层和综合节能装置之中。通过这些装置来实现对数据的处理，使得这些数据能够达到低压和降低能耗的目的。控制系统中的所有数据都是通过主站层来分析处理，主站层在对所有数据进行计算和分析处理的同时，还需要对整个自动化控制系统进行数据监测。在各个环节和操作过程中对数据进行分析和对比，甚至还要进行数据评测。在发现和监测到能耗过高，流程复杂的数据和计算时，及时进行终止命令的发布和执行。保障整个低压节能硬件和软件能够协调一致运行，达到降低能耗，低压环境工作的目的。

通过分析整个自动化控制系统的硬件设施，可以完整的理解整个硬件系统的工作结构和原理。第一步，低压控制终端层收集各种数据传送到综合节能装置，第二步，中间层对这些采集的数据进行分析和筛选处理，经过处理之后的数据传送到低压节能综合控制主站层。在这里对数据进行精准的分析和处理，划分为相关参数和无关参数，并分别进行对应的反馈和处理。最终，经过反馈和处理的信息又分别传送到终端层，再实现具体的指令和控制。

因此，整个的硬件系统在流程和传输上是可以形成闭环的，整个系统相互循环，在正常情况下保证了低压环境下可以良好持续运行，对于整个水厂泵站的自动化控制系统还可以实现数据的随时监控和分析运算，这样就实现了整个控制系统的电力能源消耗的降低，在自动化控制中实现了低压节能降耗技术。

4 结语

总而言之，通过分析水厂泵站自动化控制过程中的低压节能软件技术和硬件设备，能够让整个泵站自动化控制系统实现稳定的运行，结合低压节能技术的分析，验证了节能技术在自动化控制过程中的可行性，在这样的低压节能技术下，系统可以优化和节省电压，降低运行的电压和电力损耗，实现降低能耗，节能和提高效率的统一，提高整个水厂泵站的经济效益。虽然低压节能技术的软件和硬件设备还不是很完善，但随着技术的升级换代，低压节能控制技术前景会越来越好。

参考文献：

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