电气自动化控制在泵站中的应用及问题分析

潘贤

宁夏回族自治区固海扬水管理处 宁夏中卫 755100

农村灌溉信息化自动化建设以建设现代灌区为目标，实施“互联网+水利”行动，坚持需求导向，着重补齐短板。通过完善基础设施建设，提高灌区自动化监控智能水平，丰富自动化多元化监测采集点，提高节水和精准配水能力，实现泵站的数字灌溉、精准灌溉、协同灌溉，其中泵站自动化控制的应用在现代化灌区的建设中起着举足轻重的作用。

1 泵站综合自动化控制系统的特点

1.1 实用性及可靠性

该泵站自动化控制系统主要采取了分布式部署，由现场的总线通讯机构对上下层进行控制，这一模式不仅能够满足泵站多种功能的需求，还具有操作简单、实用性强、数据互通性高等特点，大大提高了工作效率。

1.2 安全性

虽然该系统采取现场数据交互，但是每一个模块当中都具有自动核对及检查的功能，如果出现工作人员操作不当或者失误，系统则会自动禁止操作并发出警报，相关人员可以通过人工操作进行开停泵站机组，从而提高整个系统的安全性[1]。

1.3 可维护性

设备的维护对于泵站系统而言十分重要，因此该系统在设计时便考虑到维护问题，可以采取模块化技术进行定期检查及维护，以保障系统的正常运行。

2 泵站自动控制系统中存在的问题

2.1 功能不够齐全

当前的自动化系统，相较于传统的监控系统，具有一定的优势，不仅所需要的设备配置体积越来越小，操作越来越简单，还可充分利用大数据技术，实现信息数据的共享。但若是从功能方面来看，泵站自动控制系统的功能还不够齐全，大多数都只局限于事故报警、数据处理等方面，却并未充分发挥计算机信息系统的储存功能和运算功能[2]。

2.2 效益不够明显

实施自动化监控系统后泵站的效益并不够明显。这是因为自动化监控系统的运行需要有一定的资金支持，尤其是全自动化监控系统更是涉及较大的投资金额。泵站的经济效益，主要体现在两个方面：一方面是减少自动化监控系统的维护管理费用；另一方面是要降低耗电费用。就目前而言，大多数泵站计算机自动化系统的投入，都来自开机和停机以及计算机维护工作，这可以减少抄表人员的数量，但无法减少维修管理人员。虽然部分泵站已经开始实行自动化监控系统，但是此系统的运行仅负责于泵站运行中的基本信息数据，却忽视了对设备故障进行分析，这不利于其效益的提升。

3 电气自动化控制在泵站中的应用措施

3.1 在泵房中的应用

泵站电气自动化技术的应用，可以在泵站的不同环节发挥不同的作用。当电气自动化技术应用于泵房时，变频器起着重要的作用。变频器的应用可以有效地降低功耗，调节水压。变频器具有PID调节功能。安装在泵房内，可保证自动调速和恒压供水。也可以使泵房在无人值守泵房中发挥更有效的作用[3]。

3.2 监测系统

监测系统主要是针对泵站运行的设备以及运行过程进行监测，分析其中可能存在的问题，并且进行相应的处理。在泵站运行管理中应用自动化控制技术，监测系统是一项重点内容，根据设备的运行状态，对各项所产生的运行数据进行获取，主要包括运行机组、变电设备、仪器仪表、电量以及温度、压力、流量等。同时，在获取各项数据以后，对各项数据进行分析，并且生成变化走势图，可以更加准确的掌握泵站运行情况，对其中可能存在的问题进行预测以及处理，将存在的危害降到最低，确保泵站运行的稳定性和安全性。

3.3 保护系统

保护系统是泵站运行管理中一项不可缺少的内容，主要针对泵站的运行状态实行保护功能，避免泵站出现运行问题。应用保护系统可以有效实行自动保护的模式，主要包括微机保护、母联保护、进线保护、同步电动机保护、站用变微机保护等。自动化控制技术在应用时主要是利用太网通讯接口以及网络交换机，可以有效实现保护系统与监测系统的各项数据交换，并且根据交换数据所显示的命令执行，确保泵站运行的稳定性，实现良好泵站运行管理模式。

3.4 电气控制线路

在一次电气控制线路中，根据泵站机械设备额定电流合理选型主回路导线和电气元器件，留有一定的容量裕度，提高控制可靠性；在二次电气控制线路设计方面，优化复杂繁琐的线路，减少控制过程中的故障点，提高电气控制的安全性和可靠性。设计过程中逻辑控制注重电气元件的动作时间，充分考虑逻辑控制过程中元器件动作顺序，以免错误动作导致泵站机械设备的损坏。电气控制线路中使用的导线必须满足数量少以及长度短的条件，最终实现公共连接线。除此之外，设计者在线路的设计方面和使用方面一定要确保安全性设计，避免线路出现短路现象时，提前设计出短路保护的设置装备，方便于在出现故障时能够快速的切断电源，进一步确保电气控制线路的安全性，提高工作效率和控制线路的质量。

3.5 泵站全自动化系统

如果经济条件允许，则可以在泵站中监理全自动化监控系统，实施闭环控制，进行巡回检测工作。可以自动化管理泵站设备的开机和关机，根据实际情况来科学调度各项设备，并且保障设备系统的正常运行。一旦设备遇到问题的时候，该系统能够进行自主分析，找出故障点和发生故障的原因，并且将事故进行记录，以作警示。单站无须人员监管和值守，可集中管理泵站群。泵站全自动化监控系统的正常运行，依赖于完备的传感器设备和充足的执行元件，如此才能实现更为复杂的运行操作，保障泵站设备运行的安全性和可行性。可充分利用计算机软件来进行有效的故障分析。然而这需要大量的资金支持，涉及多方面的内容，如供水系统、排水系统、供油系统等，需要在这些系统中采集相应的信息，以便于实施有效的管理。全自动化监控系统，能够充分发挥计算机技术的作用，实现泵站经济效益最大化，但由于所需要的投入资金庞大，很难实现全面推广和应用。

4 结语

实现泵站自动化监控系统，是我国水利现代化灌区发展过程中的必然选择，也是科学技术高速发展的必然趋势，具有重要意义。在建设泵站自动化监控系统的时候，一定要充分了解自动化监控系统的结构，发现当前自动化监控系统运行中存在的问题，并予以有效措施来加以解决。可根据泵站的资金投入情况来选择合适的建设和管理方案。