排水泵站自控系统的标准化建设.doc

1、排水泵站自控系统的标准化建设摘要：泵站在我们的日常生活中经常可见，它担负着抗洪、排汛、灌溉、排污等等的任务，不管是对城市还是农村都有很重要的作用。本文主要对排水泵站自控系统的标准化建设进行了分析探讨。 关键词：排水泵站；自控系统；存在问题；系统运行 中图分类号：S276 文献标识码： A 引言 泵站自动化控制系统由计算机监控系统，微机保护系统，视频图像和网络通讯系统组成，主要实现对水泵机组、水闸、供配电系统、进出水池、直流系统、仪表系统、液压系统和其泵站运行重要部位和关键对象、参数进行有效的监测、监视、监控并做到重要数据、图像、指令的传送和接收。 一、泵站自动化控制的要求 1、控制的原则 控制

2、系统中主要设备的控制为三级:就地、自动、遥控。 “就地”为最基本的控制级;即手动操作就地控制箱上的启、停按钮，该级为最基本级。 “自动级”为设备根据现场控制箱内小 PLC 进行一定程序的自动操作和设备之间的联锁，该级为半自动；“遥控级”为设备远程控制级，分“远程手动”和“远程自动”两种状态，当开关处于“远程手动”时分控制站 PLC 和中控室可“点动”下属设备，当开关处于“远程自动”状态时。分控制站 PLC 根据工艺条件进行一定程序的自动操作和设备间的联锁。 2、子系统控制内容和要求 控制系统共设一个控制中心和四个控制子系统，控制中心和子系统之间通过以太网进行通讯，实现对控制对象的监视和控制。控

3、制室设在管理楼，上位机安装在控制室内，共设两台监控服务器，一台通讯服务器，一台视频服务器。两台控制服务器互为备用，当其中一台服务器发生故障不会造成数据丢失和数据中断。通讯服务器负责数据库的存储和上一级监控系统的通讯，实现远方集中控制。四个控制子站分别为:泵组子系统 LCU1、公用子系统 LCU2、节制闸子系统 LCU3、闸门液压子系统LCU4、LCU1 子系统主要控制多台水泵。平均两台水泵配置一台 PLC 柜安装在泵房内机旁。当主机泵事故跳闸时，应联动同时关主机泵进水闸门。LCU2 子系统配置一台 PLC 柜，监控对象包括 lOKV 高压开关柜、0.4KV 低压开关柜、变压器、温控器、直流柜、

4、检修排水泵，渗漏排水泵，清污机、皮带输送机和其他 PLC 故障信号等。LCU3 子系统配置一台 PLC 柜，安装在节制闸启闭机平台上，实现闸门开度、水位、限位开关等设备状态的采集和处理，接受控制室现场命令进行闸门的开关控制，和对控制设备进行故障检测。LCU4 子系统配置一台 PLC 柜，安装在油泵房内，主要负责多面工作闸门的液压系统的信号采集和故障报警，当主泵事故跳闸或紧急停机时，应联动同时关主泵进水闸门。 二、泵站自动化中存在的问题 泵站自动化在实际实现方面的水平还未达到设计预计的水平。导致泵站自动化实施一直未达到设计水平的因素有很多，如：自动化器件、传感器、材料质量问题等，这些都是导致泵站

5、自动化实施水平达不到设计水平的因素，再加上泵站自动化的运行管理未按照设计方案进行，从而导致泵站自动化实施一直达不到设计预想的水平。在设计方向方面，当前泵站自动化建设和改善主要以无人值班、少人操作等方面设计研发，但是泵站自动化在实际运行中却很难实现。而且，泵站在运行中容易因压力过高或过低达不到泵站自动化应有的效果。况且，有时我们实施泵站自动化只是盲目的追求技术完善，却未能有效地实施泵站自动化主要的设计大理念。因此，我们要认识到，先进的技术不一定是合适的、也不一定是最好的，主要还是要选择在实施中最有效的，否则随着经济以及科学发展的速度，如果在一些泵站运行实施中仍过分强调技术先进，却忽视了强调技术先

6、进的主要目的，则会导致泵站建设资源的浪费。而且不成熟的技术应用也容易导致泵站自动化运行出现严重的问题，从而导致泵站不能正常的运行。因此，对于泵站研发应考虑适应的研发技术，避免在研发中只是一味地重视技术发展，但是并未考虑到泵站自动化在运行中是否可以达到设计预想中的水平。 三、泵站综合管理的自动化系统的系统运行 1、泵站网络的通讯系统 泵站和指挥中心之间采用虚拟的局域网进行连接，每一个在系统内的泵站都要设置以太网的交换机，接入到 VPN 网上，在泵站内的全部的网络设备都要和以太网交换机进行连接。然后指挥中心也要接到这个网上，指挥中心的各种电脑系统都要连接到这个交换机中。这样一个以指挥中心监控系统和

7、泵站 PLC 控制系统的虚拟局域网就建立起来了。局域网建立起来之后，指挥中心和各个泵站之间的网络传递信息就在这个独立的局域网内进行。 2、PLC 现场控制的系统 这个系统主要是在各个泵站之内的负责控制和监测工艺的设备，是泵站中的重要设备，可以用来监测各种工况的信号，接受各种设备运行情况，并将这些搜集来的工况报告给这个系统所在的上一级，然后由上一级做出反应。各种工况数据的获取方式主要有，一种是直接通过超声波的液位变送器得出的数据，把数据输出介入到 PLC 的模拟量的输入模块，以便获得泵站各个区域的液位数据。第二种是加装一个继电器，通过继电器收集各种设备的开关、故障等等信号，再把继电器接入到 PL

8、C的输入和输入模块。第三种是直接将电控启闭机的模拟量数据接入到 PLC的模拟量的输入模块之中，获得启闭机的开度数据。当然还有很多途径，这里就不一一列举了。 3、泵站上位机的系统 泵站的上位机是泵站控制系统里面的中心设备，它负责的是整个泵站的管理和控制，所以对它的自动化管理的建设是十分必要的。污水泵站综合管理的自动化系统为泵站的上位机设备建立了上位机系统，使得上位机的操作变得方便简洁，同时系统的界面也很美观大方。 4、视频的监控系统 视频监控是保证泵站自动化管理系统能够实时监控泵站状况的一个重要方法。视频监控设备的安装要合理，要将泵站的各个方面的设备运行都拍摄到，不能够留有死角，使有的设备运行监

9、控不到。一般来说，监控设备在进水池中要安装一个，在室外要安装一个，在控制室要安装一个，还有在泵房的配电房中也要安装一个，尽量做到全面无死角。视频监控设备在安装之后要进行试验阶段，对于画面不清晰的地方进行修复，保证监控画面的质量。 5、防雷接地的系统 雷击对泵站的整个运行影响很大，因为泵站内的设备都是用电运行并且都连接着网络，一旦遭受雷击，强烈的电流会对设备造成巨大的损害，使得设备失灵，系统失控，整个泵站就会处于瘫痪状态。所以，在泵站综合管理的自动化系统中，防雷接地系统是一个保护性的安全系统，为泵站的防雷提供了可靠的安全保证。 6、其他辅助系统 泵站的综合管理的自动化系统不仅包括指挥中心和城市中

10、的各个泵站，还包括其他机构的辅助系统，其中包括排水控制中心的排水数据控制系统。排水控制中心的控制系统主要负责的有：（1）排水数据的收集和数据交换。将系统收集来的各个区域的排水数据初步处理后传递给指挥中心，指挥中心再根据这些数据来对泵站发出指令。 （2）向系统提供地理信息服务。系统还可以为泵站提供地理信息，通过对排水的数据进行分析得出地理信息，再将这些得到的地理信息发送给泵站的指挥中心系统，让指挥中心根据这些地理信息做出判断，发出指令，对泵站的运行状况做出更改。 结束语 泵站的自动化运行管理是一个正在不断发展中的研究课题，在中国的很多泵站中，泵站的工作人员对泵站的自动化运行管理进行了有益的尝试和探索，为泵站的自动化管理的进一步发展铺平了道路，积累了经验。但泵站的自动化管理的发展前景是光明的，道路是曲折的，需要工作人员的共同努力。 参考文献 1王学明.泵站自动化的发展趋势J.科技信息,2011(23). 2王宇航,高广峰.泵站运行管理自动化系统功能特点J.黑龙江水利科技,2010(05). 3问泽航,张合朋.泵站综合自动化系统若干问题的探讨J.中国农村水利水电,2007(07).