1、简述自动化监控系统在排水泵站中的应用中图分类号：TU45 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02 天津 300000 1 前言 排水泵站作为市政建设和管理工程的主要设施，担负着城市排水防涝的重要任务。随着我国经济建设和科技水平的大力提高,对水利设施和水环境提出了更高的要求，排水泵站需要进一步提升自动化设施水平,实现泵站自动化监控和集中调度管理。 2 概况 水利行业是一个历史悠久、信息密集的行业，采用新技术、新设备对水利工程的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是发展的必然趋势，对社会主义建设和水利行业的发展有着深远的意义。泵站作为水利系统最基层的工程之一
2、，在防洪、排沥等方面都发挥了巨大的作用。为了进一步发挥泵站的综合利用效益 ,减少洪涝灾害的损失，提高调度管理者的决策水平，建设泵站自动化监控系统是必不可少的。电气控制上，自动化监控程度低，大部分的泵站仅有单级的常规控制；管理水平上，大部分泵站的管理记录和统计都是手工操作，泵站控制和管理没有形成区域化的网络系统，所以要对现有泵站的电气自动化提出更高的要求，向国外无人化泵站监控管理系统发展，达到减员增效和提高管理水平的目的。 3 泵站自动化监控系统在泵站中的需求 3.1 电气设备的自动控制、监视、测量、保护、通讯 包括：泵站高压变配电系统，泵站 0.4kV 配电系统，主机励磁系统，泵站直流电系统，
3、电机的综合保护系统。 3.2 泵站及辅机系统的自动控制、监测、测量、保护、通讯 包括：为主机配套的油系统的控制，为主机配套的气系统的控制，泵站水系统。 3.3 各种非电量的自动控制、监测、保护、通讯 包括：水工安全方面的位移、沉降、扬压力、应力等各种监测；水文、水位、水情、水量、水质等各种监测；各种温度、湿度的监测；绝缘监测；各闸门开度、荷重等监测。 3.4 泵站内、外部的通讯网络、办公自动化、保安消防系统。 3.5 全站的视频监视系统及视频信息上传。 根据以上纳入自动化系统的各项需求，将其进行分类、集成，使系统具备以下功能：控制、保护与调节功能；数据采集与处理功能；设备运行在线监视功能；事故
4、预告与报警功能；数据远传与系统管理功能。 4 泵站自动化监控系统的特点： 4.1 可靠性：采用成熟的全开放式分布、分层式系统结构，上下控制层采用现场总线通讯模式，大大地提高了设备间的数据交换速度和通讯工作的稳定性。 4.2 实时性：能适应泵站现场环境的要求，抗干扰能力强，实时性好。4.3 开放性和扩充性：专用现场总线通讯网络结构的采用使设备方便灵活的进行扩充。所有硬件均为模块化，构成一个开放、通用的结构体系。 4.4 安全性：对每一功能操作提供检查和校核，操作有误时，被禁止并发出报警：在人机通信中设置操作口令，按控制层次实现操作闭锁；采用冗余和模块化技术，使系统的局部故障不影响整体的正常运行。
5、 4.5 操作性：采用全汉化界面，使运行人员可方便直观的进行远端实时控制和操作。 4.6 可维护性：采用模块化结构模式，设备的模块化使技术人员方便的对设备进行更换和维修，保证系统可靠运行。 4.7 合理性：严格按照系统的电气接线图进行设计，充分考虑用户的实际情况及需求，使系统布局合理，美观实用。 5 泵站自动化监控系统的功能： 包括：数据采集与处理，安全运行监视，实时控制与调整，监视、记录、报告，事件顺序记录，事故追忆和相关量记录，正常操作指导和事故处理操作指导，数据通讯，屏幕显示，泵站设备运行维护管理，系统诊断。 5.1 主控级自动采集和处理泵站设备的运行参数主要采集的数据及处理功能为： 主
6、控级收集由现地控制单元采集的电气量；各现地控制单元将采集到的电度量上送主控级进行处理：主控级自动从各现地控制单元采集非电量：对实时数据和历史数据进行分类筛选及整理，将“压缩”了的数据存人数据库。 5.2 安全运行监视包括全站运行实时监视及参数在线修改、状态监视、越限检查、过程监视、趋势分析和监控系统异常监视： (1)安全运行实时监视及参数在线修改：值班人员可对全站各主要设备和辅助设备的运行状态进行实时监视控制和在线修改。对系统中的所有设备只有具有一定操作权限的值班人员才能在线修改相应权限的运行参数。 (2)状态监视：状态分两类。一类为自动状态，如水泵的自动起动等；另一类为受控状态，是由来自人工
7、控制的命令所引起的状态。 (3)越限检查：能够检查设备越限状态并发出报警。 (4)过程监视功能：监视水泵各种运行工况的转换过程所经历的各主要操作步骤。 (5)趋势分析功能：分析水泵运行参数的变化，及时发现故障征兆，提高水泵运行的安全性。 (6)辅助设备的运行监视和分析功能：监视水泵及泵站各间歇运行的辅助设备的起动次数、运行时间和间歇时间。通过数据变化情况，分析其对应的设备是否异常。 (7)监控系统异常监视功能：监控系统的硬件或软件发生事故则立即发出报警信号，并显示记录，指出故障部位。 5.3 实时控制与调整： (1)操作员可通过显示器、键盘等，对监控对象进行水泵的启停、限值和定值的设定、报警复
8、位等控制与调节。 (2)自动功率因数控制：按照电力系统的要求，自动投切电容器。 5.4 记录、报告的主要内容： 记录、报告的主要内容包括：1)操作事件记录；2)报警及事件记录；3)定值变更记录。 5.5 数据通信： (1)通过一路载波通道，一路光缆通道，与水调部门通信。同时。通过一路光缆通道与电力调度部门通信。 综上所述,泵站自动化监控系统是一门综合了泵站技术、计算机技术、网络通信技术和控制技术等多学科的高科技新生事物，泵站自动化的投资规模、设备的档次和范围、监测控制对象、功能设置等需要一个典型的参考或相对统一的规定。同容量同类型的泵站自动化需求基本相同，可以根据泵站电机的容量等级、水泵结构、辅机配置等分成几种等级或类别，自动化的基本需求也可以分成几种类别，不同的类别可以根据泵站的重要程度和可能投资力度分成几个档次，然后根据类别和档次分别进行典型设计。 泵站自动化监控系统工程的完成，实现了泵站“无人值班，少人值守”的目的。操作人员只需通过视频实时监控，就能准确得知现场的水位情况，并通过计算机及时控制排水泵及防洪闸的开关，极大地优化了泵站的运行和管理，改善了操作人员的工作条件，利用现代科学技术武装泵站，提高了泵站的现代化管理水平。
