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【摘 要】 随着国民经济的快速发展，城市人口的增加以及居民生活水平的提高，给城市建设与管理提出了更高更严的要求。而水资源的匮乏、水质的恶化以及大量污水得不到及时的处理，则影响了整个城市的长远发展规划。应用自动化系统，不仅可以提高设备的运行效率和使用寿命，保证供水效果，而且可以降低劳动强度，减少人工，提高管理水平。而自动化技术、计算机技术、网络通讯技术等的快速发展为建立一套高效实用的测、控、管一体化系统提供了条件。
【关键词】 泵站;电气自动化;设计思路
一、自动化系统功能
泵站自动化系统一般需要具有以下三方面的功能：
开机和停机：可以在现场揿按钮操作，也可以在控制室内点击鼠标操作，包括主机和辅机-真空泵。
检测及显示：对于泵站运行中所关注的主要参数做定时巡回检测并显示。
运行数据的存储和传输：把每台机组的运行时间和相应的工况参数存储，通过无线通讯系统传送，与防汛防旱主干网络相联通，实现数据远程传输及查询。为防汛防旱指挥部（灌区调度中心）科学决策提供有力依据。
二、实施泵站自动化的主要原则
（1）效益原则。在泵站的建设过程中，需要投入的资金量大，这主要出现在设计、建设、改造和维护环节。但是在泵站建设完成后，其现实运行工作的时间因自身的特点以及运行环境的影响，通常会出现闲置时间较多的情况，这样导致泵站所发挥的效益低于投入的资金价值，并且在后期还会有电气自动化系统升级改造和维护的资金，会给建设单位带来一定的经济压力。因此要注重泵站自动化运行中效益的发挥。
（2）求是原则。在进行泵站的自動化设计工作中，要以事实求是的原则和态度，结合当地的规划、投入等实际情况来设计。泵站的自动化类型可以分为数据采集型、部分自动化型和综合自动化型三种，所以应用到的技术和设备都相对先进，如果没有对泵站的自动化建设进行科学合理的定位，将不同类型的泵站建设在合适的地方，不仅是经济上的浪费，也是对先进科学技术的不尊重。
（3）可靠原则。保证泵站运行过程中的稳定可靠是自动化建设的核心，因此在其电气自动化的设计中就应对所用的技术、设备和系统结构等进行可靠性分析研究，以及各项试验和考量，这都是奠定泵站电气自动化良好运行的基础。
三、泵站自动化典型设计的基本思路
面向需求的典型设计泵站自动化绝不仅仅是机组开停机自动化，泵站自动化由泵站生产管理实际需求来确定。泵站及泵站的生产、管理人员应该做什么、期望泵站自动化代替人工做什么、自动化能够为泵站做些什么、哪些是重点必须做的、哪些是非重点的都要进行认真分析。如泵站水位流量监测控制、泵站效率控制、泵站励磁调节控制、泵站无功控制、泵站振动噪声空蚀监测控制、温度控制、泵站保护、故障和事故预警、泵站辅机及附属配套设备监测控制、视频监控需求、管理系统信息交换等等。泵站对自动化的需求是复杂的也是无止境的。典型设计要在充分分析需求的基础上。分出轻重缓急，分出可能与不可能，分出效率面向需求量体裁衣。作出切合泵站实际需要的典型设计。
1.面向信息的典型设计
泵站信息作为水利信息化的基础节点，可提供信息化的基础信息典型设计要充分挖掘和提取泵站关键信息为信息化系统提供标准的实时动态信息。泵站也只有通过典型设计才能较好地做到这一点。
2.基于准标准化的典型设计
泵站自动化还没有相应的标准和规范，但典型设计可以起到一个标准性的作用，可以较为普遍地应用。如800kw立式同步电动机拖动的泵站推力瓦布设几个温度传感器。电量监测是采用电量传感器还是通过交流采样，由计算机计算还是直接采用多功能电表等，可通过典型设计基本固定下来，使典型设计起到部分标准和规范的作用以供参考，从而使大型泵站自动化具有整体性和整齐性。
3.基于模块化的典型设计
虽然大中型泵站类型不多，变化不大，但各个泵站还是存在机组台数和形式的区别。典型设计可以设计出若干个模块应用到所有泵站之中。整个泵站综合自动化系统就是由数个基本模块通过积木式叠加组合而成。
泵站综合自动化的基本模块可分为泵站监控层及网络模块、水力监测模块、泵站机组LCU模块、泵站辅机LCU模块、微机励磁模块、泵站公用LCU模块。泵站清污机LCU模块、泵站防洪闸（节制闸）LCU模块、泵站工程安全自动监测模块、视频监控模块办公管理模块等。模块化设计是将泵站自动化作为一个产品整体考虑。同时又使之具有较大的灵活性。可以适用于同类型的所有泵站。可以避免因缺乏标准而盲目追求高投入和高配置以及设计功能不全的问题。如机组LCU模块就是一个内部不可分割的模块。内部的PLC传感器、电源、I/O接口端子、继电器等都是确定的，端口也是确定的。每个模块都包括确定的硬件配置。软件配置和功能配置。
四、泵站电气自动化典型设计的必要性
自上世纪90年代开始。随着计算机技术的迅速发展和成熟，泵站自动化技术获得了一定的发展。但是纵观全国各地泵站自动化实施现状仍存在不少问题。由于自动化及信息化技术发展迅速，而相关设计院的自动化设计力量往往配备不足，近年来泵站工程的前期设计方案通常由开发商和设计院共同完成。而开发商又没有可供参考的标准规范，对泵站自动化的真正需求了解不深，致使设计的泵站自动化系统和现实需要脱节。需求分析缺乏深度泵站自动化属于工业自动化范畴。与小型水电站自动化比较相近，但也有其自身的特点。I/O点的配置、参数的设置。检测控制的重点对象应紧密结合泵站运行管理实际需要来确定。不少开发商将泵站开停机操作理解为泵站自动化，结果用大量的配置将泵站的柜前操作移至计算机屏幕前的鼠标操作。对泵站自动化内在的需求没有分析透彻。泵站的励磁系统问题、保护问题、水力监测问题、经济运行问题故障诊断问题主机与辅机的配合问题、生产管理问题及信息化问题等等才是泵站自动化的核心需要。不少泵站对此没有引起足够重视。
泵站自动化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但由于泵站自动化起步较晚，积累的经验不多又没有相应的标准和规范。泵站自动化的投资规模、设备的档次和范围、监测控制对象、速度和精度软件的配置、功能设置、数据库定义、与信息化系统的接口标准、协议、与智能设备的接口等都迫切需要一个典型的参考或相对统一的规定。在暂时没有标准规范的情况下组织进行泵站自动化典型设计是十分必要的。
可以根据泵站电机的容量等级、水泵结构、辅机配置等分成少数几种等级或类别。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。
五、结语
在进行泵站的电气自动化设计过程中，首先要遵循泵站建设的基本原则，再结合实际需求定位泵站的电气自动化类型，通过优化泵站电气自动化设计，为泵站电气自动化的实现及良好运行创造条件。
参考文献：
[1]试论泵站电气自动化的设计思路赵勇《陕西水利》2011年02期
[2]关于泵站电气自动化设计思路的探讨孙小红《南水北调与水利科技》2010年第8卷第A02期
[3]浅谈中小型泵站电气设计的环保节能与经济性陈志刚《湖南水利水电》2010年02期
【关键词】 泵站;电气自动化;设计思路
一、自动化系统功能
泵站自动化系统一般需要具有以下三方面的功能：
开机和停机：可以在现场揿按钮操作，也可以在控制室内点击鼠标操作，包括主机和辅机-真空泵。
检测及显示：对于泵站运行中所关注的主要参数做定时巡回检测并显示。
运行数据的存储和传输：把每台机组的运行时间和相应的工况参数存储，通过无线通讯系统传送，与防汛防旱主干网络相联通，实现数据远程传输及查询。为防汛防旱指挥部（灌区调度中心）科学决策提供有力依据。
二、实施泵站自动化的主要原则
（1）效益原则。在泵站的建设过程中，需要投入的资金量大，这主要出现在设计、建设、改造和维护环节。但是在泵站建设完成后，其现实运行工作的时间因自身的特点以及运行环境的影响，通常会出现闲置时间较多的情况，这样导致泵站所发挥的效益低于投入的资金价值，并且在后期还会有电气自动化系统升级改造和维护的资金，会给建设单位带来一定的经济压力。因此要注重泵站自动化运行中效益的发挥。
（2）求是原则。在进行泵站的自動化设计工作中，要以事实求是的原则和态度，结合当地的规划、投入等实际情况来设计。泵站的自动化类型可以分为数据采集型、部分自动化型和综合自动化型三种，所以应用到的技术和设备都相对先进，如果没有对泵站的自动化建设进行科学合理的定位，将不同类型的泵站建设在合适的地方，不仅是经济上的浪费，也是对先进科学技术的不尊重。
（3）可靠原则。保证泵站运行过程中的稳定可靠是自动化建设的核心，因此在其电气自动化的设计中就应对所用的技术、设备和系统结构等进行可靠性分析研究，以及各项试验和考量，这都是奠定泵站电气自动化良好运行的基础。
三、泵站自动化典型设计的基本思路
面向需求的典型设计泵站自动化绝不仅仅是机组开停机自动化，泵站自动化由泵站生产管理实际需求来确定。泵站及泵站的生产、管理人员应该做什么、期望泵站自动化代替人工做什么、自动化能够为泵站做些什么、哪些是重点必须做的、哪些是非重点的都要进行认真分析。如泵站水位流量监测控制、泵站效率控制、泵站励磁调节控制、泵站无功控制、泵站振动噪声空蚀监测控制、温度控制、泵站保护、故障和事故预警、泵站辅机及附属配套设备监测控制、视频监控需求、管理系统信息交换等等。泵站对自动化的需求是复杂的也是无止境的。典型设计要在充分分析需求的基础上。分出轻重缓急，分出可能与不可能，分出效率面向需求量体裁衣。作出切合泵站实际需要的典型设计。
1.面向信息的典型设计
泵站信息作为水利信息化的基础节点，可提供信息化的基础信息典型设计要充分挖掘和提取泵站关键信息为信息化系统提供标准的实时动态信息。泵站也只有通过典型设计才能较好地做到这一点。
2.基于准标准化的典型设计
泵站自动化还没有相应的标准和规范，但典型设计可以起到一个标准性的作用，可以较为普遍地应用。如800kw立式同步电动机拖动的泵站推力瓦布设几个温度传感器。电量监测是采用电量传感器还是通过交流采样，由计算机计算还是直接采用多功能电表等，可通过典型设计基本固定下来，使典型设计起到部分标准和规范的作用以供参考，从而使大型泵站自动化具有整体性和整齐性。
3.基于模块化的典型设计
虽然大中型泵站类型不多，变化不大，但各个泵站还是存在机组台数和形式的区别。典型设计可以设计出若干个模块应用到所有泵站之中。整个泵站综合自动化系统就是由数个基本模块通过积木式叠加组合而成。
泵站综合自动化的基本模块可分为泵站监控层及网络模块、水力监测模块、泵站机组LCU模块、泵站辅机LCU模块、微机励磁模块、泵站公用LCU模块。泵站清污机LCU模块、泵站防洪闸（节制闸）LCU模块、泵站工程安全自动监测模块、视频监控模块办公管理模块等。模块化设计是将泵站自动化作为一个产品整体考虑。同时又使之具有较大的灵活性。可以适用于同类型的所有泵站。可以避免因缺乏标准而盲目追求高投入和高配置以及设计功能不全的问题。如机组LCU模块就是一个内部不可分割的模块。内部的PLC传感器、电源、I/O接口端子、继电器等都是确定的，端口也是确定的。每个模块都包括确定的硬件配置。软件配置和功能配置。
四、泵站电气自动化典型设计的必要性
自上世纪90年代开始。随着计算机技术的迅速发展和成熟，泵站自动化技术获得了一定的发展。但是纵观全国各地泵站自动化实施现状仍存在不少问题。由于自动化及信息化技术发展迅速，而相关设计院的自动化设计力量往往配备不足，近年来泵站工程的前期设计方案通常由开发商和设计院共同完成。而开发商又没有可供参考的标准规范，对泵站自动化的真正需求了解不深，致使设计的泵站自动化系统和现实需要脱节。需求分析缺乏深度泵站自动化属于工业自动化范畴。与小型水电站自动化比较相近，但也有其自身的特点。I/O点的配置、参数的设置。检测控制的重点对象应紧密结合泵站运行管理实际需要来确定。不少开发商将泵站开停机操作理解为泵站自动化，结果用大量的配置将泵站的柜前操作移至计算机屏幕前的鼠标操作。对泵站自动化内在的需求没有分析透彻。泵站的励磁系统问题、保护问题、水力监测问题、经济运行问题故障诊断问题主机与辅机的配合问题、生产管理问题及信息化问题等等才是泵站自动化的核心需要。不少泵站对此没有引起足够重视。
泵站自动化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但由于泵站自动化起步较晚，积累的经验不多又没有相应的标准和规范。泵站自动化的投资规模、设备的档次和范围、监测控制对象、速度和精度软件的配置、功能设置、数据库定义、与信息化系统的接口标准、协议、与智能设备的接口等都迫切需要一个典型的参考或相对统一的规定。在暂时没有标准规范的情况下组织进行泵站自动化典型设计是十分必要的。
可以根据泵站电机的容量等级、水泵结构、辅机配置等分成少数几种等级或类别。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。
五、结语
在进行泵站的电气自动化设计过程中，首先要遵循泵站建设的基本原则，再结合实际需求定位泵站的电气自动化类型，通过优化泵站电气自动化设计，为泵站电气自动化的实现及良好运行创造条件。
参考文献：
[1]试论泵站电气自动化的设计思路赵勇《陕西水利》2011年02期
[2]关于泵站电气自动化设计思路的探讨孙小红《南水北调与水利科技》2010年第8卷第A02期
[3]浅谈中小型泵站电气设计的环保节能与经济性陈志刚《湖南水利水电》2010年02期