關於簡析泵站自動化技術的發展趨勢的論文

大型輸配水泵站是我國城市供水行業重要的工程設施，是輸供水的動力來源，承擔着爲城市及地區供水的重任，隨着科學技術的吃速發展，我國大型供水泵站自動化技術也已經初步實現了集散控制，並向着測量、控制、管理一體化方向發展。

1泵站自動化技術的發展現狀

1. 1數據採集和處理技術

數據採集和處理技術是整個泵站資訊化系統的基礎，主要承擔着泵站資訊的採集和數據處理功能。透過現場控制單元來採集泵站口常執行過程中的各類電氣量資訊(電壓、電流、功率等)、非電氣量資訊(測點的溫度、壓力、流量等)、狀態量資訊(機組的工作及檢修狀態等)、開關量資訊(主變及線路的投退、機泵的啓停、排水泵和風機等附屬設備的控制等)、繼電保護資訊(各類繼電保護的動作情況)，採集資訊後經過數據處理和邏輯判斷，對設備進行控制並輸出相應的告警資訊。

目前，在監控資訊化方面，新建的泵站都配備了計算機監控系統，基本實現了先進的視頻監控技術，同時結合包括Wince intouch等在內的衆多國際品牌計算機監控軟件及網絡等共同完成泵站監控系統架構。

1.2執行調度技術

執行調度系統是泵站自動化的“神經”，能夠根據泵站實際執行情況來進行實時調度。在滿足泵站揚程與流量的前提下，尋找最優的執行方式，在成本最優的情況下實現泵站效益的最大化。執行調度系統透過計算機技術建立泵站控制對象模型，包括泵機經濟執行模型、泵站調度管理模型等，並結合效率、成本、流量等相關約束條件，根據目標函數實施優化控制、科學調度，透過對數學模型求解選擇最優的機組聯合執行模式，確定不同時段、不同流量的最優執行狀態，實現泵站的高效、最優、經濟執行。

目前，在執行調度方面，供水泵站都基本實現了不同水平的半自動化，數據通信已經實現“四遙”，有些大中型泵站可以達到以機待人、少人值守，甚至無人值守的自動化水平。

1 .3執行資訊管理技術

泵站在執行中將產生大量資訊，做好執行資訊管理是泵站自動化的基礎。泵站實時執行資訊管理包括實時數據採集和顯不、歷史數據綜合統計、泵站執行數據管理三大環節。其中實時數據採集主要包括泵站壓力、流量、水位等資訊，能夠透過這些數據進行泵站可靠性分析，一旦發現異常能夠實時報警。數據資訊綜合統計主要監測和存儲歷史數據，包括設備操作記錄、故障錄波等，便於進行統計、查詢和故障回溯。泵站執行數據管理主要包括泵站設備的配置維護和監測數據庫維護，爲泵站正常執行提供數據和平臺支撐。

隨着計算機資訊技術、數據庫技術、現場總線技術等的發展，很多泵站已經建設了光纖環網形式的站級測控局域網，實現了泵站數據的高速採集，並與上級資訊中心可靠地聯網，進行統一的執行資訊管理。

2泵站自動化技術的發展需求

2. 1功能需求

2.1.1基本功能:泵站自動化技術發展的較低層次需求，主要包括泵機控制、異常報警、數據採集、辦公自動化等，目前已經實現。

2. 1. 2進階功能:包括泵站自動化系統的自調節、自診斷、自恢復功能，基於SQL Serve:與VisualStudi。等數據庫開發平臺，構建更適合泵站自動化的資訊管理系統。

2. 2性能需求

2. 2. 1可靠性:泵站自動化水平與供水安全息息相關，泵站可靠性包括系統的穩定性、魯棒性、抗干擾性、防誤操作能力、短時故障恢復能力等。

2.2.2適用性:泵站執行具有自身的特殊性，自動化系統的執行必須能夠適應泵站執行的實際情況，爲泵站開展水情測報、調度計劃、供水計量、資訊管理等業務服務。

2.2.3節能性:泵站執行優化以低能耗、供水效率高爲最終目標，因此，自動化系統應該在執行時間、啓機次數、工藝選擇、算法優化等方面加強研究，提升節能性。

3泵站自動化技術的發展趨勢

基於上文對泵站自動化技術的發展現狀和需求的分析，結合泵站自動化技術的發展情況，將泵站自動化技術的'發展趨勢總結如下:

3. 1測量、控制、管理一體化

高速發展的科學技術爲泵站自動化的業務集成提供了良好條件，嵌入式智能控制器以及集PLC. HMI、I//0及通信於一體的“顯觸控一體化”OCS控制器等技術不斷出現，泵站自動化朝着測量、控制、管理的一體化方向發展，新型的綜合自動化監控系統在能夠測量與控制泵站內關鍵機電設備的同時，還能夠以多泵站整體執行最優爲目的進行調度優化，集成泵站工作各個環節，將信號採集、設備控制、遠程監控、調度優化、執行管理進行一體化管理。

3. 2自診斷功能不斷完善

響應泵站自動化技術發展的進階功能和可靠性需求，新型的泵站自動化應不斷完善自診斷功能，實現智能故障診斷和自愈控制。目前，我國正在進行大規模的大中型泵站升級與改造工作，BP神經網絡、模糊運算、頻譜分析、狀態檢修、多資訊融合等新技術將不斷應用於泵站故障診斷領域，提升泵站自動化的人機協作水平，推動泵站管理系統向自動化和智能化方向不斷髮展，從簡單的數據監測向故障診斷、智能分析、專家會診等深層次應用轉變。

3. 3執行資訊實時化管理

執行資訊的實時化管理有助於更加便捷、高效地掌握泵站執行情況，進行科學決策，輔助泵站管理。未來泵站執行資訊的實時化將能夠實現泵站執行實時監測、最新衛星雲圖實時接收、實時在線巡視、設備狀態實時上送，基於實時性平臺實現數據資訊多方共享，數據中心和各個子站之間以專線接入，泵站檢測庫、水情庫、設備庫、決策支援庫等數據庫集成管理、專人維護。

4結語

泵站自動化技術的提升有利於提升精細化管理水平、提高調度優化水平能力、增強泵站聯合執行能力，根據《全國水利自動化與資訊化規劃》，我國將依據“科學規劃、分步實施”的原則，有步驟地推進泵站自動化與資訊化建設，未來泵站自動化技術將持續向前發展。作爲城市供水行業的大中型泵站，其自動化技術的發展趨勢同樣會結合地區及行業的實際情況，向着科學化、現代化方向遞進。