□賈曉紅（洛陽水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

一、工程概況

新安提黃二期泵站水源為小浪底水庫，提水位置為黃河干流一級(jí)支流畛河右岸拳掌溝附近，設(shè)計(jì)灌溉面積6167hm2。二期泵站為梯級(jí)泵站，由“0”級(jí)和一級(jí)及二級(jí)三級(jí)泵站接力組成。二期“0”級(jí)泵站裝機(jī)容量2×3×220kW，一級(jí)泵站裝機(jī)容量3×1250kW+1×710kW，二級(jí)泵站裝機(jī)容量 3×1250kW+1×500kW。

根據(jù)泵站接入電力系統(tǒng)方式及泵站的具體情況，二期“0”級(jí)、一級(jí)、二級(jí)泵站電源均引自拳掌溝35kV變電站的10kV母線。新安提黃二期泵站向新安縣城及產(chǎn)業(yè)密集區(qū)工業(yè)供水，大大緩解縣城嚴(yán)重缺水狀況，提高居民生活水平，促進(jìn)新安縣工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

二、監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本工程采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)泵站的控制、測(cè)量、信號(hào)、信息管理等。各泵站按“無人值班”（少人值守）方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)監(jiān)控，又可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心、分中心遠(yuǎn)程監(jiān)控，用以實(shí)現(xiàn)泵站的自動(dòng)化運(yùn)行控制。泵站監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)與控制等基本功能，采用模塊化的可編程序邏輯控制器（PLC）作為核心單元，設(shè)置1臺(tái)工控計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控界面。

控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)和PLC構(gòu)成，以LCD和鼠標(biāo)作為主要監(jiān)控手段，通過控制可利用遠(yuǎn)程和現(xiàn)地兩種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)泵組等設(shè)備的控制和泵組溫度、電量等重要數(shù)據(jù)的采集。

在系統(tǒng)最底層分布各儀器儀表自動(dòng)化前端監(jiān)控設(shè)備（現(xiàn)地控制單元），可以通過PLC與系統(tǒng)控制中心設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，監(jiān)控系統(tǒng)通過它來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)視與控制?，F(xiàn)地測(cè)控單元直接完成生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理，并有操作終端，具備就地進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整、控制，以及與監(jiān)控主機(jī)通信聯(lián)絡(luò)等功能。

PLC對(duì)整個(gè)泵站中的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，并通過上位計(jì)算機(jī)的人機(jī)接口對(duì)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出控制命令，同時(shí)系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息在上位機(jī)LCD上直觀，動(dòng)態(tài)地顯示出來。上位機(jī)和PLC之間通過數(shù)據(jù)通訊接口進(jìn)行通訊。PLC通過各I/O站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，通過現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)與現(xiàn)地機(jī)組LCU柜、公用LCU柜及直流系統(tǒng)等裝置通信。

PLC配置有MODBUS通信模塊和以太網(wǎng)通信模塊，與上位監(jiān)控主機(jī)機(jī)可采用串口通信方式或以太網(wǎng)通信方式。

三、監(jiān)控系統(tǒng)功能

（一）數(shù)據(jù)采集和處理

從自動(dòng)化元器件獲得泵站各主輔設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；處理包括關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、算術(shù)及函數(shù)運(yùn)算；測(cè)點(diǎn)數(shù)值及狀態(tài)的人工設(shè)定。

（二）安全監(jiān)視及事件報(bào)警

全廠運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；參數(shù)越復(fù)限報(bào)警記錄；事故順序記錄；故障及狀態(tài)顯示記錄；事故追憶；趨勢(shì)記錄分析；語音報(bào)警和電話報(bào)警等。

（三）泵站運(yùn)行指導(dǎo)

顯示操作過程中每一步驟及執(zhí)行情況，或提示在工況轉(zhuǎn)換過程受阻的部位及原因。監(jiān)控系統(tǒng)能自動(dòng)顯示系統(tǒng)發(fā)生工作異常的節(jié)點(diǎn)。

（四）控制操作

監(jiān)控系統(tǒng)支持遠(yuǎn)方控制方式，現(xiàn)地自動(dòng)、手動(dòng)控制方式；控制方式優(yōu)先順序從下至上，現(xiàn)地控制單元有高的優(yōu)先權(quán)，可在現(xiàn)地控制單元上進(jìn)行控制方式切換。

（五）人機(jī)接口

采用多窗口方式提供操作人員與監(jiān)控系統(tǒng)的接口，包括系統(tǒng)窗口、圖形顯示、控制窗口、時(shí)鐘、報(bào)警、控制（任務(wù)窗口等。

（六）自診斷

監(jiān)控系統(tǒng)具備在線自診斷功能，能診斷出系統(tǒng)中的故障，并能定位故障部位。

（七）軟件開發(fā)和維護(hù)

泵站維護(hù)人員可在備用操作員工作站進(jìn)行軟件開發(fā)與系統(tǒng)維護(hù)，包括畫面的生成與修改、定值更改、數(shù)據(jù)庫變更、報(bào)表生成、順控流程修改等一系列工作。

（八）數(shù)據(jù)庫功能

數(shù)據(jù)庫包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、暫存數(shù)據(jù)庫、畫面及報(bào)表格式數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、計(jì)算數(shù)據(jù)庫、預(yù)置數(shù)據(jù)庫、漢字庫、圖形符號(hào)庫等。

（九）遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)功能

系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)功能，可在遠(yuǎn)方通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行在線診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)、修改。

四、繼電保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)

泵站低壓電氣設(shè)備，可利用斷路器本身的配件保護(hù)其主要設(shè)備。本期工程中其它主要機(jī)電設(shè)備(包括電動(dòng)機(jī)、主變、10kV線路、廠用變等)的繼電保護(hù)擬采用微機(jī)型繼電保護(hù)裝置。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，泵站繼電保護(hù)配置如下：

35kV主變：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)及輕、重瓦斯保護(hù)、溫度升高保護(hù)；

10kV線路：電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)；

10kV電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)超時(shí)保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)；

10kV電容器：過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、不平衡電流、電壓保護(hù)、橋差電流保護(hù)、差電壓保護(hù)；

站用變壓器：利用熔斷器保護(hù)。

各設(shè)備的繼電保護(hù)裝置布置在中控室內(nèi)。

五、結(jié)論

新安提黃二期泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)滿足“無人值班”（少人值守）要求。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和繼電保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)比較先進(jìn)、靈活、可靠，自適應(yīng)能力特別強(qiáng)，提高了泵站自動(dòng)化程度，確保泵站安全生產(chǎn)，改善運(yùn)行條件，減少泵站運(yùn)行管理人員，更好地發(fā)揮泵站的效益。