劉迪

摘 要：水利建設(shè)是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要工程，特別是在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、資源嚴(yán)重不足的情況下，水利資源作為一種可再生能源，對(duì)國(guó)家社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。泵站是水利系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，一些大型水利工程泵站不僅能為水利工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，還能在污水處理、抗洪抗旱等方面起到關(guān)鍵作用，將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)引入水利泵張建設(shè)中不僅是水利工程發(fā)展的內(nèi)在需求，也是國(guó)家社會(huì)對(duì)于水利建設(shè)的外在期待。本文探討了微機(jī)自動(dòng)化在水利泵站中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：水利泵站 微機(jī)自動(dòng)化 水利工程建設(shè)

1、目前水利泵站微機(jī)自動(dòng)化存在的問(wèn)題

我國(guó)水利泵站自動(dòng)化技術(shù)起步晚、經(jīng)驗(yàn)少，在發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)了許多問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下方面。

1.1 泵站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展水平較低

除20世紀(jì)末期興建的、經(jīng)過(guò)技術(shù)改造的水利泵站，國(guó)內(nèi)大部分水利系統(tǒng)泵站建設(shè)仍停留在機(jī)械技術(shù)階段，即使介入微機(jī)自動(dòng)化建設(shè)，其技術(shù)水平也比較低，加之管理層重視程度不足，投入人力財(cái)力不夠，未能成立專職相關(guān)部門，使得水利泵站技術(shù)研發(fā)速度較慢，跟不上實(shí)際工程需求變化，泵站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平亦是參差不齊，許多基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)得不到進(jìn)一步優(yōu)化，在實(shí)際應(yīng)用中被機(jī)械地施加到泵站建設(shè)工程中，導(dǎo)致泵站微機(jī)自動(dòng)化建設(shè)步伐停滯不前。

1.2 泵站自動(dòng)化監(jiān)控手段不夠完善

由于我國(guó)自動(dòng)化元件制造的局限性，使得在自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中延遲和失誤現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，最開(kāi)始出現(xiàn)的小故障不能及時(shí)得到技術(shù)人員的搶修，進(jìn)一步擴(kuò)大直至造成嚴(yán)重?fù)p失。實(shí)際應(yīng)用中，由于工作人員疏忽，泵站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控設(shè)備總線連接標(biāo)準(zhǔn)不同，致使二者之間不能形成對(duì)接，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和共享；同時(shí)，大多數(shù)泵站監(jiān)控系統(tǒng)只針對(duì)于自身工程，并未能與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)接，不僅不利于遠(yuǎn)程監(jiān)控，充分發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，也給水利資源的綜合調(diào)度帶來(lái)不便。

1.3 相關(guān)專業(yè)人才缺乏

我國(guó)泵站微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展不成熟，難以依靠自身優(yōu)勢(shì)吸引專業(yè)人才加盟，在實(shí)際工程建設(shè)中，許多泵站管理人員沒(méi)有扎實(shí)的水利工程相關(guān)知識(shí)背景和與時(shí)代相適應(yīng)的信息化技術(shù)認(rèn)知，給泵站的運(yùn)行和維護(hù)帶來(lái)諸多問(wèn)題，不利于水利泵站發(fā)揮其功效。

2、水利泵站微機(jī)自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì)

2.1 水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的總體特點(diǎn)

科學(xué)的水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），方便主計(jì)算機(jī)、通訊工作站實(shí)現(xiàn)對(duì)接和監(jiān)測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)硬件設(shè)施分為三層，分別是現(xiàn)地控制單元（LCU層）、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層和上位機(jī)層，其中LCU層主要是指各種機(jī)電設(shè)備的集合，是整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心，可實(shí)現(xiàn)水泵啟動(dòng)、關(guān)閉和故障報(bào)警等功能；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層采用工業(yè)交換機(jī)，是底層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接的通道；上位機(jī)層主要是服務(wù)器、通訊站，其職能是實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接和信息共享。

2.2 水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制對(duì)象

在整個(gè)水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要包括機(jī)電設(shè)備和建筑設(shè)施，機(jī)電設(shè)備又可分為主機(jī)設(shè)備和輔助設(shè)施，在實(shí)際控制過(guò)程中，對(duì)主機(jī)設(shè)備的控制是關(guān)鍵和基礎(chǔ)。水泵、動(dòng)力設(shè)備和傳動(dòng)設(shè)備構(gòu)成了水泵機(jī)組，其中，水泵是水利泵站系統(tǒng)的核心，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)選擇對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能和實(shí)現(xiàn)情況具有舉足輕重的意義。在選擇過(guò)程中一定要結(jié)合工程實(shí)際要求和泵站系統(tǒng)所處環(huán)境實(shí)現(xiàn)合理配置，在功能實(shí)現(xiàn)的前提下要盡量節(jié)約投資、減少能耗。

2.3 水利泵站微機(jī)自動(dòng)化的硬軟件功能需求

先進(jìn)科學(xué)的水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)檢測(cè)、安全運(yùn)行監(jiān)控、故障預(yù)警功能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、模型分析和與控制中心的信息交換功能；同時(shí)，設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)，在系統(tǒng)所處環(huán)境異常如機(jī)組過(guò)載、內(nèi)部溫度急劇上升機(jī)組振動(dòng)劇烈等情況下實(shí)現(xiàn)自鎖；在系統(tǒng)發(fā)生故障乃至毀損前對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行記憶并儲(chǔ)存，減少人員財(cái)產(chǎn)損失，為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)提供寶貴資料。

3、水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的改進(jìn)方法

3.1 提高重視程度，引入專業(yè)人才

提高對(duì)技術(shù)的認(rèn)知水平始終是工程建設(shè)的基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)提高相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的重視程度，使其從傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)建設(shè)理論桎梏中解放出來(lái)，加強(qiáng)自動(dòng)化現(xiàn)代系統(tǒng)建設(shè)意識(shí)，加大水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)投資力度，為自動(dòng)化系統(tǒng)研發(fā)水平提升提供有力保障；同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水利泵站管理人員的意識(shí)教育和技能培訓(xùn)，讓其意識(shí)到自身工作的重要性，增加其責(zé)任感和使命感，從而實(shí)現(xiàn)水利泵站自動(dòng)化建設(shè)意識(shí)的徹底貫徹；此外，還應(yīng)大力引入專業(yè)人才，可通過(guò)與高校合作，由單位出資、高校培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)管理人員構(gòu)成向高素質(zhì)人才的轉(zhuǎn)變。

3.2 加強(qiáng)水利泵站自動(dòng)化系統(tǒng)體制建設(shè)

體制建設(shè)是工程施行的保障。應(yīng)加強(qiáng)水利泵站微機(jī)自動(dòng)化工程建設(shè)的規(guī)章制定，確保在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)都能找到相關(guān)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)職責(zé)的合理劃分，對(duì)于每項(xiàng)任務(wù)都落實(shí)到人，避免職責(zé)集中產(chǎn)生的懈怠現(xiàn)象。此外，更要注重監(jiān)管小組的工作，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的管理進(jìn)行審計(jì)評(píng)估，為預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

3.3 提高監(jiān)控系統(tǒng)和故障診斷技術(shù)的結(jié)合度

利用日新月異的電子技術(shù)和信息技術(shù)對(duì)水利泵站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，提高其應(yīng)對(duì)故障的水平，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與故障診斷的對(duì)接。通過(guò)已有故障數(shù)據(jù)資料實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，確保在故障微小階段對(duì)其進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并及時(shí)發(fā)出預(yù)警，減少停機(jī)次數(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)水利泵站的真正自動(dòng)化運(yùn)行。

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