樂立文

上海城投水務(wù)（集團）有限公司制水分公司市南泵站管理所 上海 201100

對于城市發(fā)展而言，擁有一個穩(wěn)定的輸水網(wǎng)絡(luò)，有著極為重要的意義，其直接影響到城鎮(zhèn)居民的用水安全，而大型泵站是城市供水系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著為整個供水網(wǎng)絡(luò)提供動力的重要責(zé)任。隨著我國工業(yè)體系的提升，各項大型設(shè)備的生產(chǎn)工藝與相關(guān)技術(shù)體系也在發(fā)生著翻天覆地的變化，而泵站也在與自動化技術(shù)相互融合，并在集散控制方面取得了卓有成效的進展，推動了整個行業(yè)管理一體化的進程[1]。

1 泵站自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 數(shù)據(jù)采集與整理

泵站自動化信息體系中，數(shù)據(jù)的采集與處理是整個體系實現(xiàn)的關(guān)鍵，承擔(dān)著為整個自動化工作提供控制參數(shù)的作用。泵站自動化技術(shù)中，通過對基礎(chǔ)單元的數(shù)據(jù)信息采集，來完成特定控制動作以及對應(yīng)的邏輯功能判斷，例如：電壓電流功率溫度壓力流量以及相關(guān)機組的各項狀態(tài)信息繼電保護信息等等，同時也可對安全隱患進行告警，確保整個泵站自動化系統(tǒng)架構(gòu)的安全與穩(wěn)定。

1.2 運行調(diào)度技術(shù)

數(shù)據(jù)采集與處理完成了泵站自動化過程中的信息控制工作，而利用這些數(shù)據(jù)來進行相關(guān)工作處理的要素，即為運行調(diào)度技術(shù)。對于泵站自動化系統(tǒng)而言，運行調(diào)度系統(tǒng)是其內(nèi)部“神經(jīng)”結(jié)構(gòu)，可以依照設(shè)備中反饋而來的各項數(shù)據(jù)完成對泵站工作性能的控制，例如：揚程流量等等，降低泵站運行過程中所需要消耗的能源成本。運行調(diào)度系統(tǒng)，是結(jié)合了效率成本流量等各類基礎(chǔ)限定要素，創(chuàng)建合理的泵站數(shù)學(xué)模型，利用該模型，找到最合理的優(yōu)化方式與科學(xué)的調(diào)度手段，確保泵站在每一時段都有著最優(yōu)的運行狀態(tài)。

1.3 運行信息管理技術(shù)

泵站的運行信息，反應(yīng)了整個泵站歷史運行中的表現(xiàn)，可以直觀的反映出泵站在運行過程中可能出現(xiàn)的故障，并對安全隱患做出一定的預(yù)警，所以，在泵站自動化體系建設(shè)過程中，需要對泵站自動運行的各項數(shù)據(jù)做好收集與處理，并及時存儲，并對各項故障以及故障處理等做好記錄，為其建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫來對其進行維護，為整個平臺的運行提供系統(tǒng)化數(shù)據(jù)支撐。隨著我國信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)在泵站體系中不斷運用，很多城市的供水泵站體系已經(jīng)建設(shè)了基于光纖網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)控制，對數(shù)據(jù)的搜集更為高效快捷，并實現(xiàn)了統(tǒng)一化管理。

2 泵站自動化技術(shù)的發(fā)展需求

2.1 泵站自動化的功能需求

（1）基礎(chǔ)需求?；A(chǔ)需求是泵站自動化發(fā)展過程中的初級階段，要求整個自動化體系可以完成泵站主機的控制，并對可能出現(xiàn)的運行故障及安全問題進行預(yù)警，完成對應(yīng)的自動化控制以及數(shù)據(jù)采集。

（2）升級需求。升級需求是將泵站自動化控制與現(xiàn)代信息技術(shù)相互融合，讓整個系統(tǒng)實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，故障自行診斷與恢復(fù)，并對相關(guān)數(shù)據(jù)存儲到SQLserver等數(shù)據(jù)庫平臺中，創(chuàng)建真正完備的自動化控制體系[2]。

2.2 泵站自動化的性能需求

（1）泵站可靠性。泵站系統(tǒng)的可靠程度，與整個城市的供水安全密切相關(guān)，直接反映出自動化水平的高低?，F(xiàn)代泵站中，其可靠性要求包括了整個系統(tǒng)的抗干擾能力穩(wěn)定長期運行能力以及在發(fā)生故障時自我恢復(fù)的能力。

（2）泵站適用性。泵站在運行過程中，需要不斷結(jié)合當(dāng)前各類數(shù)據(jù)，例如：當(dāng)前時段對應(yīng)地區(qū)的供水壓力等等，利用這些實時信息完成對相關(guān)調(diào)度計劃以及信息管理等業(yè)務(wù)方向的服務(wù)，使其可以適應(yīng)多種復(fù)雜的用水需求環(huán)境。

（3）泵站節(jié)能性。泵站是一種需要長期運行的設(shè)備，其在運行過程中，能耗與供水能力直接影響著其性能，每一個泵站自動化管理都在追求著低能耗與供水高效率的雙重目標，所以，在構(gòu)建泵站自動化體系中，需要對其運行時間以及各項功能運行時所對應(yīng)的算法進行優(yōu)化，提升整體效能，降低平均能耗標準。

3 泵站自動化技術(shù)的未來發(fā)展

結(jié)合泵站自動化技術(shù)的當(dāng)前現(xiàn)狀以及所需要實現(xiàn)的目標，并參考信息化技術(shù)所擁有的各項又是，可以對泵站的未來發(fā)展歸納為以下幾點。

3.1 控制與管理一體化

當(dāng)下，各項高新技術(shù)的快速發(fā)展，為泵站體系的自動化管理提供了極為良好的發(fā)展基礎(chǔ)，新型泵站自動化網(wǎng)絡(luò)，在結(jié)合了各項通信技術(shù)的同時，不斷向控制與管理一體化的方向延伸。未來的泵站自動化網(wǎng)絡(luò)，要求在充分控制各項基礎(chǔ)機電設(shè)備的同時，也要對不同泵站之間的運行調(diào)度進行整體優(yōu)化，完成對信號采集遠程監(jiān)控以及運行管理等一系列信息化管理。

3.2 故障自行診斷與恢復(fù)

針對泵站未來發(fā)展的升級需求，在新型泵站自動化體系中，需要重點完善其自我控制能力，提升整個體系的智能化標準，利用不斷發(fā)展的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊算法以及頻譜分析等技術(shù)，將各類規(guī)模的泵站進行升級改造與統(tǒng)一優(yōu)化，完成對各類故障的有效診斷，實現(xiàn)短時故障恢復(fù)的能力，提高泵站自動化網(wǎng)絡(luò)中的人機協(xié)同效率。

3.3 運行信息實時化管理

復(fù)雜的城市供水條件，要求泵站自動系統(tǒng)擁有更具時效性的管理能力，對泵站的運行狀況可實時掌握，并根據(jù)實際供水需求進行科學(xué)化調(diào)整。未來泵站自動化體系中，需要對各項設(shè)備運行的實時信息進行有效監(jiān)控實時巡查，對各類信息進行實時傳輸與接收，并可向多個不同主體提供數(shù)據(jù)共享，相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容可在數(shù)據(jù)庫中集成，并由專業(yè)人員進行維護。

4 結(jié)語

綜上所述，泵站自動化技術(shù)在我國眾多城市供水系統(tǒng)中，已經(jīng)得到了高度重視，同時，國家也在信息化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，為泵站自動化控制指明了方向，實施步驟更具科學(xué)化，實現(xiàn)目標更具明確性。未來泵站自動化技術(shù)，會在信息化技術(shù)的推動下，不斷提升效率，降低系統(tǒng)內(nèi)人力投入與能源消耗[3]。