汪家麗

（霍邱縣排灌管理總站，安徽 六安 237400）

0 引言

霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障之一為水源，因此當(dāng)前霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中構(gòu)建了符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際的中小型水泵。為了保證水泵的良好運(yùn)行與管理，霍邱縣針對(duì)水泵運(yùn)行情況制定了多種有針對(duì)性的管理與維護(hù)措施，將水泵運(yùn)行管理維護(hù)放在重要位置，更好地保證水泵運(yùn)行性能。

1 霍邱縣中小型泵站運(yùn)行背景

2016年霍邱縣開發(fā)建設(shè)了多座中小型泵站，并建設(shè)一座1 000 m3蓄水池，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉提供一定支持，新建的中小型泵站配型號(hào)KQSN200-M5/378，設(shè)計(jì)流量0.30 m3/s，配套電機(jī)型號(hào)Y360M-2，功率為320 kW；泵房附近設(shè)變壓器1 臺(tái)，配型號(hào)為S11-1260KVA/10 KV/0.4 KV 型變壓器一套，在中小型水電站的南側(cè)位置建設(shè)一座110 m2建筑面積的管理站。為了促進(jìn)泵站的有效運(yùn)行，優(yōu)化灌溉水泵設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)參數(shù)，由此確定合理的設(shè)計(jì)揚(yáng)程與流量，使得泵站建設(shè)過程中水量設(shè)計(jì)能夠符合相關(guān)要求，將其設(shè)計(jì)至適宜的數(shù)值，并逐漸進(jìn)行增壓處理。由此保證水泵設(shè)計(jì)的各項(xiàng)情況符合當(dāng)前霍邱縣水利灌溉的相關(guān)要求。根據(jù)霍邱縣水域布置情況以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉的相關(guān)要求，灌溉水泵設(shè)計(jì)主要采用中小型的設(shè)計(jì)方式，同時(shí)不同的水泵在作業(yè)過程中分別承擔(dān)著不同的作業(yè)任務(wù)，因此在水泵設(shè)計(jì)過程中要求聯(lián)合考慮流量情況、揚(yáng)程數(shù)值等，在綜合多項(xiàng)因素的基礎(chǔ)之上，確定霍邱縣中小型灌溉水泵的建筑型號(hào)、泵站類型以及建筑物等級(jí)。

2 霍邱縣中小型泵站設(shè)計(jì)

2.1 霍邱縣中小型泵站硬件設(shè)計(jì)

霍邱縣中小型泵站運(yùn)行設(shè)置了GPRSDTU.701 模塊，采用工業(yè)級(jí)MTK芯片，能夠在不同的環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并能夠從多個(gè)不同角度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與管理。MTK芯片在水泵運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸與管理過程中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具有較廣的適用范圍與較強(qiáng)的可靠性。構(gòu)建了一種完美的工業(yè)級(jí)串ISI／GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊。

2.2 霍邱縣中小型泵站智能數(shù)據(jù)采集

利用智能儀器完成數(shù)據(jù)采集與分析，利用RS485線與單片機(jī)連接，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)建MODBUS.RTU通信協(xié)議，將灌溉過程中采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)，采集到的數(shù)據(jù)信息有智能液位測(cè)量?jī)x、智能電表、智能流量計(jì)。由此將采集到的中小型水泵電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c電流相關(guān)聯(lián)的脈沖輸出。并用電量予以表示。

此次研究中霍邱縣灌溉水泵采用鑫宇194E.9S 多功能電力儀表，該產(chǎn)品性能表現(xiàn)較為強(qiáng)悍，包括可編程測(cè)量、數(shù)字通訊、電能脈沖變送輸出等多種功能。在數(shù)據(jù)處理與分析過程中能夠?qū)﹄娏?、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等多種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。采用0.5 級(jí)測(cè)量精度，使用RS.485 接口，構(gòu)建MODBUS.RTU通信協(xié)議，在運(yùn)行過程中相關(guān)性參數(shù)見表1。

表1 霍邱縣灌溉水泵194E.9Sl智能電表產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表

測(cè)量水位儀器當(dāng)前在霍邱縣中小型灌溉水泵中被廣泛使用，該系統(tǒng)體積較小，性能表現(xiàn)較為優(yōu)良，測(cè)量精度較高，安裝與使用較為便捷。在數(shù)據(jù)檢測(cè)過程中將液位與液體壓力數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，與傳感器的運(yùn)用有效結(jié)合在一起，由此構(gòu)建一種一體化結(jié)構(gòu)，免除外界信號(hào)的干擾，從而保證數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)性。在具體作業(yè)過程中，可以同時(shí)使用顯示儀表、記錄儀表等，并將輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號(hào)。

2.3 霍邱縣中小型泵站水泵選型

為了滿足水泵灌溉需求，當(dāng)前在灌溉作業(yè)過程中水泵的功率要求盡可能大，以此保證灌溉效率，縮短灌溉時(shí)間。在同一泵站設(shè)計(jì)過程中，一般選擇相同型號(hào)的水泵，并保證具有良好的洗水性能。選擇任意設(shè)計(jì)點(diǎn)A、B、C 點(diǎn)，泵站供水管道阻力系數(shù)表示為S，泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程值表示為HZ（m），泵站供水管道實(shí)際流量表示為Q（m3/s）。霍邱縣灌溉水泵泵站裝置性能見圖1。

圖1 霍邱縣灌溉水泵泵站裝置性能曲線圖

結(jié)合B點(diǎn)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行水泵選型，若該點(diǎn)水泵運(yùn)行效率較高，則說明選擇的泵型較為適宜。結(jié)合實(shí)際工程運(yùn)行情況分析可見，C 點(diǎn)相對(duì)流量較小，揚(yáng)程較高。在抽水量逐漸增加的背景之下，水泵會(huì)在A 點(diǎn)運(yùn)行。結(jié)合C 點(diǎn)與A 點(diǎn)之間的偏移情況，并與工程實(shí)踐相結(jié)合，優(yōu)化工程水泵選型。要求針對(duì)高揚(yáng)程泵站與低揚(yáng)程泵站分別進(jìn)行不同的泵站選型，由此保證泵站運(yùn)行效率良好?；羟窨h設(shè)計(jì)過程中針對(duì)低揚(yáng)程泵站采用大流量、變揚(yáng)程的作業(yè)方式。軸流泵流量低于設(shè)計(jì)流量8%～10%、混流泵流量低于設(shè)計(jì)流量5%～10%、離心泵流量低于設(shè)計(jì)流量10%～15%；軸流泵揚(yáng)程高于設(shè)計(jì)揚(yáng)程5%～9%、混流泵揚(yáng)程高于設(shè)計(jì)揚(yáng)程1%～6%、離心泵揚(yáng)程高于設(shè)計(jì)揚(yáng)程-2%～-5%。

因此灌溉泵站選型過程中，要求綜合水泵型號(hào)性能、土建施工、采購成本等多項(xiàng)要素，因此霍邱縣中小型灌溉水泵設(shè)計(jì)過程中在流量小于1.00 m3/s 流量時(shí)，設(shè)2 臺(tái)以上水泵，在流量大于1.00 m3/s流量時(shí)，設(shè)置3臺(tái)以上水泵。

4 霍邱縣中小型泵站運(yùn)行管理及維護(hù)

4.1 制定明確的管理標(biāo)準(zhǔn)

為了更好地促進(jìn)中小水泵的有效運(yùn)行，制定完善的管理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行工作提供必要的支持。使霍邱縣中小型泵站嚴(yán)格依照這一標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)工作，同時(shí)全面檢查灌溉泵站機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，從而確保設(shè)備在使用過程中處于安全狀態(tài)。對(duì)于使用年限較長(zhǎng)以及超過使用周期的水泵設(shè)備，進(jìn)行重新規(guī)劃與管理，并進(jìn)行有效維護(hù)與管理，在壽命到期之前及時(shí)予以更換，保證水泵設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，降低故障率。

4.2 強(qiáng)化泵站設(shè)備管理

中小型水泵的良好運(yùn)行離不開大量的設(shè)備，因此要求加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的有效管理，包括設(shè)備性能的監(jiān)測(cè)與管理。因此在管理與運(yùn)維過程中，要求加強(qiáng)對(duì)設(shè)備性能的有效監(jiān)測(cè)與管理，一旦發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備性能難以達(dá)到當(dāng)前灌溉工作的需求，則及時(shí)予以更換?；羟窨h中小型泵站設(shè)備主要包括電動(dòng)機(jī)、變壓器等。在變壓器運(yùn)行之前，要求對(duì)性能進(jìn)行必要檢測(cè)與分析，確保符合相關(guān)安裝要求。

4.3 實(shí)現(xiàn)泵站現(xiàn)代化和信息化

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，當(dāng)前很多灌溉水泵均使用了信息技術(shù)，這對(duì)水泵的維護(hù)起到了重要的促進(jìn)與支持作用。因此當(dāng)前很多灌溉水泵均采用了自動(dòng)化管理技術(shù)與管理方式，顯著提升了運(yùn)維管理效率。在水泵管理過程中，可以充分利用信息化技術(shù)全面搜集農(nóng)業(yè)灌溉信息以及中小型水泵的具體運(yùn)行情況，并對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性分析。由此及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前不同區(qū)域灌溉量的差異，并結(jié)合實(shí)際需求量靈活調(diào)整灌溉量。在提水泵建設(shè)過程中制定有針對(duì)性的施工管理方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的優(yōu)化配置。

通過信息技術(shù)構(gòu)建在線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉活動(dòng)的遠(yuǎn)程控制與管理，能夠切實(shí)掌握當(dāng)前水泵的實(shí)際運(yùn)行情況，以此保證水泵的良好運(yùn)行；保證水泵各個(gè)設(shè)備連接緊密，未出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)水管運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，避免水管堵塞，保證閥門與壓力表運(yùn)行正常。密切關(guān)注水泵運(yùn)行過程中電流、水位、電機(jī)溫度等數(shù)值，保證處于正常范圍之內(nèi)。在灌溉水泵運(yùn)行之后，及時(shí)進(jìn)行必要的清洗與調(diào)整，避免水泵中出現(xiàn)殘留物。

5 結(jié)語

霍邱縣中小型泵站運(yùn)行過程中建立了多種必要的管理與維護(hù)方式，為灌溉活動(dòng)的順利進(jìn)行提供必要的保障與支持。為了更好地促進(jìn)霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，要求不斷加強(qiáng)水泵站的運(yùn)行與維護(hù)，制定農(nóng)業(yè)灌溉活動(dòng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化各項(xiàng)操作細(xì)則，更好地滿足當(dāng)前霍邱縣農(nóng)業(yè)灌溉需求，預(yù)防農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害。