泵站电气自动化设计分析与思考论文_龙尚志

泵站电气自动化设计分析与思考论文_龙尚志

陕西华县金堆城钼业股份有限公司露天矿 陕西省渭南市 714102

摘要:现阶段,我国的经济发展十分的迅速,科学技术的发展水平也有了很大的提高。从当前我国泵站系统的运行情况看,在操作和管理上相对落后,集中表现在自动化水平低,大多数仍是单级常规管理,在数据观察、统计上以手工操作为主,也就是泵站运行监管科学合理的网络化、自动化程度低。随着社会经济的发展,传统的排灌方式已经不能满足新的发展要求。近几年各地因发生暴雨后积水无法及时排走而造成严重经济损失的案例比比皆是,大大制约了经济的进一步发展。随着各地区经济高速发展的需求,对城市排水要求越来越高,为满足城市社会和经济的发展,必须进一步提升泵站电气自动化水平,以提高管理质量和效率,确保泵站的安全、稳定运行。

关键词:泵站电气自动化;设计分析;思考

引言

在市政工程建设中,泵站是重要的组成部分,担负着整个排水和防洪的重任。随着电气自动化的不断发展,泵站电气自动化的应用越来越常见。国外的泵站电气自动化水平比较成熟,相比之下,我国国内的泵站电气自动化技术就比较落后,与国外存在很大的差距。基于此,本文作者通过简述电气自动化发展的历程和泵站电气自动化的必要性,着重分析了泵站电气自动化的设计问题,旨在推动泵站向自动化方向发展。

1泵站电气自动化设计的必要性

泵站是重要的市政配套设施,尤其是供水泵站,更是关系到城市居民的日常用水。在供不应求的时代背景中,国家实行“节能减排”的战略方针,建设电气自动化泵站,达到环保节能的目的。在计算机技术的快速发展下,泵站自动化技术有了一定的提高。加强泵站自动化设计的研究,积累设计经验,扩大泵站自动化的投资规模与设计范围,能够为日后标准、规范的泵站自动化设计提供参考资料。

2泵站电气自动化设计分析

2.1基于应用需求设计

以综合性服务需求的泵站电气自动化设计,并不是单纯的针对整个泵站系统的开启和停止的自动化设计,而是需要根据泵站的运行、生产及管理等需求来设计。在实际设计中,设计人员必须清除认识到泵站的主体、运行管理、操作人员职责,并要明确实现自动化来开展什么工作,自动化系统的作用,进行深入的设计分析。比如:对泵站流量水位监测、泵站励运行效率调节、泵站无功控制、泵站噪声监控、温度监测等,此外,还需考虑到泵站系统的故障预警、配套设备监控、系统信息管理能等功能。在社会经济发展迅速的今天,泵站电气自动化需求日益多样化,且变化较快,所以设计人员在进行典型设计过程中,需要对泵站电气自动化需求进行全面分析,掌握轻重缓急、区分可能性、基于实际需求进行设计,如此才可设计出切实可行、满足需求的泵站电气自动化系统。

2.2基于信息系统设计

当前,我国多数泵站信息是泵站实际运行中的一个基本信息节点。能够为泵站电气系统提供重要的信息资源。因而,在电气自动化的典型设计中,设计人员必须深入挖掘、提取泵站有关的信息,然后为泵站电气系统的自动化提供重要的动态信息,并且让泵站基于典型设计提高自动化水平。根据现阶段泵站电气自动化的相关标准,应重视和强化典型设计,以充分发挥其规范性作用,如此才能普遍应用。比如:立式800kW电动机同步拖动泵站推力瓦中可设计应用多个温度传感装置,以提升系统温度检测的准确度。再如:在电量使用监测上,可采取典型设计来确定通过交流采样或电量传感装置,可应用计算机或多功能电表予以测量,从而让典型化设计能够发挥出最大化规范性效用,为泵站自动化系统的操作人员提供有力参考,如此也能体现出泵站电气自动化系统的优越性。

2.3泵站电气自动化设计思路

泵站电气自动化系统实现的目的,不仅仅只是在开停设备上的控制,自动化系统需要完成的工作很多,如水位、流量的监控;电气设备运行的监控和保护;事故和故障的预警;信息的采集与交换;实现无人值班等等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然在实际设计时要以泵站的具体要求为前提,并分清设计的重点和次重点,作出切合实际的设计,主要设计思路有:信息设计,是以信息为导向的设计活动,泵站运行中所采集的信息数据是水利系统实现信息化管理的基点,能为水利信息系统提供准确的动态数据;典型设计,在没有相应标准和规范的前提下典型设计可以起到标志性作用,通过典型设计固定下来的技术和方案可以为同类型的泵站建设提供参考作用;模块化典型设计,由于泵站类型不多,但自动化系统要求不一,各个泵站还是存在机组台数和形式的区别。通过典型设计可以设计出若干个模块,整个泵站综合自动化系统就是由数个基本模块通过积木式叠加组合而成,再根据不同泵站的建设要求就可将其应用到泵站设计之中了。

3泵站的电气自动化设计内容

3.1科学定位设计方向

从以上对泵站电气自动化的设计原则中我们可以了解到电气自动化建设是一项系统性很强的工作,投入资金、技术、运行环境都会影响到设计方向的确定。设计人员需要综合考虑各方面的因素,结合当地的实际情况和泵站电气自动化的需求程度科学定位,设计出符合实际应用的自动化泵站。

3.2选择泵站电气自动化的系统结构

3.2.1监控主机+通讯协议设备

“监控主机+通讯协议设备”结构可以将指令下发给监控主机,用来调整和控制系统。这种结构对通讯协议的设备要求较低,设计人员应该重视监控主机的选择,这是泵站自动化控制的关键。监控主机会影响指令的正常传递,进而影响自控系统的正常运行。

3.2.2监控主机+PLC+通讯协议设备

泵站的电气自动化系统按其单元构成可分为3个部分,分别是若干可编程控制器PLC、监控下层设备的通讯监控主机和通过以太网通讯的PLC。其中,PLC是控制节点,对于提高系统运行的可靠性起着一定的作用。但此系统结构也有一定的局限性,就是PLC与下层的通讯能力较弱,对通讯速度造成了阻碍。

3.2.3监控主机+以太网通讯RTU

“监控主机+以太网通讯RTU”结构具有继电保护和可编程序控制器的作用,能对开关量的输入、输出和模拟量的输入、输出起到保护效果。在泵站电气自动化系统的结构中,以太网是监控主机进行通讯的主要媒介,能够发挥泵站自动化控制的水平。不过选择这种系统需要有大量的资金来支持。

3.3明确泵站电气自动化的设计思路

要想实现泵站电气自动化系统的设计目标,不仅需要控制泵站中的开停设备,还需要加大对自动化系统的研究,实现对水位、流量的监控,电气设备运行的保护和监控,事故和故障的预警,信息的采集与共享,无人值班等。泵站电气自动化的设计思路有以下3点:①信息设计。以信息为导向,用泵站电气自动化系统运行中采集到的信息数据作为水利系统信息化管理的基点,为水利信息系统提供准确的动态数据。②典型设计。在泵站电气自动化的设计中,如果没有相应的标准和规范,那么这时典型设计就具有标识性的作用,通过典型设计确定下来的设计方案可以为同类型的泵站建设提供参考依据。③模块化典型设计。不同地区对泵站类型的需求不同,不同的泵站类型对自动化系统的要求不一,泵站之间存在着机组台数和形式的区别,需要在典型设计的基础上设计若干模块,将数个基本模块通过积木式叠加组合成整个泵站电气自动化系统,根据不同泵站的建设要求将其应用到泵站的电气自动化设计中。

结语

在当前形势下,总结泵站电气自动化设计的思路,根据泵站电气自动化系统中主要设备和辅助设备的结构形式与运行质量,为泵站电气自动化设计提供了一定的参考价值。实现泵站电气自动化,不仅要结合泵站的实际情况,同时还要遵循一定的原则!切实了解泵站电气自动化需要注意的问题,立足为生产服务的目标,准确对泵站进行定位,优化泵站电气自动化设计,为泵站电气自动化的实现及发展创造良好的环境。将各种现代化技术与设备运用到泵站自动化设计中,能够加快我国泵站电气自动化的建设,实现无人值守和自动操作的建设目标,从而降低人力成本,提高工作效率。

参考文献:

[1]孙博群.泵站电气自动化设计分析与思考[J].科技展望,2016(36):89.

[2]韦长湘.试论泵站电气自动化设计与应用[J].房地产导刊,2015(8):216

论文作者:龙尚志

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/14

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