探讨城市排水泵站电气自控制的应用论文_张蕾

探讨城市排水泵站电气自控制的应用论文_张蕾

天津工业大学

摘要:在市政基础设施建设中,城市排水泵站属于重要内容,对于城市排洪与排水具有重要作用,是促进城市发展的重要环节。当前,我国城市排水泵站在电气自控方面的应用技术非常落后,导致无法充分发挥出城市排水泵的作用。为此,针对于城市排水泵的电气自控制应用方面的深入探讨与研究意义重大。本文主要针对于城市排水泵站的电气自控制展开分析,阐述了其应用的意义,并在此基础上进行深入的研究,以期为推动我国市政排水工程的建设提供一定参考。

关键词:城市排水;泵站;电气自控制;应用

随着我国社会经济建设的发展,水泵的应用十分的广泛,特别是在城市排水工程中的应用具有重要作用,为城市排水系统的可靠性与安全性提供重要保障,然而,与西方国家相比在电气自控制方面,我国城市排水泵站的水平较低。此外,目前大多数的城市排水泵站在电气自动化形态属于单级的常规控制,管理方面还未能够推广与普及网络管理模式,为此,应重视针对于电气自控制进行改进,从而满足新时期城市排水泵站对于自动化控制具体要求。

一、电气自控系统的优势

(一)节能降耗

各个泵站在电气自控系统之中,在变频器与智能控制器的双重控制下,它的水泵能够进行恒液位运行,结合水位上涨速度的快慢,对水泵的运行台数与速度进行自动化的调节。在变频泵的频率达到50赫兹时,第二台水泵将会自动化的启动,这个时候变频泵将会转入至变频运行中,从而可以节约将近百分之二十的能耗。

(二)自动化程序较高

水泵、电动阀门、压力格栅、机液位等都纳入至自动控制系统之中,并按照事先设计好的程序进行自动化的运行。同时,借助于虚拟网络的应用,控制中心将接收各个设备的运行参数以及启停状态等方面信息,从而实现对设备的远程控制,便于控制中心的统一调度。同时,控制中心将拥有泵站的操作控制权,负责统一调度与管理业务流程,从而无需人员值班守护各个泵站。

(三)节约管理的费用

电气自控系统的应用具有重要作用,不仅可以进行集中管理与远程控制,更可以降低人工管理所需的费用,减少管理人员的工作负担。比如,某个开发区,传统管理模式之下,需要由专人全天负责管理各个泵站,且各个泵站需要2至6个人。然而,在进过电气自控改造后,三个泵站仅需要两人进行管理,不仅减少运营成本,更保障运行的安全性与可靠性。此外,电气自动控制系统应用变频控制方式,可以防止水锤对设备与管路的冲击与破坏,从而保障设备的使用效能与寿命。

二、城市排水泵站电气自动化控制的必要性分析

伴随着信息时代的到来,计算机技术广泛的应用于人们生产、生活的方方面面,引领着新一次的技术革命,在社会经济发展中发挥着巨大的推动作用。然而,就我国城市排水泵站自动化的控制技术方面而言,在应用中还存在各种各样的问题,究其原因是由于缺乏完善的自动化控制系统,且缺乏相应的技术标准与实践基础,加之难以全面的把握实际需求等。在多种因素的共同影响,城市排水泵站的自动化设备在实际运行中暴露中各种各样的问题。例如,众多泵站的电气设备设计人员对于自动化控制的认识过于片面化,仅仅将其作为简单的计算机对设备进行开关机的操作。

然而,现实情况远不是如此,泵站的自动化包括多个方面内容,除了基本设备开关机与运行操作管理之外,还包括以下几个方面的内容:一是针对于泵站励磁系统的开发;二是针对于水利的监控;三是针对于继电的保护与优化;四是针对于经济运行成果的改进与完善。总而言之,城市排水泵站的电气自动化控制技术应用属于一门综合性非常强的系统专业,涉及至多个方面的技术,如一是,计算机技术;二是网络信息化技术;三是通信技术等。现阶段,在城市泵站的电气自动化方面,缺乏完善的控制技术与规范,且缺乏足够的实际经验。为此,基于这一背景下,应用泵站的电气自动化控制具有重要作用,不仅可以完善泵站设备自动化操作,更可以推动设备软件的建立,从而满足城市经济发展的需要。

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三、城市排水泵站电气自动化控制的应用研究

现阶段,我国的城市排水泵站在电气自动化控制技术方面非常落后,为此,针对于这一问题,应提出展开泵站的电气自动化控制的具体设计思路,选用合适泵站的电气自动化系统的具体执行模式,从而充分发挥出泵站电气自动化的控制效能。

(一)设计思路

城市排水泵站的电气自动化是一门综合性的专业,涉及多个方面的技术,涵盖多个专业的知识。为此,应从资金投入、运行环境以及技术应用三个方面综合考虑泵站自动化的设计,从而保障泵站电气自动化的顺利进行。

(二)从实际情况出发选择执行方式

1、主机操控 + 通信协议设备模式

在执行方式中,城市排水泵站的电气自动化控制系统可选用主机操控 + 通信协议设备的方式,该方式主要由监控主机发布各项操控指令,从而实现各种设备的有效控制,该执行方式针对于设备通信协议未提出较高的要求,其重点在于在恰当的时间内加强对主机的控制。通过分析该方式的工作原理可以知道,一旦主机操控中存在任何的问题,将会给传输指令造成严重的影响,为此,该模式的在应用中需要注意的是对监控主机进行严格的选用。

2、主机操控 +PLC+ 通信协议设备模式

PLC 也就是单片机技术,该执行模式的原理是将城市泵站的电气自动化控制系统划分为三个结构,其中,将 PLC作为重要的控制节点,加强对层下的通信,并借助于以太网和单片机技术加强联系,通常情况下,针对于单片机技术和监控下层间的通信能力非常弱的情况,为了保障泵站各种设备能够安全的、可靠的运行,应选用这一种模式,然而,针对于要求具备较高的传输速度,则不建议应用该类执行模式。

3、主机操控 +RTU 模式

RTU也就是远方数据操控,该模式不仅具备继电保护功能,还拥有控制器编程功能,该模式的应用能够有效的保护泵站设备的开光量与模拟量的输入与输出,不仅如此,该模式之中的以太网是一种操控主机的媒介载体,拥有超强的通信能力,为此,该执行的模式可以有效的弥补上述两种模式中的缺陷,但是该模式同样存在一定的问题,那就是该模式需要以强大的资金投入做后盾,为此,城市排水泵的电气自动化控制系统,应从实际情况出发,合理的选择与应用该模式。

结语

综上所述,相关设计人员应当科学合理的设计城市排水泵站的电气自动化控制系统,保障电气自动化控制系统的可行性与功能性,本文主要针对于三个模式的优势与不足展开分析,以期为电气自动化的控制系统的切实执行提供一定的帮助。伴随着科学技术的进步与发展,城市排水泵电气自动化控制的运用将会日益完善,从而推动与促进城市基础设施的建设,促进城市健康、快速、可持续的发展。

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论文作者:张蕾

论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期

论文发表时间:2017/3/7

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