摘要：引黄入萌工程分一期、二期工程。其中一期工程泵站为新城泵站工程，主要负责自新城水库向孝妇河黄土崖湿地公园输水。二期工程泵站为黄土崖泵站工程，自孝妇河黄土崖湿地公园新建泵站，并敷设输水管道供水至萌山水库。其中电气及自动化工程主要建设地点在一期的新城泵站及二期的黄土崖泵站。为了保障输水泵站的可靠运行，两期工程的自动化系统必须融合为一体，统一调度指挥。
关键词：独立；联动；无人值守；实时监测；远程控制。
两期工程的泵站自动化控制柜（PLC控制柜）应具备联动控制模式。
1、独立工作模式：泵站的控制运行仅与前池水位、输出管道压力、流量有关联关系。
2、关联工作模式：上下游的输水泵站，应建立互控的关联工作模式。
（1）下级泵站应根据前池水位及上级泵站的输水量，确定自己的启停。
（2）上级泵站也需要根据下级泵站的工作状态，确定自己是否需要停机。
（3）启动：上下级泵站，应按顺序依次启动。
（4）急停：正常工作过程中，如果有一级水泵故障，另外一级应有对应改变。
（5）本项目的水泵机组应联合调度，按照预定流量指标要求调配功率。
3、两期工程的泵站应满足现场控制柜（PLC控制柜）及平台双联动，保障可靠性。
（1）平台联动：通过软件平台，实现两期工程中上下级两个泵站的联动控制。
（2）在软件平台出现故障时（软件故障或人为操作断开），应由两期工程的阀门和泵站的PLC控制柜之间直接通信联动，确保反应速度，并实现双保障。确保上下级泵站运行的可靠，不造成设备损坏。
泵站自动控制系统设备包括位于管理中心的控制主站和泵站现场控制装置两部分，控制主站由服务器、工控机、计算机网络、应用软件等组成，泵站现场控制装置由LCU（或PLC）、检测设备、执行机构等组成；泵站自动控制系统应具有数据采集与处理、运行监视和事故报警、控制与调节、数据通讯等功能。
1、数据采集与处理
（1）模拟量的采集与处理
对电量和非电量进行周期采集，越限报警等，最后经格式化处理后形成实时数据并存入实时数据库。
泵站主要模拟量流量计、压力表、真空表、水泵机组温度等经现场控制单元采集并传递到管理中心作显示和处理。将高低压配电系统现有监测数据采集传输至管理中心。
（2）开关量的采集与处理
对事故信号、断路器动作信号及重要继电保护的动作信号等开关量信号，泵站自动控制系统应能以中断方式迅速响应这些信号并做出一系列必要的反应及自动操作。中断开关量信号输入为无源接点输入，中断方式接收。
对各类故障信号、隔离开关的位置信号、水泵机组、电动蝶阀等设备开关量信号、运行状态信号，手动/自动方式选择的位置信号等非中断开关量信号，泵站自动控制系统对这些信号的采集方式为定期扫查。对信号的处理包括光电隔离、接点防抖动处理、硬件及软件滤波、基准时间补偿、数据有效性合理性判断、启动相关量功能（如启动事故顺序记录、发事故报警音响、画面自动推出以及自动停机等），最后经格式化处理后存入实时数据库。
（3）开关量输出
指各种操作指令，计算机在输出这些信号前应进行校验，经判断无误后方可送至执行机构。为保证信号电气独立性及准确性，开关输出信号也应经光电隔离，接点防抖动处理后发出。
（4）信号量值及状态设定
由于设备原因而造成的信号出错以及在必要时要进行人工设定值分析处理的信号量，泵站自动控制系统应允许运行值班人员和系统操作人员对其进行人工设定，并在处理时把它们与正常采集的信号等同对待，泵站自动控制系统可以区分它们并给出相应标志。
2、运行监视和事故报警
（1）运行实时监视
泵站自动控制系统可以使运行人员通过屏幕对各主要设备的运行状态进行实时监视。所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行及停运情况，并对各运行参数进行实时显示。
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（2）参数越限报警记录
泵站自动控制系统将对某些参数以及计算数据进行监控，对这些参数量值可预先设定其限制范围，当它们越限及复限时要作相应的处理。这些处理包括越限报警、越复限时的自动显示、记录和打印；对于重要参数及数据还应进行越限后至复限的数据存储及召唤显示；启动相关量分析功能，作故障原因提示，对于一些重要参数要有趋势报警。
（3）故障状态显示记录
泵站自动控制系统定时扫查各故障状态信号，一旦发生状变将在屏幕上即时显示出来，同时记录故障及其发生时间，并用语音报警。系统对故障状态信号的查询周期不超过2秒。
（4）事故追忆及相关量记录
在事故发生时，由各现场控制单元采集继电保护、自动装置及各设备的状态量送至管理中心，完成事件顺序排序排列、显示、打印和存档。每个事件的记录和打印点名称，状态描述和时标，记录的分辨率不大于2ms。应能记录事故发生前10秒和后20秒时间内重要实时参数的变化情况。追忆量包括进线、母线、主变各种电量，机组电流、电压、定子温度、轴瓦温度等。事故追忆由自动控制系统完成，计算机将这些追忆数据保存于磁盘中作为历史数据，运行人员可以召唤、显示或打印这些数据。
3、控制与调节
（1）控制与调节对象
控制与调节对象主要为泵站的水泵机组、蝶阀、高低压电气设备等。
（2）控制与调节方式
操作员利用鼠标或键盘，根据泵站当前的运行情况和控制命令，对泵站的运行进行控制。控制的内容包括断路器和隔离开关的合、分操作，水泵机组的开、停机操作、部分低压断路器操作等。操作员在界面上点击所控设备图形（控键），界面上自动弹出控制模拟键和操作流程图，操作员要点击所需控键后，系统自动实施操作流程，并在流程图上观察每一步的执行情况和流程受阻情况的部位及原因，进行开环运行指导、闭环自动控制操作和调度。
当控制方式切换到计算机控制为主方式时，管理中心值班人员通过主控站工控机人机接口对设备进行监控，应能完成下列内容（但不限于此）：
a）自动完成开、停水泵机组；
b）自动完成启、闭电动蝶阀；
c）水泵机组联合运行的投/切；
d）电气设备开关合/分操作；
e）按设定流量自动完成水泵机组的开停操作；
f）按设定水位自动完成水泵机组的开停操作；
g）各种整定值和限值的设定；
h）各种信息处理；
i）其他功能。
（3）统计与制表
对采集的数据与检测事件进行在线计算，打印输出各种运行日志和报表。
（4）人机接口
在线显示实时图形，使值班人员对运行过程进行安全监视，并通过管理中心计算机键盘在线调整画面、显示数据和状态、投退测点、修改参数、控制操作等。根据工作人员职权不同，设置不同操作权限。
（5）画面显示
画面显示是泵站自动控制系统的主要功能之一。画面调用将允许自动及召唤方式实现。自动方式指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出，召唤方式指操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面。画面种类包括单线图、泵站剖面图、棒形图、表计指示图、模拟光字排图、曲线、各种语句、表格等。要求画面显示清晰稳定，画面结构合理，刷新速度快且操作简单。
结束语：自动控制信系统息化实现了对水泵机组、电动阀门、管道压力、管道流量、水泵机组运行温度、高低压配电系统等进行远程自动化实时监测及控制，满足了“无人值班、少人职守”的要求，达到了远程监控、数据共享、图像远传浏览的水平；同时实现了与引水入萌一期新城泵站水泵机组联动控制、实时通信、远程监控。
参考文献：
[1]《水利水电工程自动化设计规范》（SL612-2013）；
[2]《通信线路工程验收规范》（YD5121-2010）；
[3]《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；
[4]《水利水电工程通信设计技术规范》（SL517-2013）；
[5]《以太网交换机技术要求》（YD/T1099-2013）。
论文作者:王芳,孙谦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：泵站论文; 信号论文; 水泵论文; 操作论文; 机组论文; 工程论文; 实时论文; 《基层建设》2019年第32期论文;