摘 要:泵站主要应用于水利工程之中，在其中发挥着不可替代的重要作用，是市政建设、城市供水、防洪排涝的重要工具。但泵站自动化的设计需要多方面多领域的专业知识和技术支持，涵盖内容十分广泛，综合性强。本文主要分析的是泵站电气自动化设计的必要性，设计的主要原则，技术前景等，以期为泵站电气自动化设计提供经验借鉴。
关键词:泵站；电气自动化；设计探讨
引言：泵站电气自动化是指在保证基础管理的前提下，采用无人化、自动化的工作方式，提高泵站管理的准确性。我国泵站发展较晚，管理水平较低。因此，提高泵站的自动化管理水平是当前水利企业的一项重要任务。从当下我国泵站系统发展的基本情况来看，泵站系统操作较为繁琐，管理方式落后，管理水平低下。因此，务必切实提高技术和管理水平，解决现下存在的一些问题。
一、 泵站电气自动化设计的必要性
泵站电气自动化的组成部分主要包括：泵站监控中心、泵站调度中心、泵站远程监控终端、泵站通信平台、泵站计量设备和抽水站等[1]。泵站，尤其是供水泵站，是与城市居民的日常用水息息相关的重要配套设施。在供需紧张的背景下，国家通过实施“节能减排”战略方针，建设电动自动泵站，能够有助于实现环保节能的目标。随着计算机技术的飞速发展，泵站自动化技术得到了一定程度的提高。通过对相关专业队伍设计的研究，可以得出我国所建泵站电气自动化还存在许多问题的结论，主要表现在计算机技术不能广泛应用于实际工作，而技术和信息不可能与现代化科学技术的发展是相互适应的。另外，由于泵站管理相对落后，后期管理中每项设备设施改造资金不足，投资成本相对较低，一些落后的管理设备无法更新及时。综上所述，推广泵站的电气自动化非常有必要，是利国利民的大事。
二、泵站电气自动化的设计原则
（1）基于效益原则。自动泵站的建设，需要投入大量资金和人力，资源消耗较大。进行泵站电气自动化的设计、施工、改造和维护同样是大工程。但在泵站工程竣工验收后，由于其自身的工作特点和运行环境，大部分时间将处于闲置状态，泵站投入使用后的回收效益常常会低于投资的资本价值。因此，在泵站电气自动化设计及建设中，应把泵站工程的运行效益放在第一位，注意效益为本。
(2)本着实事求是的原则。预先做好工程勘察研究工作，坚持因地制宜的方针战略，以当地的需求和特点为基本导向，杜绝千篇一律。设计工作要坚持“实事求是”的原则，确保电气自动化与泵站实践相结合，根据不同的地理条件和投资强度建设不同类型的泵站。根据泵站自动化的类型，一般分为采集式、部分自动化和综合自动化【2】。
(3)坚持可靠原则。泵站工程质量是泵站电气自动化建设的重中之重，设计泵站工程方案时，必须在设计过程中对所采用的技术、设备和系统进行测试和考虑，以保证设计工作中各项指标的正常进行，提高设计方案的准确性，保证水泵的电气自动化系统运行良好。
三、泵站电气自动化设计过程分析
通常，泵站自动化设计的思想是确定泵站生产和管理的最终要求，确定泵站生产和管理人员需要做什么，根据既定要求安排制定设计思路和方案。然后根据需要集中精力进行分析和设计。例如，泵站水位流量的检测与控制、效率控制等都是泵站自动化设计需要重点关注的因素
(1) 供电发电机组的综合自动化控制分析。
对于一些大型泵站来说，其机组容量一般相对较大，泵电机的启动和运行会对区域内电网造成比较大的影响，因此有必要综合考虑电厂发电机、泵站机组、区域电网的运行与综合控制，确保整体良好运行，减少供电事故。当下，在各电厂发电机启停的条件下，各发电厂机组已全部转为自动控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，虽然泵站的最大功率电动机已启动，但采用的多是一些诸如软启动或变频启动等成本较高的措施，在这种情况下，由于大型泵站需要采用能与区域电厂实时通信的自动控制，需要在启动前对其泵站的备用机组进行有效的预热，这就直接增加了成本，因此可能会全面削减泵站机组，对其区域电网的启动和运行将带来一定的影响。所以，要能根据泵站机组数量及时调整供电。最后，自动调节发电机具有有功和无功输出两种状态，改变了各设备的运行方式，有效地减少了人工进行综合自动化系统控制的工作量【3】。
(2)水泵电机的自动化控制分析。
对于泵电机而言，它是泵站的关键动力设备，也是电能向机械能转化的重关键一环，操作过程中的可靠性和安全性非常重要。目前，随着技术的迅猛提高，各自动化设备生产厂家也在提供综合自动化控制柜，更好地继承了工业计算机、数据采集板和电源等一整套控制系统，通过合作共同开发出一套完善的控制系统。还可以借助温度传感器和绝缘监测设备更好地为泵电机提供了全面的保障。这样就能促使汞站的管理人员不断要求自己做得更好，从而能够进一步提升工作效率、自动化水平。对于汞站的自动化技术，总的来说就是汞站在工作时在不影响其正常工作的前提下尽量把工作人员的人数降到最低，也就是能够按照设定好的模式自动完成工作，并且在汞站出现问题时能够自动判断并进行自动断电或发出信号通知值班人员，完成远程操控
(3)泵站辅助设备的自动化控制。
关于泵站的辅助设计，主要集中在在真空泵和泵的排水等方面，整个泵站安全且高效地工作的过程中，与这些设备的协调配合是不可缺少的，因此，严格按照过程来执行自动化控制系统可以更好地实现既定工作目标。因此在泵站设计过程中必须将电动阀的开关和真空泵的启动等因素综合纳入自动化控制系统的考量范围内。
(4)配电的设备控制分析。
对于机械配电设备来说，主要包括断路器和软线等。于这些设备而言，能否更好的实现自动化的控制端和通信接口的信号传达，对于能否更好地实现重要配电设备自动化的控制或远程控制尤为重要。除此以外，在进行泵站的电动化设计时，必须充分考虑对传送设备的实时监视和对事故的警报等。
四、泵站的电气自动化技术前景分析
对于国内一些相对较多的水库来说，计算机系统充分利用在线控制工作，但水泵站管理人员是充分利用电脑绘制水曲线，对水需求可以进行全面分析，也可以提供供水水源设计网络，从而实现了水资源科学合理的调度。泵站自动化综合系统通过计算机系统不仅全面提高了供水的整体效率，还实现了更加科学合理的调度，对泵站的各个运行参数能进行相应的在线监视。这就可以更好的帮助管理者进行事故方面的预防，及时减少规避故障的发生。对于电动化的控制系统，泵站也能带来相对多的经济效果。同时，能有效地减少人员的工资支出，组套设施的资金投入减少方面也有明显优势。因此，针对于新泵站的工程来说，通过应用电动化控制系统提高经济效益，将逐渐成为大势所趋。
五、结语：
综上所述，在泵站实际运行时，要改进更新管理工作水平，合理维护机组基础设施；要通过采用信息网络和数字化自动化技术，使泵站在实际运行过程中能够符合设计改造要求。但对于大型泵站的设计、管理和运行部门而言，必须深入了解自动泵站的技术特点和发展趋势，不断改进，更好地发展无人值守和自动控制技术，促进泵站管理水平和工作效率的进一步提高，从而促进泵站自动化水平的提升，助力泵站系统的进一步发展。汞站在现实生活中进行运作时，我们应该不断对其进行革新，完善管理模式，还要每隔一定时间进行维修与维护工作。在汞站自动化操作中还要结合相应的数字自动化技术以及网络技术。同时，我们还要时刻注意汞站的自动化技术自身的特点以及未来的发展方向，根据这些来不断革新、提升自动化技术，最终变成完全自动化。
参考文献：
[1]张旭.泵站电气自动化的探讨[J].城市建设理论研究.2015 (3):5454.
[2] 郭冠峰，马华明.泵站电气自动化的必要性和设计思路[J].黑龙江科技信息，2015，（24）.
[3] 荣永忠.试论自来水厂加压泵站电气自动化控制技术改造[J].低碳世界，2016，（24）.
论文作者:张庆武,
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
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