泵站自動化研究現(xiàn)狀與技術分析

《泵站自動化研究現(xiàn)狀與技術分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、泵站自動化研究現(xiàn)狀與技術分析　　摘要：近年來自動化技術在泵站現(xiàn)代工程改造過程中起到了重要作用。隨著科術的日益更新進步，泵站自動化技術在實際應用中也越來越廣泛。文章分析了泵站自動化發(fā)展的歷程、現(xiàn)狀，以及對當前主要泵站自動化中關鍵技術作了詳述，總結歸納出存在的問題，以為日后工作改善提供參考，分析認為隨著技術的不斷發(fā)展，我國將逐步實現(xiàn)信息化智能泵站?！　￡P鍵詞：泵站；自動化技術；發(fā)展現(xiàn)狀；信息化　　1泵站自動化建設發(fā)展歷程　　1.1國內(nèi)泵站自動化發(fā)展歷程　　經(jīng)歷近五十年的發(fā)展，我國泵站自動化發(fā)展完成了“三步走”，從發(fā)展較為緩慢的初級階段

2、到逐步改進的完善階段，再到飛速發(fā)展的全面自動化應用階段?！　。?）上個世紀60年代，隨著計算機技術逐步在我國起步，泵站自動化技術也在10年后有了基本應用。1972年江都泵站首次運用遠程集中監(jiān)控，將各個閘門最終控制匯聚到總控制室，實現(xiàn)了遠程遙控，雖然這種集中的有線監(jiān)控存在著諸多問題例如元件質(zhì)量不過關等，但這也標志著我國水泵自動化技術邁開了第一步，為下面的完善奠定了基礎[1～2]?！　。?）到了80年代我國自動化技術的進一步的普及，泵站自動化技術也再一次得到了提高，淮陰泵站將之前有?的弊端改進為無線傳送遙控，進行了動態(tài)就地監(jiān)測與控制。

3、　?。?）進入了90年代，互聯(lián)網(wǎng)伴隨著計算機技術的發(fā)展和迅速普及，泵站自動化技術也在全國范圍內(nèi)開始廣泛應用。如由揚州大學水利學院電氣系引進的新型集散控制系統(tǒng)，并成功在江蘇淮安和泗陽兩地的泵站投入使用，這種系統(tǒng)將自動化技術、通信技術、故障診斷等技術合為一體，使泵站的數(shù)據(jù)采集及控制更為簡單靈活?！　?.2泵站自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀　　隨著社會的不斷進步，科技發(fā)展成果越發(fā)廣泛的投入進實際，泵站自動化技術水平也隨之更新，現(xiàn)如今通過對曾經(jīng)需要工程人員現(xiàn)場啟停控制的半自動化泵站的改造升級，一種一體化全自動新型泵站逐步推廣。根據(jù)國家水利部審議并通過

4、的《全國水利信息化“十三五”規(guī)劃》的要求，全自動化泵站是集數(shù)據(jù)信息采集、傳輸、存儲、管理、控制為一體，通過數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的新理念，在保障水安全的基礎下，完善泵站一體化管理要求，實行最優(yōu)控制管理，最終達到“無人值守，少人值班”的高自動化泵站水準。　　2泵站自動化關鍵技術　　2.1信息傳感技術　　傳感器技術在在泵站信息自動化系統(tǒng)中起著數(shù)據(jù)的采集和處理的功能。對泵站現(xiàn)場分布的各類信息數(shù)據(jù)感知并采集，其中包括電氣量（電壓、電流、功率、頻率等）、水泵電機溫度、壓力、油壓，閘門閥的位置、水流量、降雨量、水位、風速，閘門運行起停機工作狀

5、態(tài)，以及控制現(xiàn)場日常開關信息監(jiān)測和實地攝像視頻等傳感數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測傳輸。眾多的傳感器分布在泵站的內(nèi)外，在運用無線ZigBee/GPRS技術或者以太網(wǎng)光纖高速傳輸技術通信，各設備采用通用標準與各子通信網(wǎng)關進行數(shù)據(jù)傳輸通信[3]?！　?.2泵站自動化監(jiān)控技術　　泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)是將現(xiàn)場監(jiān)視、數(shù)據(jù)測量、水泵控制、操控管理系統(tǒng)集成為一體的計算機綜合控制系統(tǒng)[4]。這套自動化監(jiān)控系統(tǒng)主體部分是由現(xiàn)地控制部分LCU和上位機組成，上位機通過以太網(wǎng)等方式和LCU實施通訊，實時將現(xiàn)地控制單元的各部分所采集的數(shù)據(jù)進行匯總并直接在總控計算機上顯示。數(shù)

6、據(jù)經(jīng)過計算機組態(tài)軟件編程設置，將LCU數(shù)據(jù)進行歸類，存儲在SQL數(shù)據(jù)庫中，并生成實時報表，參數(shù)報警和趨勢狀態(tài)圖，為泵站中監(jiān)控人員可以通過訪問數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)合理的操作?！　”谜咀詣踊O(jiān)控系統(tǒng)技術也由以下幾個子部分組成?！　。?）網(wǎng)絡通訊：運用虛擬局域組網(wǎng)技術，將泵站與監(jiān)控控制中心組建成一個小型局域網(wǎng)，通過虛擬專用網(wǎng)絡VPN專線進行遠程訪問。（2）顯示儀表：泵站內(nèi)的各個監(jiān)測點的液位表、壓力表和各電氣設備的電參數(shù)儀表進行匯總顯示，構成泵站的儀表顯示系統(tǒng)部分。（3）視頻監(jiān)控：泵站內(nèi)各攝像頭視頻圖像數(shù)據(jù)集中由網(wǎng)絡傳輸至視頻監(jiān)控中心，組成泵站視頻

7、監(jiān)控系統(tǒng)，人員實時觀察泵站動態(tài)。　　2.3泵站控制技術　　2.3.1以PLC控制為主的控制方式。泵站自動化控制系統(tǒng)中主要包括閘門自動控制、機組的起?？刂?、輔助設備控制等，這些控制都是遵循邏輯順序進行的，由于傳統(tǒng)的繼電器控制復雜且不易維護，不能滿足現(xiàn)代化泵站改造發(fā)展的需求。而PLC以其強大的邏輯功能，可靠性高，易控制的優(yōu)點取代了日漸落后的繼電器控制方式，PLC成為現(xiàn)代泵站控制系統(tǒng)的主力。PLC控制通常在整個控制系統(tǒng)的中間層，泵組LCU設備上傳感器傳送的模擬量數(shù)據(jù)通過PLC程序處理A/D模塊就可以真實的反映泵站設備的參數(shù)狀況。一些電氣

8、測量數(shù)據(jù)則可以采用Modbus通信協(xié)議的RS-485或RS-232接口直接和PLC通信端口連接進行采集[5]。　　2.3.2以單片機控制為主的控制方式。隨著單片機技術的進步與發(fā)展，其在工業(yè)控制領域應用越來越廣泛。以為單片機的開發(fā)環(huán)境比較成熟，并且價