天津市排水管理处机电安装维修所 天津市 300070
摘要：我国南北方水资源分配十分不均匀，因此，水利工程越来越多，泵站工程是水利工程中的重要组成部分。水泵广泛应用于工农业和居民生活的各个领域，而且泵站是生活排水中的重要组成部分，泵站建设的好坏直接影响着居民的生活质量，和人们的日常生活息息相关。
关键词：排水泵站；运行管理；优化
引言
泵站工程是一项具备调水、供水、灌溉、排涝等功能的基础性服务水利工程，排水泵站的运行是否良好会直接影响到水资源的调度管理以及排水系统的运行安全性。
1泵站在日常生活和工业生产中的作用
泵站工程的建设是保护我国工业生产用水的关键。且可以有效解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化等问题，在当前的水资源问题中起着不可或缺的作用。特别是一些大型泵站承担着地域性的防洪、除涝、灌溉、调水、供水等重任，在我国的国民经济水平提高过程中占有着重要的地位。泵站与其他的水利工程不一样，它不用修建辅助建筑物，比如挡水和引水建筑物，对周边环境和水资源没有副作用。地质条件、地形、水源等对水泵站的建设影响程度也较小。另外，它还具有投资成本低、工期短、见效快、易于实现自动化等优势。泵站的作用就是为水提供一定的势能和压力，解决某些地域由于没有自然水流条件的排灌、调水和水资源配置等问题，在其水资源的调度中起着重要的作用。
2排水泵站的运行控制方式
2.1水泵调速
水泵调速的意思是通过调整水泵的转速来控制并提高水泵的性能，以保证排水泵站在实际运行时能符合要求的运行标准。合适的水泵调速能减少能源的消耗，从而提高工作效率。水泵运行的转速范围所遵循的规则有不汽蚀、不阻水以及高效。
2.2闸阀调节
通过控制水泵出口闸阀的开启调节来控制水泵的工况点即为闸阀调节。当水位变幅较小时可以利用闸阀调节，闸阀调节操作起来十分简单，并且所花费的成本很小。水泵时间有一定的扬程，当实际水泵时间超过这个扬程范围时，冲击负荷就会对中的净水构筑物造成一定的冲击影响，这时候就可以通过控制水泵出口闸阀来调整到恒流状态，也就是减小水泵出口的闸阀。但是对于那些水位变幅过大的水泵站这种方式则不是非常合适，这种排数泵站通常会采用调速、换轮或者是进行水泵的组合等方式进行控制。
2.3叶片转角调整
不同的叶片转角会导致不同的性能曲线，排水泵站有固定的运行周期，故在排水泵站达到运行周期后，为保证排水泵站的运行安全要求对叶片进行调整。调整叶片的角度应按排水泵站正常运行要求的叶片角度进行调整，提高水泵的运行性能，使水泵能在正常工作。
3排水泵站的优化运行管理方式
3.1排水泵站的自动化控制
3.1.1要求
（1）抗干扰性
在针对排水泵站自动化控制系统进行设计时，应保证其具有较强的抗干扰性，降低外部因素的干扰，提高泵站设备运行可靠性与稳定性。一般可以在电源侧设置稳压器和滤波器，并落实过电压、欠电压与过流保护，同时还可以对计算机采用专用回路设计方法，配置隔离变压器、配电箱、不间断电源等，保证控制系统运行可靠性。另外，还应对机房采取屏蔽措施，模拟信号输出线应用屏蔽双绞线以及屏蔽层接地处理，对于系统内所有设备也均需要对其进行接地处理。
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（2）高效控制
排水泵站在运行过程中，很容易受到外部因素干扰，出现各类运行故障，针对此在对其进行运行管理时，就需要加强控制系统监控功能，对设备运行状态进行实时监控。对运行数据进行有效采集、决策、控制，确保整个系统可以按照设定程序稳定运行，且通过监督能够在运行故障报警时，及时向管理人员发送短信警报，及时采取措施进行处理和保护，将故障影响控制到最低。同时，还应具有就地和远程控制功能，两种控制方式相互独立工作，且可以根据实际情况灵活选择控制方式，提高泵站控制效果。
3.1.2总体框架
（1）硬件系统
通过泵站自动化设计，来对泵站运行过程进行监测，并根据要求对其进行自动控制。内容主要包括现场设备控制器、控制程序设计，来提高系统运行可靠性。硬件系统的设计需要能够对运行数据进行收集，并实现网络与传输设备的组建和维护，降低管理工作量的同时，提高泵站管理效率，满足稳定、可靠管理要求，提高泵站设备运行安全性。
（2）软件系统
对软件系统进行设计，即实现泵站现场与控制中心互通和控制的保障，为实现自动化控制的关键。其主要包括支撑平台、功能模块、标准规范体系以及业务应用系统等。要求软件系统可以对控制终端运行情况、运行数据进行查看，包括流量计、水泵启停、高低压仪表、液位计等参数。同时，还可以对泵站运行进行控制，并根据实际需求发布相应命令，对下一层工作进行有效指挥。另外，还能够对泵站设备运行状态进行监控，根据视频图像和红外报警信息采取下一步管理措施，提高泵站管理效率。
3.1.3功能分析
（1）数据采集
自动化控制系统的设计，可以对泵站各类运行数据进行有效采集，包括电力参数、水泵参数、工作环境情况等，在遇到运行事故后，系统能够对故障时刻设备数据进行自动收集，并且还可以根据需求自动接收系统管理级别调度与操作命令，完成下一步管理工作。其中，所采集数据内容主要包括设备实时运行状态与电力参数，设备监控安全以及运行环境等。
（2）数据处理
即对各设备运行数据进行有效处理能力，以及各类数据处理方式，是系统监测、记录以及控制重要依据。主要包括状态数据处理、模拟量数据处理、常规控制计算与数据处理、事件顺序数据处理以及实时数据处理等。基于设备I/O服务，设置I/O控制点，对运行数据进行实时采集，并记录到数据库内进行分析处理，同时还可以对数据进行跟踪记录，通过设备运行趋势进行分析，完成报警判断。
（3）设备控制
通过对设备运行状态的监控，采集各项数据后作为管理依据，实现泵站设备远程控制，及时处理各项问题，提高设备运行可靠性。在分配控制权限时，确定主控中心对部分泵站设备存在直接控制权，除了部分特殊情况，可以由分控中心来对泵站运行进行干预，否则分控中心无法得到相应控制权。
3.2改善排水泵站用电功率因素，最大程度减少功率损耗
排水泵站使用电量相对较多，因此在工作中造成电能的损失也是极大的。无功功率对排水泵站系统的正常运行会产生严重影响，一方面，无功功率会使得排水泵站中工作的设备进行发热，而热量的产生就会造成工作设备的损害，另一方面，由于功率因数变小，所以排水泵站电网的有功功率就会相应受到影响而减小。上述提到的功率因数与设备与配电线路的供电性能及线路的功率损耗有着直接的联系，所以提高功率因数才能使排水泵站各个设备更加顺畅的工作。具体提高功率因数的方式有以下几种，首先排水泵站的设备会进行定期的检查，因此在进行检修的时候，就应将老化的设备或使用性能不能满足实际设备运行要求的设备进行检修或者更换，以保证功率因数符合要求，事实上，在保证排水泵站正常运行前提下，其功率因数值不应当低于0.9,检测功率因数控制器或者是电容控制开关等设备，对出现故障问题的设备进行及时的调换维修也能够保证功率因数维持在适当范围。
结语
经济的进步使得人们的物质生活水平得到很大的提高，在建设方面也有了更高的要求，排水系统在某种程度上对于的正常发展以及居民生活的正常进行有着密切的关联，一个合格的排水系统能够使居民在任何非正常的雨水天气中仍能有条不紊的工作生活，作为排水系统的管理者排水泵站的优化运行管理就显得尤为重要了。
参考文献
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[3]王燕.天津市排水泵站控制系统的项目管理研究[D].河北工业大学，2015.
论文作者:杨雪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/22
标签：泵站论文; 水泵论文; 设备论文; 功率因数论文; 闸阀论文; 数据处理论文; 数据论文; 《防护工程》2017年第21期论文;