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【摘 要】排涝泵站机电自动化控制是一项非常关键的技术，对于城市的水利工程建设具有积极的意义。文章就机电自动化控制技术在泵站中的应用展开了探讨，对泵站自动化的设计要求以及设计中需要注意的问题进行了简要的介绍，重点论述了监控系统、保护系统及控制技术，并提出了泵站自动化技术提升的策略，以提高泵站的技术水平，不断提升泵站的运行效率。
【关键词】排涝泵站；自动化控制技术；监控系统；提升策略
0 引言
随着我国社会水平的提高，经济步伐的推进，我国的城市排涝技术也在这个过程中获得了较大程度的提升。在城市排涝工作中，排涝泵站能否正常运行在很大程度上取决于泵站电气与机械设备性能上的状态，如果泵站电气与机械设备性能上是最佳状态，那么排涝泵站就能够正常的运作。其中，电气自动化控制技术对于排涝泵站来说非常重要，避开了人力时期的很多不足的地方，在科技信息化的时代，排涝泵站电气自动化控制技术的应用显得尤其重要。
1 泵站自动化的设计要求
（1）将追求最大化的效益放在首位。对于泵站来说，应用自动化技术是为了追求最大化的经济效益，如果泵站运行的时间不多，那么是不会对其进行资金投入实行自动化改造的。所以，需要从综合泵站的运行经济效益方面来进行考虑，运行时间过短的泵站不建议进行改造，年运行量3000～4000h以上的泵站可以考虑进行自动化技术改造。
（2）自动化设计需要考虑到先进性和可靠性。在泵站自动化技术的改造过程中，可靠性是设计的关键点。因此，需要重点研究设备的可靠性，尤其要注意执行元器件和传感器，它们必须要符合自动化的要求。
（3）自动化设计的过程需要从实际出发，要考虑资金等问题，合理配置相关的工作人员和技术，不能做出不合实际的设计。根据不同的自动化程度，可以使用不同的型式。
2 泵站自动化设计中需要注意的问题
（1）在设计过程中，需要将控制、测量和保护间的关系处理好。在传统的泵站设计中，一般会将控制、测量和保护作为独立的部分设计，原因是技术的局限性。而随着技术的发展，已经不再需要独立设计。继电保护是泵站电气二次设计的重点，它除了进行非电量的测量，还需要测量电气设备中的运行电量，取代传统的仪表测量，降低成本的同时还能及时监控保护回路，提高系统的可靠性。开关设备是继电保护的重点对象，也是自动化控制的对象。
（2）对自动控制单元进行正确的划分。对于泵站的自动控制系统来说，它是由一些独立闭路循环系统和顺序控制系统组成的。所以，在设计泵站系统时，需要有清楚的层次。泵站的控制设备不必实现泵站中所有的控制功能，因为会增加不必要的风险。如果是辅机系统，应使用单独的闭环控制单元。这些单元中只接受从关键控制线路上发出的指令，并根据事先的设置要求进行操作。
（3）在设计中，通信协议的选择一定要正确。泵站自动控制属于较简单的操作，选择相应设备时，传统的选择方法是使用带有通信协议的设备，如工业计算机，可实现数据交换，还能减少现场接线电缆的数量。但这样容易在一个泵站中出现通信违规和多通信协议并存的状况，使得系统的集成变得非常复杂。所以，尽量使用标准信号对传感器进行输出，具有较强综合功能的设备必须具备通信功能。
（4）设计的自动化系统需要具备扩展性和兼容性。当前的自动化控制系统的功能日趋增多，其集成性能也日趋增强，需要在设计的过程中进行多方面状况的综合考虑，要考虑到设备的兼容性和系统的扩展性。
3 监控系统、保护系统及控制技术
泵站主要有自动和手动两种监控、保护方式，以5台机组的排涝泵站为例说明相关的监控和保护方法：
（1）根据实际的运行情况来选择合适的开机台数，由进水池的水位来决定。工作人员通过电机出线柜或中控台按钮操作整个机组的运行。确定好需要启动的机组，仔细查看它的开机状态，看看有没有指示冷却水，机组的出水管电动蝶阀是否全部打开了。如果确实处于正常状态，会有相应的灯光提示。继电器通电后，将选择开关SAC调整为手动状态，这是为了让电容补偿柜的断路器能与其他位置接通处于合闸位置。
用合闸按钮HA来控制断路器的合闸，只需要让合闸线圈Y3得电吸合即可，保护装置会监督该进程。对于断路器来说，它的手车和断路器前部所处的位置必须要达到相应的规定，同时保护系统会进一步检测手车开关位置和断路器的状态等。在所有的条件都达到要求后，才能进行合闸。机组的启动和停机程序相对要简单一些，如果需要机组停机，只需将分闸按钮TA按下即可，这会使分闸线圈Y2得电，断路器处于分闸状态。另外，断路器的手车需要将其摇到原先的位置，选择开关SAC在此时应处于停止位置，电容补偿柜的断路器需要设置在分闸位置，同时需要确保机组的冷却水电磁阀能够在几分钟后关闭。
（2）SAC选择开关在自动工作方式的保护和监控系统中应处于自动位置，池水位的高低决定了机组的停止和启动状态。所以，机组要实现自动运行，需要确保能顺利开机，断路器必须确保常处于热备用状态。
自动控制原理如图1所示。由6个水位控制器组成数字显示控制仪1WX和2WX。根据相应的设计原理，必须要设立好停机水位等几个相关水位。除去停机水位，其他的部分是开机水位。在数字显示控制仪1WX中，1号开机水位、2号开机水位及相应的停机水位等都设立好。同样在数字显示控制仪2WX中也有3号、4号及5号开机水位已设立好。如果这6个水位没有一致的数据，那么需要保持合理的水位差。一旦汛期的外江水位到了关闸处，会在前池汇入水流，提高池水的高度。如果1号开机水位监测到了水位，1WX的1WX2点就会闭合，继电器2KX处于吸合状态，1号机组启动。这时2号机组会断开常闭触点，2号机组准备启动。如果2号机组监测到了开机水位，那么1WX的触点1WX3会处于闭合状态，使得3KM吸合，2号机组处于启动运行状态，3号机组此时处于待机状态。这样会不断增加排水量，使得前池的水位降低，确保机组的正常运行。但是在运行前需要经过必要的实验，以确保工作的安全性。
4 泵站自动化技术提升的策略
（1）泵站自动化控制技术要充分结合智能化的发展方向。
（2）泵站自动化控制技术要充分利用好网络，如在泵站中建立自动化控制的终端，使得远程控制甚至是家庭控制都成为可能。
（3）在泵站自动化控制技术中也需要倡导绿色化和自动化。自动化控制技术的要点是自动操作，需要及时将人和机电间的关系处理好。保护环境已经成为了人们的共同目标，在这样的背景下，泵站要取得长远的发展，就需要使用绿色、环保的设备，同时积极倡导节能，不断提高泵站的自动化控制技术水平，并使得其能在实际中发挥出真实的效用。
5 结语
综合所述，泵站机电自动化系统形式多样，各用电负荷的安排、机电设备的选择、自动化保护、监控等等也有多种设计形式。在实际设计的过程之中，设计理念和目标都应该以工程的实际出发，征求各方面的意见，在追求效益最大的前提下，合理安排资金，进行科学统筹规划，以达到预期的目标。笔者相信，随着科学技术的不断发展，许多自动控制设备的出现和控制技术的发展也必将给泵站自动化程度的提高带来新的思路和机遇。
参考文献：
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[3]周颖，沈芳芳，印丽娟.排涝泵站机电自动化控制技术的应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2014（7）
论文作者:祝敬婵
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/11
标签：泵站论文; 水位论文; 技术论文; 机组论文; 自动化控制论文; 断路器论文; 机电论文; 《低碳地产》2016年13期论文;