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【摘 要】随着现代计算机技术的不断发展，我国泵站自动化技术和水平不断提高，但泵站自动化系统在实际应用与操作中也存在一些问题和不足。本文提出了一种基于智能控制器的泵站自动化系统，与常规人机界面相同，实现泵站运行管理环境的自动化操作，保障泵站系统设备的安全和稳定。
【关键词】泵站；自动化系统；智能控制器
现代化泵站广泛应用于城市供水、灌溉、排涝等各个方面，与生产生活息息相关。随着自动化技术的发展和完善，泵站自动化控制系统能够将控制、运行、管理集中于一体，实现泵站控制的自动化和智能化。本文分析了泵站自动化系统存在的一些问题，并探讨基于智能控制器的泵站自动化系统解决方案。
1.泵站自动化系统发展现状
我国大多数泵站自动化系统主要采用可编程逻辑控制器（PLC）为基础的分布式计算机监控系统，PLC的配置灵活，具有较强的安全性、可靠性和适应性，但它的开放性不强。中小型泵站在自动化系统设置中采用PLC的成本偏高[1]，自动化系统不适用于小型泵站，相反会增加小型泵站的施工操作步骤，造成资源的浪费，影响小型泵站系统功能的实现。目前我国运用自动化系统的泵站也存在一些问题，例如整体系统不完善，功能设计不合理，注重自动化忽视管理、缺乏设备维保措施等，甚至自动化系统在运行一段时间后就处于瘫痪状态，再加上技术人员的缺乏，使实际操作中无法发挥其功能性。
2.基于智能控制器的泵站自动化系统解决方案
为解决我国泵站自动化系统运行现状及问题，本文提出基于智能控制器的泵站自动化系统，其主要功能包括泵站电气量采集、水位采集、报警、一键开机、自动开机、远程控制等。基于智能控制器的泵站自动化系统的常规操作按钮与一般控制系统操作一致，有利于快速实现操作人员的智能化操作。
2.1 系统结构
泵站自动化系统的控制器设置在常规电气柜之内，二者是一体的，省去了另外设置单独控制柜的步骤，有效地节省空间和接线。系统的核心就是控制器，泵站智能系统主要由进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等构成。其中，进线启动柜的功能主要包括接入总进线电源、进线继电的保护、泵站智能控制、信息数据的采集与交流、运行状态、参数提醒等；泵站控制柜在整个系统中的功能包括自动完成启动和停止、电动机的继电保护、运行状态及参数提醒等；泵站的配电由站用配电柜完成；安全预防系统能够保障系统的安全性，发挥出警告信号的作用[2]。具体系统结构如下图1所示：
2.2 站级智能控制器
泵站智能控制器具有一键开机、水位自动开机和远方遥控开机三种泵开机方式，整个装置在开机的过程中同时进行控制进、出水闸门的操作，若闸门操作失败系统会进行信号提醒，直至信号警告恢复正常才能二次执行泵开机操作。其中一键开机于传统水利系统的操作运行性质是一致的，便于工作人员的快速操作；水位自动开机是根据水位情况的泵开机操作，保障泵站无人值班情况下的系统操作；远方遥控开机是接受主站的开机命令后，运用智能控制器进行远程控制操作。泵站智能控制器全方位的实时监控泵站运行状态，并将信息及时发送至主站[3]。工作泵出现故障会造成停车现象，此时系统会自动选择启动备用泵进行操作，能够控制故障对泵站系统造成的影响。
泵站智能控制器具有一键停机、水位自动停机、远方遥控停机这三种停机方式，泵站控制器在接受到停车命令之后，会对其控制的系统内所有泵集中发出停车命令。如果“出水闸门关闭控制”在系统内显示投入使用，在泵自动停止之后系统会自动完成出关闭水闸门的实际操作。系统出水闸门关闭的操作中，如果出水闸门完全关闭，表明系统完成自动控制出水闸门的关闭操作，否则系统会自动发出警告提醒，报警并响起“闸门操作失败动作”的提示音；如果“出水闸门关闭控制”在系统内完全显示退出，则表示不需要进行相关实际操作。如果“进水闸门关闭控制”在系统内显示投入使用，泵站停止之后系统会自动操作并完成进水闸门的关闭。在关进水闸门的操作中，如果进水闸门完全关闭，表明关进水闸门控制完成，否则系统会自动发出警告提醒，报出“闸门操作失败动作”的提示音；如果“进水闸门关闭控制”在系统内完全显示退出，则表示不需要进行相关实际操作。
2.3 泵智能保护控制器
泵智能保护控制器安装于系统结构的泵控制柜中，其功能是就地完成泵站的自动化控制，有效地保障电动机继电功能的实现，泵智能保护控制器在整个智能控制系统中发挥重要的执行作用。泵智能保护控制器在自动状态下，其功能主要是根据主站的命令执行就地开机、主站遥控开机等具体操作；而在备用状态下，其主要功能是根据主站命令实施备用开机操作。泵智能保护控制器的开机也是按照步骤进行的，其主要步骤包括判断系统开机条件、完成闸阀的控制操作、判断闸阀位置、完成降压启动、实现全压运行等几个重要过程；如果智能保护控制器在开机过程中出现障碍或受阻，系统会立即发出警报提醒，发出全面停止操作命令后执行停止操作。也能够通过人为操作执行停车，其主要方式包括就地停车和主站遥控停车。在开机过程中系统如果出现故障和阻碍警报提醒，系统会自动实施停机操作。在执行保护状态中，系统如果发出停机命令信号，在此情况下关闸阀操作不会立即执行，但此时如果需要同时进行关闭闸阀的操作，利用出口编程能够实现保护与关闭闸阀的操作[4]。
2.4 系统特点
泵站智能控制器与泵机组保护控制器采用串行通信相互联系，其中泵站智能控制器是系统主站，能够同时连接16台泵机组保护控制器，共同完成泵组的一键开机、水位开机、远程控制开机等操作。
泵站智能系统运用先进的泵站专家控制系统技术，该技术能够根据环境、泵机组设备运行变化等数据信息，不断完善和优化泵组设备的组合，通过增加设备的使用率实现节能降耗的作用，提高泵站运行的经济效益。泵站智能控制系统还运用泵站安全预防技术，该技术能够智能识别和检测安全故障；该技术能够在开机前自动检测管理区域是否安全，若出现非安全故障或情况，系统会自动关闭泵组并发出警告信号，保障工作人员的安全；在无人值班期间利用自动检测功能保障区域的安全性，防止财产、设备等丢失、破坏现象。泵站智能系统还运用先进的泵站热点数据无线定制点播与推送技术，系统管理和操作人员可以利用网络实时了解各类热点信息，实现了泵站的智能化、网络化管理；系统利用先进的云计算技术，有效地提高了智能化管理水平和系统操作工作效率，节约管理成本。泵站自动化系统的操作与常规操作基本无差别，其按钮设置一致，促进操作人员尽快熟练智能操作。
3.结语
总之，泵站对生产生活具有重要意义，泵站自动化系统的完善有利于泵站运行的安全性和稳定性，并且能够实现泵站管理的现代化。基于智能控制器的泵站自动化系统采用与常规控制系统相似的自动化操作界面，运用先进的智能控制技术，实现泵站运行管理的自动化操作，保障泵站系统设备的安全和稳定。
参考文献：
[1]孙平安. 泵站综合自动化及其优化控制调节的研究[D].扬州大学，2012.
[2]吴杉. 基于PIC单片机的远程水泵控制器的设计与实现[D].重庆大学，2012.
[3]陈金法. 泵站自动化控制系统的设计与实现[J]. 自动化技术与应用，2011，02：67-69.
[4]朱正伟，徐青，唐鸿儒. 南水北调东线工程泵站自动化系统设计关键技术[J]. 南水北调与水利科技，2011，03：10-12.
【关键词】泵站；自动化系统；智能控制器
现代化泵站广泛应用于城市供水、灌溉、排涝等各个方面，与生产生活息息相关。随着自动化技术的发展和完善，泵站自动化控制系统能够将控制、运行、管理集中于一体，实现泵站控制的自动化和智能化。本文分析了泵站自动化系统存在的一些问题，并探讨基于智能控制器的泵站自动化系统解决方案。
1.泵站自动化系统发展现状
我国大多数泵站自动化系统主要采用可编程逻辑控制器（PLC）为基础的分布式计算机监控系统，PLC的配置灵活，具有较强的安全性、可靠性和适应性，但它的开放性不强。中小型泵站在自动化系统设置中采用PLC的成本偏高[1]，自动化系统不适用于小型泵站，相反会增加小型泵站的施工操作步骤，造成资源的浪费，影响小型泵站系统功能的实现。目前我国运用自动化系统的泵站也存在一些问题，例如整体系统不完善，功能设计不合理，注重自动化忽视管理、缺乏设备维保措施等，甚至自动化系统在运行一段时间后就处于瘫痪状态，再加上技术人员的缺乏，使实际操作中无法发挥其功能性。
2.基于智能控制器的泵站自动化系统解决方案
为解决我国泵站自动化系统运行现状及问题，本文提出基于智能控制器的泵站自动化系统，其主要功能包括泵站电气量采集、水位采集、报警、一键开机、自动开机、远程控制等。基于智能控制器的泵站自动化系统的常规操作按钮与一般控制系统操作一致，有利于快速实现操作人员的智能化操作。
2.1 系统结构
泵站自动化系统的控制器设置在常规电气柜之内，二者是一体的，省去了另外设置单独控制柜的步骤，有效地节省空间和接线。系统的核心就是控制器，泵站智能系统主要由进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等构成。其中，进线启动柜的功能主要包括接入总进线电源、进线继电的保护、泵站智能控制、信息数据的采集与交流、运行状态、参数提醒等；泵站控制柜在整个系统中的功能包括自动完成启动和停止、电动机的继电保护、运行状态及参数提醒等；泵站的配电由站用配电柜完成；安全预防系统能够保障系统的安全性，发挥出警告信号的作用[2]。具体系统结构如下图1所示：
2.2 站级智能控制器
泵站智能控制器具有一键开机、水位自动开机和远方遥控开机三种泵开机方式，整个装置在开机的过程中同时进行控制进、出水闸门的操作，若闸门操作失败系统会进行信号提醒，直至信号警告恢复正常才能二次执行泵开机操作。其中一键开机于传统水利系统的操作运行性质是一致的，便于工作人员的快速操作；水位自动开机是根据水位情况的泵开机操作，保障泵站无人值班情况下的系统操作；远方遥控开机是接受主站的开机命令后，运用智能控制器进行远程控制操作。泵站智能控制器全方位的实时监控泵站运行状态，并将信息及时发送至主站[3]。工作泵出现故障会造成停车现象，此时系统会自动选择启动备用泵进行操作，能够控制故障对泵站系统造成的影响。
泵站智能控制器具有一键停机、水位自动停机、远方遥控停机这三种停机方式，泵站控制器在接受到停车命令之后，会对其控制的系统内所有泵集中发出停车命令。如果“出水闸门关闭控制”在系统内显示投入使用，在泵自动停止之后系统会自动完成出关闭水闸门的实际操作。系统出水闸门关闭的操作中，如果出水闸门完全关闭，表明系统完成自动控制出水闸门的关闭操作，否则系统会自动发出警告提醒，报警并响起“闸门操作失败动作”的提示音；如果“出水闸门关闭控制”在系统内完全显示退出，则表示不需要进行相关实际操作。如果“进水闸门关闭控制”在系统内显示投入使用，泵站停止之后系统会自动操作并完成进水闸门的关闭。在关进水闸门的操作中，如果进水闸门完全关闭，表明关进水闸门控制完成，否则系统会自动发出警告提醒，报出“闸门操作失败动作”的提示音；如果“进水闸门关闭控制”在系统内完全显示退出，则表示不需要进行相关实际操作。
2.3 泵智能保护控制器
泵智能保护控制器安装于系统结构的泵控制柜中，其功能是就地完成泵站的自动化控制，有效地保障电动机继电功能的实现，泵智能保护控制器在整个智能控制系统中发挥重要的执行作用。泵智能保护控制器在自动状态下，其功能主要是根据主站的命令执行就地开机、主站遥控开机等具体操作；而在备用状态下，其主要功能是根据主站命令实施备用开机操作。泵智能保护控制器的开机也是按照步骤进行的，其主要步骤包括判断系统开机条件、完成闸阀的控制操作、判断闸阀位置、完成降压启动、实现全压运行等几个重要过程；如果智能保护控制器在开机过程中出现障碍或受阻，系统会立即发出警报提醒，发出全面停止操作命令后执行停止操作。也能够通过人为操作执行停车，其主要方式包括就地停车和主站遥控停车。在开机过程中系统如果出现故障和阻碍警报提醒，系统会自动实施停机操作。在执行保护状态中，系统如果发出停机命令信号，在此情况下关闸阀操作不会立即执行，但此时如果需要同时进行关闭闸阀的操作，利用出口编程能够实现保护与关闭闸阀的操作[4]。
2.4 系统特点
泵站智能控制器与泵机组保护控制器采用串行通信相互联系，其中泵站智能控制器是系统主站，能够同时连接16台泵机组保护控制器，共同完成泵组的一键开机、水位开机、远程控制开机等操作。
泵站智能系统运用先进的泵站专家控制系统技术，该技术能够根据环境、泵机组设备运行变化等数据信息，不断完善和优化泵组设备的组合，通过增加设备的使用率实现节能降耗的作用，提高泵站运行的经济效益。泵站智能控制系统还运用泵站安全预防技术，该技术能够智能识别和检测安全故障；该技术能够在开机前自动检测管理区域是否安全，若出现非安全故障或情况，系统会自动关闭泵组并发出警告信号，保障工作人员的安全；在无人值班期间利用自动检测功能保障区域的安全性，防止财产、设备等丢失、破坏现象。泵站智能系统还运用先进的泵站热点数据无线定制点播与推送技术，系统管理和操作人员可以利用网络实时了解各类热点信息，实现了泵站的智能化、网络化管理；系统利用先进的云计算技术，有效地提高了智能化管理水平和系统操作工作效率，节约管理成本。泵站自动化系统的操作与常规操作基本无差别，其按钮设置一致，促进操作人员尽快熟练智能操作。
3.结语
总之，泵站对生产生活具有重要意义，泵站自动化系统的完善有利于泵站运行的安全性和稳定性，并且能够实现泵站管理的现代化。基于智能控制器的泵站自动化系统采用与常规控制系统相似的自动化操作界面，运用先进的智能控制技术，实现泵站运行管理的自动化操作，保障泵站系统设备的安全和稳定。
参考文献：
[1]孙平安. 泵站综合自动化及其优化控制调节的研究[D].扬州大学，2012.
[2]吴杉. 基于PIC单片机的远程水泵控制器的设计与实现[D].重庆大学，2012.
[3]陈金法. 泵站自动化控制系统的设计与实现[J]. 自动化技术与应用，2011，02：67-69.
[4]朱正伟，徐青，唐鸿儒. 南水北调东线工程泵站自动化系统设计关键技术[J]. 南水北调与水利科技，2011，03：10-12.