试谈泵站综合自动化系统的功能与选型--卢

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1、试谈泵站综合自动化系统的功能与选型长沙华能自控集团有限公司卢任文摘要：泵站改造时，应根据泵站的情况选用合适的计算机网络系统；泵站群的调度系统更应该根据本身的具体情况，选择合适的通讯方式。泵站的运行应该注重效率和节能，在改造时应选用合适型号的泵组，选定控制模式（手动调节、变角调节或是变速调节）。关键词：分层分布式、现场总线网、高速以太网、环形以太网、GPRS网、无线扩频网、变角调节、变速调节。一、前言水利是我国国民经济的重要基础产业，而泵站工程是水利工程的重要组成部分，在解决洪涝灾害、干旱缺水、水环

2、境恶化等三大水资源问题的今天，承担防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任。新中国成立60年来，我国机电排灌泵站工程获得长足的发展。但是许多泵站年久失修，自然老化严重，有的泵站原来的规划设计不合理，标准偏低，都需要重新改造。在泵站改造中，应充分利用先进的计算机技术、自动控制技术、通讯技术、电力电子技术、故障诊断技术和现代管理技术。本文就计算机技术在泵站改造、设计、选型中的应用，谈谈个人的陋见。二、泵站的自动控制系统2．1对泵站自动控制系统的要求泵站的自动控制系统、机组性能和效率应达到先进水平，自动化系统

3、具有技术先进、安全可靠、经济合理、管理方便等特点。在保证设备运行可靠性、稳定性、安全性的同时，注重提高效率、降低能耗、降低维护成本。通过改造，使泵站安全运行率达到98%以上，并提高管理信息化水平。设计标准按“无人值班（少人值守）”进行。泵站自动控制系统建设包括计算机监控系统、微机保护系统、视频监控系统以及网络通讯系统，主要实现对泵站的主要设备的动态监视、测量、自动控制与微机保护，调度通信和视频监控自动化，以及计算机联网调度及管理等功能。系统结构宜采用分层分布式网络结构，由现地控制层、泵站主控层、调

4、度控制层等三级构成。2．2泵站自动控制系统的组成泵站自动控制系统可由下列三部分组成。1、第一级——现地控制层，通过各种传感器、开入量等全方位采集泵组、辅助设备、电气设备及周边设施、水工建筑物和环境数据和信息；负责对泵站各种数据进行采集，通过下位机对变电部分、主机泵、辅机、闸门进行控制，对变压器、电动机、电容器、高压馈线等电气设备进行保护；将现地控制层的信息上传到泵站控制层，并接受泵站主控层的命令。2、第二级——泵站主控层，对第一级现场采集的所有数据进行处理、分析计算、存储、报表，完成运行控制指令的

5、收集和发布，保护动作的分析和指示；将泵站主控层的信息远传到调度控制层，并接受调度控制层的命令。3、第三级——调度控制层，接收泵站主控层送来的各种实时数据或者历史数据，可以直接指挥泵站设备。具有调度、决策、安全监督等功能。82．3泵站自动控制系统的功能现地控制层主要功能如下：1、数据采集和处理、安全运行监视、控制和调整、数据通信、设备诊断、水泵与电机的轴承温度监控、电机绕组与铁芯温度的监视、技术供水压力监视、枢纽上下游与前池水位监视、真空泵抽真空能力、水泵进水口真空度监视、水泵出口压力、流量、排水池

6、水位等的监视；2、水泵的启动、控制、调速、停泵等的控制；水泵的状态与故障报警；3、微机保护功能：按照相关规程配置电动机、主变压器、母线、线路、电容器、站用变等设备的保护；4、辅机自动控制功能：油压装置的自动控制、压缩空气装置的自动控制、技术供水装置的自动控制、集水井排水装置的自动控制、电动机的软起动、软停车控制（需选配软启动装置）；油、气、水的压力、液位、流量检测；开关量位置的监测；辅机设备的故障状态监视、故障状态的报警等。5、闸门的自动控制功能：包括格栅除污机的控制、压榨机/输送机的控制、检修闸

7、门的自动控制、防洪闸门的自动控制；实时采集闸前、闸后水位，闸门开度、闸门荷重，并显示、处理及越限报警；6、同步电动机励磁系统的控制与调节；7、变频调速器的控制与监测；8、现场的视频监视系统；9、防火、防盗安全监控系统；泵站主控层的功能如下：1、数据采集和处理泵站主控层应能自动实时采集泵站主要电气量、非电气量及有关过程参数，包括温度量、模拟量、状态量、报警量、SOE量和电度量等。系统应对采集的数据进行必要的处理计算，存入实时数据库，并用于画面显示、刷新、控制调节、记录检索、统计、操作、管理指导等。2

8、、安全运行监视与报警安全运行监视应包括状态监视、越限监视与报警、过程监视和监控系统异常监视与报警。3、控制与调节泵站主控层应可根据预定的原则，或按照运行人员、远方调度的命令进行泵组的手动或自动调节，包括泵组启动停止控制、同步电动机的无功功率调整、断路器的分/合操作；辅助设备及公用设备的开/停操作等。4、人机接口泵站值守人员应可通过显示器、键盘、打印机、报警装置等设备实现人机联系，对泵站生产过程进行安全监控、在线诊断，对监控系统进行调试、参数设定、程序修改、技术开发和技术培训等。不同