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泵站運行管理使用計算機自動控制系統研究
更新時間:2018-06-28 來源:開天源水務信息化 作者:許哲峰

  泵站是水利建設的重要組成部分,其主要任務是城市排水和防澇。泵站設備性能直接關系著城市環境和人們的正常生活。隨著時代的發展,人們更加關注居住環境,這就加重了泵站的日常管理任務,也對泵站運行管理提出了更高的要求。將計算機自動控制系統引入泵站運行管理工作中,不僅能節省人力資源,還能為泵站的穩定、可靠運行提供保障。本文從泵站設備的幾種控制方式入手,重點介紹了計算機自動控制系統的性能和應用方式,并提出了應用過程中需要注意的問題。

  1、泵站設備的基本控制方式

  1.1基本控制

  基本控制是由控制箱實現的,是最基本的控制方式之一,這是因為泵站內全部設備的最高級別控制均由設備控制箱負責。如果主控制箱的界面上出現“手動控制”,則說明控制系統處于待機狀態,且已屏蔽了整個控制系統。在此情況下,自動控制系統不再發揮作用,全部設備操作由人工完成,即在這種狀態下,工作人員可檢修主控制箱。由于泵站內的大部分設備是由主控制箱控制的,因此,在主控制箱就可完成全部基本控制。

  1.2就地控制

  就地控制是指現場控制。一般情況下,就地控制只需要在界面上操作,被控制的設備可根據命令完成相應操作,還可以實現對數據的調整和修改。就地控制是針對泵站中某一設備而言的,因此,在優先級別方面的要求比中央控制高。中央控制屬于理論控制,就地控制屬于客觀控制。就地控制又分為手動和自動控制兩種模式。當界面顯示手動控制狀態時,可采用手動方式控制設備;當設備處于自動控制狀態時,系統會根據之前的記憶對設備的運行方式、參數等進行自動調整。在自動控制系統下,不需要人為操作即可實現對設備的控制。

  1.3中央控制

  中央控制主要分為2個部分,即主機室和監控室,監控室中的硬盤具有記憶功能。中央控制的基本原理是利用網絡交換機降機組與泵站有效聯系在一起的過程,憑借硬盤記錄功能記錄信息,從而實現實時監控。對于中央控制而言,不僅需要對泵站的管理系統進行綜合調度,還需要協調好各個機組的運行。此外,一旦泵站中的個別設備停機,或發生緊急狀況,中央控制系統能及時反應,采取各種緊急處理措施。

  2、計算機自動控制系統性能分析

  2.1優先級別

  泵站是一個城市最基礎的、最重要的設施之一,它關系著整個地區的水資源,因此,不能隨便進行人為操作、控制。在進入系統前,操作者必須輸入密碼,只有輸入的密碼正確,才可以進行相應操作。此外,密碼管理系統會根據密碼分為多種級別,即每名操作人員都有自己獨立的密碼,輸入密碼后,會進入自己的操作區間。如果密碼錯誤,則無法進入、操作。

  2.2數據處理

  2.2.1開關信號

  泵站的運行狀態與開關有著直接關系,按下開關后,機組會自動根據開關指示采取下一步動作。以往,如果工作人員誤打開了開關,發現后及時關閉了開關,則機組會繼續執行運行命令,進而對整個泵站造成損壞。研究發現,工作人員誤打開開關與真正打開開關的力度是不同的,而自動控制系統正是抓住了這一點,可判斷工作人員按下開關的力度和時間,即使打開開關后也會延遲執行,不會因工作人員的誤操作而立即啟動系統,具有雙重保險。

  2.2.2模擬數據

  通常情況下,模擬數據的處理方式是將數據置于信號緩沖地帶。比如,在液位數據(限定水位)分析中,水位感應器接收到位數數值信號時,會將其轉換為模擬信號,并傳送至控制系統,系統根據水位數據決定啟動或不啟動預警報警裝置。在大多數情況下,數據都是存在誤差的,無論是何種原因導致的誤差,都必須進行模擬數據處理。如果在未處理的情況下直接啟動系統,錯誤的報警會影響整個泵站的穩定運行;如果實際水位并未達到報警限值,工作人員就將水閥門打開,則會造成非常嚴重的后果。因此,在數據傳送至系統前,需要將其傳送至信號緩沖地帶處理,進行延遲操作,從而保證報警的有效性。

  2.2.3管理計數

  在實際工作中,需要對整個泵站進行嚴格監控,并統計操作步驟和操作次數,從而掌握泵站的運行情況。該工作由就地控制系統負責,將統計數據傳輸給分析站點,并通過科學的方法整理、分析,得出可靠數據,進而指導泵站之后的工作。

  3、計算機自動控制系統的具體應用

  3.1過程顯示

  該過程需要由計算機控制完成。比如,為了更加清楚地了解泵站的實際運行情況,需要對監控畫面進行相應的處理。泵站占地面積大、工作室較多,每個觀察室都有多個監控畫面,要想做到全面兼顧,不遺漏任何一處問題點,就需要計算機分別處理每個監控畫面。一般情況下,監控畫面會優先顯示過去的報警信息,當前的報警信息會先傳輸至緩沖區,以往的報警信息解除后,才會顯示當前的信息,全部過程均能實現二次顯示或傳輸至系統緩沖區,從而實現全顯示。這些工作都是在計算機自動控制系統下完成的,不需要人為操作。

  3.2系統操作

  在自動控制系統出現前,系統操作都是由人工完成的,既費時又費力。比如,某一機組出現故障時,系統會將故障信息發送給工作人員,工作人員接收到信息后會實地排除故障。而自動控制系統的出現大大降低了工作人員的勞動強度,當機組出現故障時,工作人員可通過操作界面操作,針對某些故障,可通過的頁面上的功能鍵實現一鍵操作,具有省時、省力、效率高的特點。此外,如果系統發生故障,相應的區域報警燈會閃爍,操作人員可按照故障排除指南排除故障。

  4、應用過程中需要注意的問題

  應保證計算機實現實時監控,并根據泵站的實際情況選擇合適的監控設備。采用計算機技術實現了泵站的自動化運行管理,具有操作簡單、運行可靠的特點,但這不意味著工作人員在系統運行中可完全放松警惕。計算機為泵站的日常運行管理解決了諸多實際問題,但泵站的工作人員不可過度依賴計算機技術,應保持高度警惕;在軟件和硬件的選擇方面,工作人員不可貪圖便宜,質量差的軟、硬件會為泵站埋下巨大的安全隱患,應使用先進的、質量好的軟、硬件;確保系統自身的安全性、穩定性,如果系統自身存在問題,則自動控制系統不僅起不到作用,反而會影響泵站的正常運行。

  5、結束語

  綜上所述,隨著計算機技術的不斷發展和完善,其在泵站的運行中得到了廣泛應用。計算機自動控制系統的應用使泵站的日常運行更加穩定、可靠。雖然自動控制系統解決了泵站運行中的許多問題,但有些問題仍不容小覷,比如系統的選擇、各子系統間的連接等。因此,相關工作人員需要不斷摸索,建立適合泵站運行、滿足自身要求、可靠、穩定的自動控制系統。

來源:開天源水務信息化

編輯:王文靜、于存杰 

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