排水泵站电气自动化的必要性和设计思路
摘要
关键词
排水泵站;电气自动化;必要性;设计思路
正文
引言:电气自动化作为现阶段各个行业发展的整体趋势,将相关理念与排水泵站相融合,是促进城市排水系统持续更新与发展的关键因素。从实际应用情况来看,通过将电气自动化相关技术融入其中,可保证泵站控制的合理性与及时性,进而全面提高其运转效率,实现泵站整体工作质量的全面优化。为此,明确排水泵站与电气自动化技术、概念相融合的重要性,梳理其设计思路,并掌握其具体应用,具有极为重要的现实意义。
1 排水泵站电气自动化的必要性
首先是可显著提升排水泵站的运行效率以及响应速度。通过引入变频器、智能控制器等先进技术,泵站系统能够根据实际水位和排水需求自动调节水泵的运行状态,包括运行台数和转速,从而确保恒定的液位运行,避免能源浪费。此类智能化控制不仅提高了排水效率,也使得系统对突发排水需求的响应更加迅速,进而有效保障了城市排水系统的稳定运行;其次是有助于降低排水泵站的能耗并缩减管理成本[1]。通过实时监测和调整设备运行状态,系统能够减少不必要的能耗,实现节能降耗。同时集中管理和远程控制减少了对人工的依赖,降低了管理成本,有效提高了运营效益;再次是保证排水泵站的运行稳定性。通过远程监控、故障诊断和报警功能,系统可及时发现和处理潜在的设备故障,确保排水泵站的安全运行。此外电气自动化能够较为有效防止水锤对设备和管路的冲击和破坏,延长设备使用寿命,提高系统整体可靠性[2];最后是助力技术进步与产业升级。伴随网络信息技术、计算机技术以及通信技术等在排水泵站电气自动化中的广泛应用,电气自动化类技术获得了进一步的发展和完善。同时,电气自动化也促进了城市排水系统的智能化以及信息化发展,为城市建设与管理提供了更加高效且便捷的解决方案。
2 排水泵站电气自动化的设计思路
2.1标准化
对于当下的排水泵站来说,其在实际操作运行期间缺少对应的运行标准,相应规范的缺失极大影响了泵站的运行效果,这也是需要制定标准化设计方案的主要原因。从标准化的设计角度出发,通过此类标准的应用可为后续泵站运行提供相应的设计条件支持,且兼顾了实际的使用价值[3]。以800千瓦泵站为例,同步设备设计期间需要提供相匹配的一系列传感器,若有电量的监测需求,则应保证电流采样的及时性,或制定基于电量传感器的设计方法,对应不同的需求所对应的电表、计算机等计算方式存在着诸多不同。基于标准化典型设计的应用,为后续设备的配套安装与运行提供了迈入正轨的标准支持,且保证了参考数据的提供完整性,是强化排水泵站使用整体性的关键因素。
2.2信息化
对于排水泵站来说,电气自动化设计方案优势的全面发挥,离不开信息设备设施的支持。通过信息控制节点的设置,可为泵站提供具有相应价值的数据信息,而依托信息的典型自动化设计,则有着对设计人员信息内容及时筛选与完整提取的硬性要求,以保证设计的合理性与可控性,并在数据的深入分析前提下,实现维持稳定的电气自动化运行状态的根本目标。
2.3模块化
综合多类模块的典型设计方案,在诸多大型泵站中的应用逐渐增多。由于不同泵站型号的不同,使得所使用零部件之间存在着较多的分配变化,可基于不同模块组合与叠加实现标准电气化系统的应用目标[4]。从具有模块化特点的典型设计角度分析,可将泵站综合系统分为机组模块、网络模块、安全监测模块、视频模块、防洪闸模块等,综合各类模块所搭建的泵站综合管控系统,保证了系统应用的灵活性,并满足了泵站设备的实际使用需求,可起到一定的降低泵站使用成本的重要作用。
3 排水泵站电气自动化的具体应用
3.1主机操控PLC执行
基于主机对PLC进行操控,其技术核心在于单片机技术。通过使用PLC操控的通信协议,可将排水泵站划分为三类结构,从实际操作情况来看,可将不同控制节点进行单片机技术控制器的融合应用。以监控层级为例,可通过对PLC进行主机控制以实现结构内的通信实时监控,并在各类设备的配合下实现单片机技术、以太网技术之间的联系目标[5]。无论何种泵站,其自动化控制系统均有对应的应用优势与缺陷,以大型泵站为例,基于通信协议所使用的PLC执行系统,可进一步提高泵站在运行期间的安全性,保证其运行的整体质量。但其运行控制缺陷同样明显,例如单片机与监控层之间的通信能力相对较为薄弱,二者之间的通信速度无法保证,这使得想要基于主机对PLC通信协议进行操控,并执行相应命令相对较为困难。
3.2主机操控RTU执行
通常情况下,基于主机对RTU进行操控的模式可称之为远程的数据操控,对应泵站系统中的编程控制以及继电数据保护等关键功能。在泵站的自动化控制过程中,无论是RTU执行模式,还是系统的运行执行模式,均包含了诸多的执行优劣性,其优势在于基于RTU执行模式,可实现开关量的自由输入与输出,并基于相应程序提供需求的保护条件,解决了以往基于PLC控制模式无法保证实时通信的问题,强化了整体的通信能力。实际的媒介载体中,可基于以太网实现对RTU的系统执行目标,进而达到包含泵站电气自动化运行系统的模块操控目的。从这一点来看,可基于此类执行模式的全面应用,实现对以往通信模式应用效果不佳的缺陷弥补目标。诸多城市内的排水泵站,均需要电气自动化的技术融入应用支持,但在RTU操控模式下其应用缺陷同样存在。例如在此类系统的应用前,要求提供大量的投入资金支持,部分相对较为偏僻的城市在运行成本方面往往无力承担,需要特别注意成本支持层面存在的问题。
结束语:综上所述,作为排水泵站发展的整体趋势,电气自动化的控制应用模式全面融入与推行极为关键。为此,相关人员需要加大对自动化控制的研究力度,提高对控制方案的优化环节重视,并融合多类提升技术以实现不同泵站之间的自动化管控系统的紧密通信结合,进而为排水泵站功能优势的全面发挥奠定坚实基础。
参考文献
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