一体化泵站在农田灌溉排水中的应用分析

许益超 张清溪

摘 要 如今，我国重点发展建设城市防洪、水利灌溉排水，在农田灌溉排水中，传统中小型泵站因无人改造管理，水泵设备逐渐出现了老化等问题，工作人员通过合理运用泵站一体化控制技术，使得农田水利得到有效管理，从而为其后续建设发展提供了重要理论依据。

关键词 一体化泵站;农田灌溉;排水

1一体化泵站的研究背景

我国农业基础设施在政府大力支持下，得以快速发展，并以中小型泵站为主，在农田灌溉和排水中，中小型水泵发挥着至关重要的作用。但是，现在使用的大多数中小型泵站都始建于1960年，长期工作中，泵站设备功能逐渐弱化，使得一部分零部件加速老化，影响农田经济收益，对我国经济发展造成一定负面影响。中小型泵站的电气信息设计不仅包括LCU单元、电源箱，而且还包括视频监控系统、配电柜以及计算机工作站等。在目前农业大力发展情况下，农业现代化对于水利装备的优化配置，特别是对水利装备资源在运行过程中的管理和监督，以及农业向智能化的快速发展具有十分重要的意义。排水设备的升级和农田灌溉的优化都极大促进了泵站一体化。泵站集成的重要性将在下面描述[1]。

1.1 泵站的信息化

通过目前多种方式收集农田生产信息，可以从不同的方向和角度获取该地区或周边地区的雨水、天气、用水量等信息，同时有效管理农田灌溉和排水数据，并可派有关负责人及时对该地区农田用水量进行监测和安置。

1.2 泵站的数字化

工作人员需要将农业灌溉同农作物、化肥等多个领域进行有机结合，通过先进的信息技术来建立各种农作物、外界气候和其他外部环境模型，将各种数据作为重要参考信息。合理分配水资源，促使一体化泵站在灌溉和排水发挥巨大优势和价值[2]。

1.3 智能化泵站

结合农田排水和灌溉等一系列参数，从而确立科学模型，同时利用先进的管理软件控制泵站设备，从而使设备自动运行，切实保证排水、灌溉工作有序开展，实现泵站的智能化和自动化管理[3]。

2泵站一体化的特点

一体化泵站充分利用“一体化”技术，将电子、机械以及信息控制进行有效集成，同时应用到泵站各个方面。由此可见，一体化技术具体指在同一系统下，多个独立实际主体逐步整合和充分合作产生一个单一实体的过程。泵站一体化不仅操作简单，而且其智能化、自动化水平都非常高。根据农田排水和灌溉的实际环境要求，灌溉期间，充分运用一体化技术，科学配置，充分利用好每个泵站功能，从而不断调整和优化泵站控制系统。其中通风系统、控制系统、格栅、管道以及井眼等共同组成一体化泵站，通常情况下，在出厂之前，需要提前制造和安全一体化泵站，之后工人到泵站直接组装这些设备即可，大大节约了安装时间，同时及时处理很多问题。在排水和灌溉农田时，仅需要几个工人同时看管一体化泵站，而工作人员只要通过电脑远程操作即可，此外，问题出现时，维修技术人员通过网络就可以分析故障问题。对于一体化泵站而言，他主要利用电气信息自动控制技术，合理运用机电一体化设计理念，它集成了泵站电气主电路，软启动/软停止控制，变频控制，主设备控制和泵站的各种运行参数，控制和保护辅助设备，合理操作用户机界面以及收集操作参数信息等。其中，在控制和传输期间，水压和水位传感器都应用了4-20mA电流信号，同时取得相应信号后，利用MCU内置的A/D转换准确读取相应数据[4]。

3泵站一体化控制的发展趋势

一体化泵站涉及很多学科知识，其中主要涵盖了计算机、电子以及通信等，如今，一体化泵站正朝着智能化、模块化以及节能化方向发展，充分带动多个模式，从而推动一体化技术应用和推广。在国家政府相关部门大力扶持下，农业灌溉和排水终有一天会实现智能化操作。未来水泵会重点发展模块化，换言之，水泵的研制向着模块化方向发展是必然趋势，不同的使用性能和情况，决定了模块的具体型号，从而组合成相应的控制器件和水泵，促进设备制造速度的不断提升，缩短泵站施工工期，为后续不断优化调整一体化泵站提供重要的理论参考依据。

新时期，智能化是各个制造领域发展的主流趋势，其中也包括一体化水泵，在农田灌溉排水中，一体化水泵主要负责整理、分析、量化和收集各种农田重要指标，同时在智能化基础上，有效管理农田灌溉和排水，从而顺利实现一体化泵站自动检测运行。节能具体指泵站的高效运行，建设传统泵站主要是为了达到灌溉排水基本要求，而传统泵站对自动控制仍处于空白阶段，不能有效监控泵站运行效率，使得农田中运用的中小泵站效率很低，一般在25%～35%之间。正因为传统泵站存在诸多不足，日后科学运用一体化泵站将会大大提升泵站的使用效率[5]。

目前，国家和农业部越来越重视中小型泵站的应用，因此，不断优化和升级泵站结构大势所趋。将一体化技术科学地运用到农田灌溉和排水中，可以极大推动一体化泵站向着信息化、自动化及智能化方向发展。在建设中小型泵站时，相关工作人员一定要提前全面了解农田排灌的实际情况，决不能背离实际环境，要结合农业环境的实际需要，科学规划和建设，从而真正发挥一体化泵站在农田排水和灌溉中的巨大价值和优势[6]。

4结束语

在农田排水和灌溉过程中，一体化泵站发挥着巨大作用和价值。尽管我国当前泵站技术水平有限，不及国际先进水平，但是相信在应用一体化泵站之后，这种差距会迅速缩短甚至消失，从而促进我国农业健康可持续发展，保证广大农民收入。

参考文献

[1] 朱寅春，王小鹏，陆丽萍，等.一体化预制泵站在二次供水工程中的应用探讨[J].中国给水排水，2017，33（24）：17-20.

[2] 冯俊豪.一体化泵站泵坑设计及流动数值分析[J].中国给水排水，2016，32（21）：108-110.

[3] 孙兵，蔣文军.污水收集输送一体化预制泵站技术要求及试验[J].通用机械，2016，（6）：70-73.

[4] 汤庆丰.一体化预制泵站在小区污水泵站迁建工程中的应用研究[J].四川环境，2016，35（3）：94-100.

[5] 张菊平.地埋式一体化泵站的设计和应用[J].中国战略新兴产业，2018，（24）：212.

[6] 朱寅春，王小鹏，陆丽萍，等.一体化预制泵站在二次供水工程中的应用探讨[J].中国给水排水，2017，33（24）：17-20.