泵站自动化技术的发展趋势分析

乐立文

上海城投水务（集团）有限公司制水分公司市南泵站管理所 上海 201100

对于城市发展而言，拥有一个稳定的输水网络，有着极为重要的意义，其直接影响到城镇居民的用水安全，而大型泵站是城市供水系统中重要的基础设施，承担着为整个供水网络提供动力的重要责任。随着我国工业体系的提升，各项大型设备的生产工艺与相关技术体系也在发生着翻天覆地的变化，而泵站也在与自动化技术相互融合，并在集散控制方面取得了卓有成效的进展，推动了整个行业管理一体化的进程[1]。

1 泵站自动化技术的发展现状

1.1 数据采集与整理

泵站自动化信息体系中，数据的采集与处理是整个体系实现的关键，承担着为整个自动化工作提供控制参数的作用。泵站自动化技术中，通过对基础单元的数据信息采集，来完成特定控制动作以及对应的逻辑功能判断，例如：电压电流功率温度压力流量以及相关机组的各项状态信息继电保护信息等等，同时也可对安全隐患进行告警，确保整个泵站自动化系统架构的安全与稳定。

1.2 运行调度技术

数据采集与处理完成了泵站自动化过程中的信息控制工作，而利用这些数据来进行相关工作处理的要素，即为运行调度技术。对于泵站自动化系统而言，运行调度系统是其内部“神经”结构，可以依照设备中反馈而来的各项数据完成对泵站工作性能的控制，例如：扬程流量等等，降低泵站运行过程中所需要消耗的能源成本。运行调度系统，是结合了效率成本流量等各类基础限定要素，创建合理的泵站数学模型，利用该模型，找到最合理的优化方式与科学的调度手段，确保泵站在每一时段都有着最优的运行状态。

1.3 运行信息管理技术

泵站的运行信息，反应了整个泵站历史运行中的表现，可以直观的反映出泵站在运行过程中可能出现的故障，并对安全隐患做出一定的预警，所以，在泵站自动化体系建设过程中，需要对泵站自动运行的各项数据做好收集与处理，并及时存储，并对各项故障以及故障处理等做好记录，为其建立专业数据库来对其进行维护，为整个平台的运行提供系统化数据支撑。随着我国信息化技术的迅猛发展，数据库技术与现场总线技术在泵站体系中不断运用，很多城市的供水泵站体系已经建设了基于光纤网络的局域网控制，对数据的搜集更为高效快捷，并实现了统一化管理。

2 泵站自动化技术的发展需求

2.1 泵站自动化的功能需求

（1）基础需求。基础需求是泵站自动化发展过程中的初级阶段，要求整个自动化体系可以完成泵站主机的控制，并对可能出现的运行故障及安全问题进行预警，完成对应的自动化控制以及数据采集。

（2）升级需求。升级需求是将泵站自动化控制与现代信息技术相互融合，让整个系统实现自我调节，故障自行诊断与恢复，并对相关数据存储到SQLserver等数据库平台中，创建真正完备的自动化控制体系[2]。

2.2 泵站自动化的性能需求

（1）泵站可靠性。泵站系统的可靠程度，与整个城市的供水安全密切相关，直接反映出自动化水平的高低。现代泵站中，其可靠性要求包括了整个系统的抗干扰能力稳定长期运行能力以及在发生故障时自我恢复的能力。

（2）泵站适用性。泵站在运行过程中，需要不断结合当前各类数据，例如：当前时段对应地区的供水压力等等，利用这些实时信息完成对相关调度计划以及信息管理等业务方向的服务，使其可以适应多种复杂的用水需求环境。

（3）泵站节能性。泵站是一种需要长期运行的设备，其在运行过程中，能耗与供水能力直接影响着其性能，每一个泵站自动化管理都在追求着低能耗与供水高效率的双重目标，所以，在构建泵站自动化体系中，需要对其运行时间以及各项功能运行时所对应的算法进行优化，提升整体效能，降低平均能耗标准。

3 泵站自动化技术的未来发展

结合泵站自动化技术的当前现状以及所需要实现的目标，并参考信息化技术所拥有的各项又是，可以对泵站的未来发展归纳为以下几点。

3.1 控制与管理一体化

当下，各项高新技术的快速发展，为泵站体系的自动化管理提供了极为良好的发展基础，新型泵站自动化网络，在结合了各项通信技术的同时，不断向控制与管理一体化的方向延伸。未来的泵站自动化网络，要求在充分控制各项基础机电设备的同时，也要对不同泵站之间的运行调度进行整体优化，完成对信号采集远程监控以及运行管理等一系列信息化管理。

3.2 故障自行诊断与恢复

针对泵站未来发展的升级需求，在新型泵站自动化体系中，需要重点完善其自我控制能力，提升整个体系的智能化标准，利用不断发展的BP神经网络模糊算法以及频谱分析等技术，将各类规模的泵站进行升级改造与统一优化，完成对各类故障的有效诊断，实现短时故障恢复的能力，提高泵站自动化网络中的人机协同效率。

3.3 运行信息实时化管理

复杂的城市供水条件，要求泵站自动系统拥有更具时效性的管理能力，对泵站的运行状况可实时掌握，并根据实际供水需求进行科学化调整。未来泵站自动化体系中，需要对各项设备运行的实时信息进行有效监控实时巡查，对各类信息进行实时传输与接收，并可向多个不同主体提供数据共享，相关数据内容可在数据库中集成，并由专业人员进行维护。

4 结语

综上所述，泵站自动化技术在我国众多城市供水系统中，已经得到了高度重视，同时，国家也在信息化技术应用的基础上，为泵站自动化控制指明了方向，实施步骤更具科学化，实现目标更具明确性。未来泵站自动化技术，会在信息化技术的推动下，不断提升效率，降低系统内人力投入与能源消耗[3]。