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摘要：本文首先对传统控制系统和电气自动化控制系统进行了比较分析，从启动方式、阀门控制以及监控方式这三个角度着手，阐述了二者之间的差异。然后根据实际情况，研究了自来水厂加压泵站电气自动化控制技术的具体应用，希望能为相关人员提供参考。
关键词：自来水厂；加压泵站；电气自动化；控制技术
自来水厂加压泵站的自动化控制系统建立，需要根据现实情况与工艺决策来施行。总体而言，泵站自动化系统结构应当包含调度中心、通讯渠道、监控中心、检测设备以及远程测控终端等。通常来说，泵站电气自动化控制系统可设计为多种形式，而即使形式不同，其原则也是相同的。在电气自动化控制技术运用过程中，需要将满足系统控制要求作为根本，逐步提升系统的安全稳定性。
1、传统控制系统和电气自动化控制系统的对比分析
首先，从启动方式的角度看，传统加压泵站采用的是电机启动模式，其主要是依据电机功率大小、变压器容量以及线路的长短进行确定。对功率较小的电机而言，通常是运用直接启动的方法，在启动时不会对系统产生较大影响。而对于功率稍大的电机而言，其通常运用降压或减压的模式进行启动，当启动之后，达到了较为稳定的电压水平，电机带动水泵所抽出的水量就是根据阀门的开度大小而决定的。工作人员需要时刻按照压力表的数值大小进行操作和调节，控制好阀门开度以及水泵机组数量，确保压力稳定。而电气自动化控制系统运用了变频或是软启动模式，其主要依照外界用水量以及压力情况，自动更改电机频率和变电机转速，以此获得压力恒定的效果。所以，采用这种方式可以避免各种不良问题的发生，同时也不需要对阀门开度和水泵机组数量进行随时控制。
其次，从阀门角度看，传统加压泵站采用的阀门基本都是手动控制阀门，主要是运用人工调节的方式改变阀门的开度，以此完成水量调控工作。但运用了电气自动化控制技术后，电动与气动的阀门逐步替代了原来的手动阀门，可以自动按照用户用水量的大小进行阀门开度调节，进而达到自动化控制的效果。
最后，从监控方式看，传统加压泵站大多是由专人值班看守，对电气机械设备进行不定时检查，看其是否处在正常运作状态。并经由人工操作的形式，对电机进行启停或是对阀门进行控制。而电气自动化控制技术则是采用计算机和互联网，严密监控系统的运作情况，如果发现问题则会报警提示，真正实现了远程自动化控制。
2、自来水厂加压泵站电气自动化控制技术应用
2.1进行泵站控制系统基础改造
首先，进行信息改造。泵站信息属于其运作过程中的重要部分，而其主要的功能就是识别泵站运作过程中的流量、压力等数据，以此为自动化控制系统提供精确而实时的动态信息，提升泵站运行效率。针对大型的泵站实施改造时，更需要经由细致的规划和安排，对基础信息进行高效合理的运用。
其次，规范化改造。对于泵站电气自动化系统，一定要实施规范化的设计，如此才能保证泵站的生产方式、技术情况、设备运作条件和管理体制等都能符合相关需求。并且，还要不断吸收引进国内外新型技术和管理理念，采用科学的设计思路，将规范化作为设计的首要参照标准，以此促进加压泵站电气自动化改造的实现。
最后，实施典型改造。在传统的泵站当中，大中型泵站的数量相对较少，且变化也不多，主要表现在机组数量和排列方面。所以，针对典型泵站实施改造设计时，需要先设计出多个不同的运用模块，再以自动化模块为基础设计出整体模块。在进行典型设计时，一般是把泵站自动化的某一种设备视为独立整体来展开考量与规划，而不能只是片面地考量某一个量。要为指定设备配置完善的维护监控装置，进而实现一系列特定功能。这种改造与设计具备灵活性强的特点，所以在操作过程中能有效规避风险与事故。
2.2进行无人值班自动化系统改造
实行无人值班自动化系统改造，具体可分为以下几点。第一，改造自动化控制屏。这一设备是为了实现机组无人值班自动化控制而设计的，主要包含了自动控制装置、智能型万能式断路器等，并具有二次测量、继电保护和控制、供配电主回路控制等多项功能。从结构层面看，其一次部分、二次部分和强弱电都处于分离状态下，所以相互之间不会产生影响，进而保障了机组运作的稳定性和安全性。
第二，改造智能控制器。该设备属于无人值班自动化系统的中心，只有利用这一设备，才能实现对机组的自动化调节。智能控制器具备了集成度高、功效强大等优势，并汇集了多种多样的功能，比如自动化控制、机组通讯、温度检测、非电量检测、转速检测等。其不仅能够确保泵站机组功能完善，还能减少设备配置的消耗，从而在提升设备利用率的同时有效节省投入成本。
第三，改造计算机监控系统。这一系统是辅助自动化控制的关键性子系统，可以针对泵站机组运作状况实施全方位监控。在实际操作过程中，该系统可大体分为iRS485和以太网计算机监控系统这两类。前者的优点就是技术相对成熟，并且能夠节约成本，促使自动化水平提升。缺点则是通讯速率不高。而后者的优点则是通讯速率高，最高能够达到100Mbps，并且在监控系统当中还能安置摄像头，提升监督控制效果。
第四，改造通讯子系统。该系统是无人值班自动化系统中不可或缺的构成要素，控制器要对机组信息进行搜集和指令下发，都需要运用通讯子系统才能完成。比如400V的低压机组泵站，由于其投入成本不高，因此一般不会架设专用光纤，其使用的通讯子系统主要包括GPS、3G與Internet。其中GPS只能进行数据和控制讯号的传输，而不能发送视频和图像。3G网络能提供2M宽带，能在传输数据和讯号的同时实现1路视频图像传送。Internet则可以完成上述几种要素的传输，但需要具备固有IP地址，并加设防火墙。
2.3实现电气自动化控制系统建设
进行电气自动化控制系统建设，需要做到以下几点。第一，着重突出系统的成套性和关联性特点，尽量减少控制系统所需用到的设备数量，减少投入成本。要确保线路、过电压等保护装置安装到位，并把防雷装置和建筑物金属装置、电气装置及外来导线等连接在一起。以此才能降低雷电流经时，各个金属部件之间产生的电位差。第二，要针对自动化控制系统采用正确的屏蔽方法，把建筑物的地板、门窗之类的金属构架全部焊接妥当，并确保其和地网之间保持紧密连接。第三，要重视雷电过电压保护。若是雷电击中了电网，其过电压则会传入到机房内，造成计算机和设备损坏等问题。所以，要运用多级保护的方法实施逐级泄流，把残留电压控制在2倍额定电压值雷电的瞬变电磁场内，并通过信号线路与回路感应生成的过电压和损坏的接口电路。在实际安装时，需要将保护装置安设在离设备近的位置，在保护元件两端使用双绞线，缩减耦合回路面积，控制耦合效应，以此避免雷击对设备造成影响。
3、结束语：
在自来水厂加压泵站的运作过程中，需要进一步推广电气自动化控制技术的运用。相关人员要对泵站控制系统进行基础改造，并实施无人值班自动化系统建设，最终建立起完善的电气自动化控制系统，真正实现自动化控制技术的科学应用。
参考文献：
[1]荣永忠.试论自来水厂加压泵站电气自动化控制技术改造[J].低碳世界，2016，12：92-93.
[2]高强，常勇，李航等.加压泵站自动化系统程序的模块化设计[J].自动化仪表，2014，09：24-26.
[3]庄金练.电气自动化在水厂中的应用及维护分析[J].中国设备工程，2017，03：40-41.
关键词：自来水厂；加压泵站；电气自动化；控制技术
自来水厂加压泵站的自动化控制系统建立，需要根据现实情况与工艺决策来施行。总体而言，泵站自动化系统结构应当包含调度中心、通讯渠道、监控中心、检测设备以及远程测控终端等。通常来说，泵站电气自动化控制系统可设计为多种形式，而即使形式不同，其原则也是相同的。在电气自动化控制技术运用过程中，需要将满足系统控制要求作为根本，逐步提升系统的安全稳定性。
1、传统控制系统和电气自动化控制系统的对比分析
首先，从启动方式的角度看，传统加压泵站采用的是电机启动模式，其主要是依据电机功率大小、变压器容量以及线路的长短进行确定。对功率较小的电机而言，通常是运用直接启动的方法，在启动时不会对系统产生较大影响。而对于功率稍大的电机而言，其通常运用降压或减压的模式进行启动，当启动之后，达到了较为稳定的电压水平，电机带动水泵所抽出的水量就是根据阀门的开度大小而决定的。工作人员需要时刻按照压力表的数值大小进行操作和调节，控制好阀门开度以及水泵机组数量，确保压力稳定。而电气自动化控制系统运用了变频或是软启动模式，其主要依照外界用水量以及压力情况，自动更改电机频率和变电机转速，以此获得压力恒定的效果。所以，采用这种方式可以避免各种不良问题的发生，同时也不需要对阀门开度和水泵机组数量进行随时控制。
其次，从阀门角度看，传统加压泵站采用的阀门基本都是手动控制阀门，主要是运用人工调节的方式改变阀门的开度，以此完成水量调控工作。但运用了电气自动化控制技术后，电动与气动的阀门逐步替代了原来的手动阀门，可以自动按照用户用水量的大小进行阀门开度调节，进而达到自动化控制的效果。
最后，从监控方式看，传统加压泵站大多是由专人值班看守，对电气机械设备进行不定时检查，看其是否处在正常运作状态。并经由人工操作的形式，对电机进行启停或是对阀门进行控制。而电气自动化控制技术则是采用计算机和互联网，严密监控系统的运作情况，如果发现问题则会报警提示，真正实现了远程自动化控制。
2、自来水厂加压泵站电气自动化控制技术应用
2.1进行泵站控制系统基础改造
首先，进行信息改造。泵站信息属于其运作过程中的重要部分，而其主要的功能就是识别泵站运作过程中的流量、压力等数据，以此为自动化控制系统提供精确而实时的动态信息，提升泵站运行效率。针对大型的泵站实施改造时，更需要经由细致的规划和安排，对基础信息进行高效合理的运用。
其次，规范化改造。对于泵站电气自动化系统，一定要实施规范化的设计，如此才能保证泵站的生产方式、技术情况、设备运作条件和管理体制等都能符合相关需求。并且，还要不断吸收引进国内外新型技术和管理理念，采用科学的设计思路，将规范化作为设计的首要参照标准，以此促进加压泵站电气自动化改造的实现。
最后，实施典型改造。在传统的泵站当中，大中型泵站的数量相对较少，且变化也不多，主要表现在机组数量和排列方面。所以，针对典型泵站实施改造设计时，需要先设计出多个不同的运用模块，再以自动化模块为基础设计出整体模块。在进行典型设计时，一般是把泵站自动化的某一种设备视为独立整体来展开考量与规划，而不能只是片面地考量某一个量。要为指定设备配置完善的维护监控装置，进而实现一系列特定功能。这种改造与设计具备灵活性强的特点，所以在操作过程中能有效规避风险与事故。
2.2进行无人值班自动化系统改造
实行无人值班自动化系统改造，具体可分为以下几点。第一，改造自动化控制屏。这一设备是为了实现机组无人值班自动化控制而设计的，主要包含了自动控制装置、智能型万能式断路器等，并具有二次测量、继电保护和控制、供配电主回路控制等多项功能。从结构层面看，其一次部分、二次部分和强弱电都处于分离状态下，所以相互之间不会产生影响，进而保障了机组运作的稳定性和安全性。
第二，改造智能控制器。该设备属于无人值班自动化系统的中心，只有利用这一设备，才能实现对机组的自动化调节。智能控制器具备了集成度高、功效强大等优势，并汇集了多种多样的功能，比如自动化控制、机组通讯、温度检测、非电量检测、转速检测等。其不仅能够确保泵站机组功能完善，还能减少设备配置的消耗，从而在提升设备利用率的同时有效节省投入成本。
第三，改造计算机监控系统。这一系统是辅助自动化控制的关键性子系统，可以针对泵站机组运作状况实施全方位监控。在实际操作过程中，该系统可大体分为iRS485和以太网计算机监控系统这两类。前者的优点就是技术相对成熟，并且能夠节约成本，促使自动化水平提升。缺点则是通讯速率不高。而后者的优点则是通讯速率高，最高能够达到100Mbps，并且在监控系统当中还能安置摄像头，提升监督控制效果。
第四，改造通讯子系统。该系统是无人值班自动化系统中不可或缺的构成要素，控制器要对机组信息进行搜集和指令下发，都需要运用通讯子系统才能完成。比如400V的低压机组泵站，由于其投入成本不高，因此一般不会架设专用光纤，其使用的通讯子系统主要包括GPS、3G與Internet。其中GPS只能进行数据和控制讯号的传输，而不能发送视频和图像。3G网络能提供2M宽带，能在传输数据和讯号的同时实现1路视频图像传送。Internet则可以完成上述几种要素的传输，但需要具备固有IP地址，并加设防火墙。
2.3实现电气自动化控制系统建设
进行电气自动化控制系统建设，需要做到以下几点。第一，着重突出系统的成套性和关联性特点，尽量减少控制系统所需用到的设备数量，减少投入成本。要确保线路、过电压等保护装置安装到位，并把防雷装置和建筑物金属装置、电气装置及外来导线等连接在一起。以此才能降低雷电流经时，各个金属部件之间产生的电位差。第二，要针对自动化控制系统采用正确的屏蔽方法，把建筑物的地板、门窗之类的金属构架全部焊接妥当，并确保其和地网之间保持紧密连接。第三，要重视雷电过电压保护。若是雷电击中了电网，其过电压则会传入到机房内，造成计算机和设备损坏等问题。所以，要运用多级保护的方法实施逐级泄流，把残留电压控制在2倍额定电压值雷电的瞬变电磁场内，并通过信号线路与回路感应生成的过电压和损坏的接口电路。在实际安装时，需要将保护装置安设在离设备近的位置，在保护元件两端使用双绞线，缩减耦合回路面积，控制耦合效应，以此避免雷击对设备造成影响。
3、结束语：
在自来水厂加压泵站的运作过程中，需要进一步推广电气自动化控制技术的运用。相关人员要对泵站控制系统进行基础改造，并实施无人值班自动化系统建设，最终建立起完善的电气自动化控制系统，真正实现自动化控制技术的科学应用。
参考文献：
[1]荣永忠.试论自来水厂加压泵站电气自动化控制技术改造[J].低碳世界，2016，12：92-93.
[2]高强，常勇，李航等.加压泵站自动化系统程序的模块化设计[J].自动化仪表，2014，09：24-26.
[3]庄金练.电气自动化在水厂中的应用及维护分析[J].中国设备工程，2017，03：40-41.