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计算机监控技术在水利泵站中的应用
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摘要：兴建水利工程，并提高其利用效率对我国社会的健康可持续发展具有重要意义[1]。高扬程电力提灌工程主要是利用大型泵站的水泵和电机完成提水，将低区域水运送到高区域，以满足农
兴建水利工程，并提高其利用效率对我国社会的健康可持续发展具有重要意义[1]。高扬程电力提灌工程主要是利用大型泵站的水泵和电机完成提水，将低区域水运送到高区域，以满足农业、工业和生活等方面的用水需求。景电电力提灌工程是跨省区、高扬程、多梯级、大流量的大Ⅱ型提灌工程，具有高耗能的特点[2]。目前，泵站的运行和检修工作主要还是人工控制，没有完全实现综合自动化管理[3]。相对人工监控来说，引入计算机监控系统进行泵站的日常监控和管理，在机组的运行和提水过程中，能更准确的监控机组的运行情况和水位等，避免水资源的浪费，提高工作效率，降低人工劳动量。
依据景电泵站工程特点，以优化调度为目标，加强计算机监控技术在泵站的运用，可实现多梯级泵站群的联合调度和优化运行。先进的系统平台和优质的监控设备，可确保工程安全、平稳、经济运行，实现“无人值班”或“少人值守”。
1 泵站计算机监控系统的要求和设计原则
采用分层、分布、分散式结构，具有泵站现地监控和调度中心远程监控功能。分为远程调度中心监控层、泵站监控层、现地测控层，并可实现三级监控。系统应具有实时性、安全性、可靠性、开放性、可扩展性与兼容性，具有完善的监测、控制、保护、通讯、存储、统计分析功能。
计算机监控系统的设计原则：一是根据泵站工程的特点，坚持统一方案，统一标准，实用先进，高效可靠的建设原则。二是稳定、可靠、安全性原则。从系统结构、设备选择、产品供应商的技术和售后服务响应能力等各方面综合考虑，以先进、实用、可靠为基础，保证系统无故障运行时数达到规范要求。从测量、控制、通讯、网络等方面全面考虑系统的安全性，配置具有安全保障的设备和软件。三是实用性原则。能满足实际生产应用要求，软件设计界面美观，便于操作。四是可扩展性原则。系统要有开放性和可扩展性，具有集成其他系统的功能，具有冗余和升级能力。五是具先进性和较长的生命周期。
2 监控对象和参数
2.1 主要监控对象
水泵机组、进水阀门、出水阀门，高压进线及变电设备，低压进线及相关设备，励磁装置、直流装置、变频调速器、温度测量装置、在线机组振动监测装置、软启动器等智能设备，排污井、栏污栅等。
2.2 主要监测参数
2.2.1 泵站运行数据监测 包括电量监测、非电量监测、振动监测和温度监测4个方面。电量监测内容：高压母线和低压母线的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等，机组运行时的电压、定子电流、有功功率、无功功率、功率因数、励磁电流、励磁电压等，直流系统电压、电流等。非电量监测包括管道流量、前池水位、扬程（出口压力）、拦污栅压差、进口压力等。振动监测包括机组和压力管道的振动系数。温度监测包括电动机及水泵轴承（轴瓦）温度、电动机定子绕组温度(电机预埋电阻完好)、变压器温度、环境温度等。
2.2.2 开关量监测 高压进线合分闸、远程/就地、待检、隔离开关等位置信号，各类故障开关量信号，各类事故开关量信号；机组合分闸、隔离开关、远程/就地、待检、进水阀全开全关、出水阀全开全关、风机状态等位置信号，各类故障开关量信号，各类事故开关量信号、接地开关；排污泵状态信号等。
2.2.3 保护信息 包括设备的各类保护时间与保护定值等，具有完善的保护功能。
3 数据采集和处理系统
远程调度中心层与泵站监控层设备实时通信，自动采集各现场设备的实时数据和故障事故时的各类数据，完成泵站运行数据监测参数和开关量监测等必要的参数采集，并接收远程调度中心层的命令信息；完成系统时间采集，调度中心系统与泵站侧通信设备及测控装置对时，保证整个系统时钟的一致性。然后系统对采集的数据进行必要的处理计算，存入实时数据库和历史数据库，用于画面显示、刷新、控制、记录检索、统计、操作等。完成采集数据的互锁逻辑运算、越限检查与报警信息的生成后，进行事件数据的记录与处理，并对机组运行时数、开停机次数、管道流量、电量、能耗等数据进行计算和统计分析。
4 系统监控、报警和数据存储与查询
系统实现对机组和前池水位、管道流量、变电系统、励磁系统、直流系统，蝶阀、变频调速器、电机软启动器等主要设备的实时监视，对机组状态及前池水位设立历史曲线画面监视，当发生故障时自动发出报警信号。建立实时与历史数据库，完成系统相关数据记录并储存，实现对每台机组与其他主要设备的运行小时数、正常停机小时数、故障与事故停机小时数、动作次数、故障与事故次数、机组耗电量（需监测流量）等的统计与计算，包括事故与故障发生时间、内容、次数以及排除过程等记录。
文章来源：《计算机产品与流通》 网址: http://www.jsjcpylt.cn/qikandaodu/2020/1210/671.html
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