数事热本与变用
泵站技术升级改造中
分层分布式自动化控制系统优化设计
孙中建卜留军
(江苏河海科技工程集团江苏河海电气有限公司江苏泰兴225400)
数控技术
摘要在对录站自动化控制系统技术升级效造的重要性进行简单分新后，对案站分层分布式优化设计方案和测控模式选行了操讨。最后，结合自载多年的实践工作经验，对累站技术升域改造中分层分市式自动化控制系统的优化设计实例方案进行了详细分析研究。
关键调：桑站分层分布式自动化控制系统技术升级改造
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)09-0011-0)
由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的影响，早期建设的很多泵站其自动化水平普遍较低，水泵机组的启动、运行和停车等绝大多数操作均靠人工手动操作来完成，不仅大大增加了泵站工作人员的劳动工作强度，同时其自动化操控水平较低，工作效率普遵不高。很多老站的电气设备、自动化调控系统、通过系统等在响应性、动作可靠性，运行节能经济性等方面均很难满足现代智能泵站调控需求，技术和设备更新升级改造已成为泵站满足安全可靠、节能经济调控运行技术需要的重要技术手段，具有非常重要的工程实践应用研究意义。
1、泵站分层分布式优化设计方案和测控模式
开放式的分层分布式结构是现代泵站自动化测控系统的主流，这种系统结构可以根据泵站功能需求刘分为若干个相对独立的现地测控保护单元，并按照层级将对应的测控保护系统上传到泵站主控级操作站和远控机集中调控主站，完成测控保护数据实时通信共享需求。根据泵站自动化控制系统功能特性需求，经通信通道将系统任务传送到各层对应的测控保护装置中，完成相应的远程操控和保护动作命令的执行。
2、分层分布式泵站自动化控制系统优化设计的实例方案
2.1工程概况
某泵站建于1999年，配置有5台升压水泵，水泵型号为泵站 1200ZLB-125型轴流泵，电机型号为JSL-15-12，功率为280kW，1 台水闸；由1台1600kVA10kV/0.4kV的油变压器向五台交流电机提供0.4kV电源。在经过10余年的运行后，水泵电气设备出现绝缘老化、性能下降等间题，同时水泵自动化系统其调控技术已严重滞后，自动化故障问题时有发生，给泵站安全稳定经济运行带来巨大隐患。因此，结合泵站水泵机组实际调度运行情况，对原泵站自动化控制系统进行技术升级更新改造，有效提高水泵运行安全可靠性和节能经济性，已成为泵站节能改造的重要技术手段。
2.2分层分布式自动化控制系统节能改造方案
乘站自动化控制系统在升级改造过程中，坚持以“先进实用、安全可靠、节能经济"等作为总体技术升级改造设计目标，其主要改造目的在于实现水泵机组自动调控远程集中调控、水位自动测报、水闸自动控制、远程监视监控等功能目标。结合泵站自动化控制系统优化设计方案，该泵站自动化控制系统采用分层分布式结构、高性能测控保护设备和自动化测控通讯监控软件，对原有自动化控制系统进行技术升级改造，以确保泵站自动化控制系统具有较高的调控运行安全性，可靠性和节能经济性(2)
根据泵站的实际调控功能及远程监视监控目标需求，分层分布式自动化控制系统按照控制权限不同分为三层，从低到高依次分别为：现地级、主控级和远控级。
2.3现地级
现地级主要由PLC控制器为核心的LCU现地控制单元组成，本泵站自动化控制系统现地控制层主要由1"5号水泵主机LCU、公用LCU和辅机LCU共同组成，主要包括测控保护采集系统、测控保
护信号处理系统、测控保护信号输出系统以及远程网络实时通信系统等共同组成。当泵站主控机中央控制工作站经内部高级应用软件运算分析形成对应的测控保护指令执信号后，通过网络交换机经光纤以太环网完成相应的远程操控，直接控制现地级各现地测控保护单元中的自动化测控保护元件的运行和执行对应的控制保护命令。
2.4主控级
主控级为整个泵站自动化控制系统的中枢，它首先通过网络交换机汇总并分析现地级测控保护单元所采集的实时测控保护数字信号，并由内部DSP数据处理器和高级应用软件管理系统进行实时运行分析处理后，形成对应的调控命令完成远程操作。泵站自动化控制系统通过网络交换机和光纤以太网完成对各水泵机组及水间闸门的远程电动操控，通过水泵电机的无级调速来完成各水泵机组运行工况状态的高效节能调节，同时，在主控机操控主机中，通过对应的模拟仿真高级应用软件实时显示水泵机组，水闸间门的实时操作情况，运行状态、监视监测数据、以及泵站配电网系统的实时运行工况状态，并将运行状态和测控保护数据进行分类保存、运算分析和打印输出。主控级监控操作主站会将系统形成的调控保护数据经 Internet浏览器上传到局域网络服务器中，实现与远控调度中心的实时通信共享，进而实现泵站自动化系统的网络化远程监视和调控操作管理。主控级操控主站配置完善的人性化人机互通界面，有完善清晰的操作提示，简单，易懂且易于操作，可以大大提高用户使用便捷可靠性
2.5远控级
远控级可以按照区域泵站群或梯级泵站网络所上报的实际运行工况状态信息进行集中综合管理，以便制定科学合理的区域水泵机组运行工况的调控策略。远控级也可以通过Internet网络服务器获得泵站主控级中控室操作主站的控制权限，以实现调度中心直接对泵站自动化系统中的设备系统运行状态进行远程实时监视监控
和集中经济调度，便于区域内水资源的合理经济调配管理。 3、结语
泵站自动化系统采用分层分布式计算机监控系统进行技术升级改造后，不仅可以完善泵站自动化系统的建设监控功能，满足泵站水泵机组和水闸安全可靠，节能经济运行及运行参数实时测控保护的功能需要，同时泵站自动化控制系统较高的控制水平和先进的设备功能，为泵站实现“无人值班、少人职守"调控运行提供了非常良好的技术支撑了有利条件，且该监视监控保护系统具有操作方便，可靠性强，灵活性高等优点，在泵站自动化控制系统技术更新升
级改造领域具有较大应用前录。参考文献
[1]周庆患,徐背.大型票站计算机监控系统的若干间题探讨[].中国农村水利水电，2008,(2):74-75.
[2]张兰芳,张红.泵站综合自动化系统设计研究[J].长江大学学报(自热科学版)2011,8(11):9698.