時間：2022-10-17 23:31:23
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【關鍵詞】泵站；自動化；控制
泵站在各種基礎設施建設中有非常重要的地位。在我國，泵站在管道輸送工作中發揮著極其重要的作用，用途極為廣泛。運用管道輸送煤炭，需要制漿廠、管道與泵站等設施。自上世紀90年代以來，泵站逐漸開始采用自動化控制系統，逐漸形成了相關的技術。泵站自動化系統的設計要做到安全可靠和利益最大化，在此基礎上實現數據采集、數據處理、設備運行監控、故障報警、系統控制調節、數據信息通訊等功能。
1 泵站自動化控制系統的原則
泵站一般可分為三種類型，一是半自動化泵站，這種泵站機組工作需要人為啟動和停止；二是全自動化泵站，這種泵站主要是通過壓力繼電器控制，繼電器一般設置在進出管道上，機組采用閉環控制的方式；三是綜合自動化泵站，這種泵站目前較為流行，主要是分層分布式系統。
目前自動化泵站在進行設計的時候都追求效益的最大化和性能可靠性，并要求設計應用要符合具體的工作環境。自動化泵站安裝運用要也要從資金、技術、人力等實際情況出發。在進行自動化設計時，要注意正確處理泵站測量系統、保護系統和控制系統的關系。目前自動化控制系統都與測量系統有機融合，泵站中的繼電保護器不僅對非電量進行測量，而且對設備運行時的電量進行測量，減少了設備構成與成本，加強了對保護回路的監控。泵站自動化控制的層次要清晰，合理而明確地區分順序控制與若干獨立閉路循環。為了降低風險，要避免把所有的控制任務交給一個控制設備。泵站的輔機系統要采取獨立封閉循環控制。泵站的自動控制系統要具備一定的兼容性，能夠根據工作需要和技術進步進行有效擴展。
2 泵站自動化控制系統的基本構成
計算機監控系統、保護系統、視頻成像系統、通訊系統是組成泵站自動化控制系統的重要部分。這些部分負責完成對泵站機組、閘門、供電和配電系統、儀表系統、液壓系統等泵站重要設備的參數監測和控制，并且能夠根據需要傳送或者接收重要數據、圖像和指令。自動化控制要完成對現場設備的控制，對現場環境的監控以及對輔助設備的監測，并在一定范圍內進行通訊。其中，對開啟關閉煤炭輸送泵站，對機電的保護，以及對各種設備的檢測是自動化控制最關鍵的程序，而且要盡量完成由設備動作、所處環境、系統狀態相結合的聯動。
在整個自動化控制系統中，其設備根據自動化的程度可以分為三個級別，分別為就地、自動和遙控。就地，是指需要手動完成的操作，如開關機等。自動，是指按照控制箱內的PLC進行自動操作，實際上是半自動。遙控，是指對設備進行遠程控制，又可以分為遠程手動和遠程自動。如果開關是遠程自動的狀態，PLC以及中控室可以手動操控設備，如果開關是遠程自動的，PLC可以按照工作環境和條件進行自動操作。自動化控制系統除了配備一個控制中心以外，還有四個子控制室，子控制室通過網絡與控制中心進行通話和數據傳輸，完成監測與控制的任務。
控制室中安裝著上位機，設兩臺監控數據服務器，以及一臺通訊用的服務器和一臺視頻數據服務器。控制服務器之間是互相備用的關系，以防有一臺服務器發生故障時數據不會丟失。通訊服務器主要任務是實現監控通訊，對遠方設備和系統進行集中化控制。子控制室泵組子系統LCU1的控制對象是多臺電泵，一旦主機泵站發生事故或故障導致跳閘的時候，要對主機泵站閘門進行關閉。公用子系統LCU2中配備PLC柜，對10KV電壓開關柜和0.4KV低壓開關柜、變壓器、直流柜、清污機、傳送機等設備進行監控，任何故障信號都難以逃過它的監控。節制閘子系統LCU3配置PLC柜，在節制閘開關平臺上安裝，對閘門開度、限位開關等進行數據的采集和處理，并按照控制室的命令對閘門開關進行有效控制，對設備和系統進行深層次的故障檢測。閘門液壓子系統LUC4一般安裝在油泵房之內，對多面工作閘門的液壓信號進行采集，對故障進行報警。一旦主泵發生事故或應急停機時，關閉主泵的閘門。
3 泵站自動化控制系統的功能
泵站自動化系統應該具備數據采集、數據處理、設備運行監控、故障報警、系統控制調節、數據信息通訊等功能。
泵站自動控制系統的子系統下屬設備擁有各種復雜的運行參數，這些運行參數連同設備運行的狀態會通過I/O通道傳輸或者現場采集到LCU，通過一定的數據處理之后，各類供系統和操作者參考的數據就形成了。其中，對于電泵和閘門開啟的高度、電器系統等設備或數據，會進行周期性采集，按照一定的格式進行集中處理，形成可以保存的實時數據。對于故障信號等數據，自動控制系統能夠迅速自動做出反應，通過一定操作解除故障。對這些信號進行定期掃查，并對數據的合理性和有效性進行判斷。這些數據經過一定的格式化程序處理也存入實時數據庫。對于脈沖量，自動化系統會對數據合理性進行判定、檢錯處理、標度變換等處理，并經過格式化后存入數據庫。系統在輸出各種操作的指令之前會進行檢驗判斷，確定沒有誤差后才傳送給執行系統。
泵站自動化控制系統控制的設備除了主機機組、輔助設備之外，還包括各種變壓器、電容器、勵磁設備、閘門系統等。操作人員通過泵站自動控制系統可以在屏幕上看到各種設備的運行狀態和運行參數。這種實時監控大大提高了設備運行效率。控制系統對特定的參數進行監控，一旦參數超出了早先預定的合理范圍，就會發出報警，并自動記錄和打印。一些很重要的數據會被保存下來并進行相關技術分析。設備故障發生的順序也會被記錄下來，并完成對整個事故的排序記錄和打印工作。控制中心的操作人員利用主控站的人機接口對設備進行有效監控，可以自動開關機，自動使泵閘開啟或關閉，操作各種輔助設備，設定各種限值，處理各種信號，對泵組的開關順序進行控制。一旦閘門在運行過程中發生故障或遇到意外情況，監控主機能夠及時發出命令叫停操作。
此外，自動化控制系統具備語音提示的功能，系統運作時能夠發出語音提示，如果有故障發生也能通過通信系統向人員進行報警。主控制室能夠通過網絡通訊與上級部門和各個子系統實現通訊，使數據和命令上傳下達。系統主機與各設備之間也能夠進行快速安全的數據通信，使整個泵站高效運行。
4 結語
泵站自動化控制是一種不斷發展的技術，也是一個自動化程度不斷提高的過程。雖然泵站自動化的設計和程序運行是一個比較復雜的系統性工程，但是其設計理念以及設計的目標都應從系統的使用性、安全性、高效性出發，既追求了最大效益，又能夠合理的統籌安排，運用資金和技術，達到經濟和社會效益的最大化。現在隨著煤炭科學技術和機械技術的不斷發展，越來越多的自動化設備和管理技術應運而生，相信必將給泵站自動化控制技術帶來新機遇。
參考文獻：
[1]杜偉，李記科，婁琦，楊紅兵，王長安.礦漿輸送管道的開發應用[J].水力采煤與管道運輸，2012（5）.
關鍵詞：油田集輸泵站；自動化控制系統；實時監控；分離器；應用
中圖分類號：F407.67 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 12-0000-01
The Automation Control System of Oil Gathering and Transportation Pumping
Zhou Ling,Dai Bin,Zhao Min,Qi Dequan
(China Petroleum and Jidong Oilfields Land Oilfield Operation Area,Tangshan063200,China)
Abstract:Pumping oil gathering operation and management of backward production status,design automation control system.Describes Opto22 ME computer monitoring system structure and function,and its pumping station separator Kong gathering applications.Application results show that the system can real-time automatic monitoring and control process in gathering parts of the production process parameters to ensure the production of oil and gas gathering and transportation safety,optimize the operation conditions,improve production efficiency.
Keywords:Oil field gathering pumping station;Automatic control systems;Real-time monitoring;Separator;Application
一、前言
作為一個老站，設備陳舊老化，事故率、運行維護費用高、職工勞動強度大的矛盾日益突出，隨著生產規模的擴大，集輸處理量不斷增加。由于監測參數量多，以往靠人工檢測儲油罐液面、油水界面對盤庫不準，手動控制脫水器界面難度高，這些因素給首站生產操作和管理帶來很大困難。為適應現代化生產的要求，使生產和管理實現自動化，根據首站現狀，實施了集輸泵站的自動化改造，并成功地用于集輸泵站的自動化生產中。
二、自動化監控系統介紹
（一）ME控制系統簡介
根據首站現狀，采用美國Opto22公司的ME計算機監控系統作為首站自動化監控系統的骨干結構。該系統采用上、下位機方式，在現場采用多級CPU進行控制處理，各I/O模塊對輸入輸出信號能提供4000V的隔離，系統的實時性、可靠性、靈活性優于其他系統。系統的上位機主要由工控機、控制軟件組成；下位機主要由控制器、智能板、I/O模塊組成。上位機與控制器通過100Mb/s以太網進行通信，控制器與智能板通過RS485進行串行通信，I/O模塊直接插在智能板上。控制軟件從上位機通過以太網下載至控制器。
該控制系統的特點如下：一是可靠性高、二是可維護性高、三是智能化、四是實用性強。
（二）ME控制系統構成
站內設有一套計算機控制系統，分為兩級控制，上位機控制設在主控室，負責全站工藝流程數據管理，根據不同工藝流程，將控制崗位劃分為分離器崗、計量崗和外輸崗，每個崗位均設現場控制機一套，負責工藝流程顯示、數據采集與控制。計算機控制系統的結構均達到國內領先水平。
1.現場控制單元
現場控制單元分布于聯合站的各個崗位，負責現場數據采集和控制策略的實現，是智能聯合站的核心部件。其采集數據主要包括：每臺分離器的液位、入口壓力和溫度、出口匯管壓力和溫度、脫水泵房和外輸泵房的進出口壓力、溫度、流量泵的電流和電壓、每臺流量計的來油溫度和壓力。
各控制單元和上位監控站同時作為控制網絡的一個節點，能進行高速對等通訊。ME控制系統采用的現場控制單元主控器為SNAP-LCM4主控器，可支持串口、ARCNET、以太網，可實現多種通訊方式組合，滿足工業現場的要求。ME控制系統采用SNAP-B3000單元處理器，其主要功能是可完成和主控器之間的多種通訊方式，并對主控器的要求做出快速的響應；實現I/0的智能化，處理簡單的邏輯功能，對本單元的I/0點進行定期掃描。
2.上位機監控站
上位機監控站可以通過組態構成各種功能畫面，借助于這些畫面可以完成對生產過程的監視及控制。它主要顯示參數總貌、工段、細目、趨勢、流程圖畫面、設備啟停狀態及PID調節功能、系統顯示畫面示意及各種報表功能，系統數據覆蓋了全部生產裝置和生產環節，便于形成完整的實時生產管理系統，分別設有離器區生產數據顯示畫面和工藝流程顯示畫面。
聯合站的數據通過網絡，實時進入信息中心的數據庫中，通過分析軟件，可及時形成各類分析圖表。使用標準的網頁瀏覽器可以對系統信息進行監測，生產運行情況、設備情況、計量數據、油氣產量等數據一目了然。
三、自動化監控系統在分離器崗的現場應用及效益分析
（一）現場應用實例
實例1：2005年3月12日凌晨3點，操作人員發現1#分離器采油六隊的液位由原來的0.98mm降到0.65mm，壓力由0.28Mpa降到0.23Mpa，及時到現場進行檢查，排除了分離器的故障，經過分析判斷，認為是采油六隊的來液量減少，立即與采油六隊聯系。經過巡線，發現是采油隊一個計量站的外輸管線穿孔。由于首站發現及時，使采油隊在最短時間內發現問題解決問題，避免了場地污染等事態的擴大。
（二）有助于操作人員準確調節油氣分離器
油氣分離器工作的好壞，以分離質量和分離程度來衡量，分離質量差，不但隨氣體流失了本該納入液相的輕質油，降低了原油的質量和數量，而且氣管線中存在的液相原油會增大阻力損失，嚴重時甚至堵塞氣管線，分離程度不好，造成出油管串氣，減少產氣量。采用自動化監控系統后，操作人員能夠根據數據顯示，及時準確地進行調節，使分離器液位始終保持在1/2～2/3的位置，保證了分離器的分離效果，減小過多的氣體造成沉降罐內液體的攪動，提高了原油計量的準確性，并最大限度地增加產氣量，提高了經濟效益。
【關鍵詞】 自動化控制 網絡結構
宋莊泵站是山東省膠東調水工程的首級泵站，位于壽光市北部，設有35Kv變電所1座，裝有7臺720kw同步電動機組，水泵為1400mm軸流泵，揚程9.0m，斷流方式為真空破壞閥斷流，1989年投入運行。隨著工程設施的老化，該泵站在冬季運行季節，需要加大巡視密度及次數，這就加大了運行人員的工作強度。為了滿足工程需求，解決工作強度矛盾，增加設備可靠性，2005年采用GE30系列PLC（可編程序邏輯控制器）對水機、供電、變電設備進行了自動化系統改造，實現了后臺遙測、遙信，提高了可靠性，減輕了勞動強度，提高了管理水平。
1 網絡結構
計算機網絡體系結構：是指計算機網絡層次結構模型和各層協議的集合。它廣泛采用的是國際標準化組織（ISO）在1979年提出的開放系統互連（OSI-Open System Interconnection）的參考模型。OSI參考模型用物理層、數據鏈路層、網絡層、傳送層、對話層、表示層和應用層七個層次描述網絡的結構，它的規范對所有的廠商是開放的，具有知道國際網絡結構和開放系統走向的作用。它直接影響總線、接口和網絡的性能。目前常見的網絡體系結構有FDDI、以太網、令牌環網和快速以太網等。從網絡互連的角度看，網絡體系結構的關鍵要素是協議和拓撲。OSI/RM的配置管理主要目標就是網絡適應系統的要求。
國際標準化組織（ISO）所制定的開放系統互聯參考模型OSI/ RM（Open System Interconnection Reference Model）是1977年建立的一個分委員進行專門研究以后所提出的。這是一個定義連接異種計算機標準的主體結構。
OSI/ RM 所定義的網絡體系結構具有7個層次，也就是人們所常說的7層模型，七層模型（從下至上）：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。物理層是最下面的一個層次。
物理層的目的在于提供可靠的比特傳輸。物理層的作用在于提供DET和DCE之間比特傳輸的條件。為此，通信線路要有建立、保持和斷開物理連接三個過程，要有為實現這些過程所需的機械的、電氣的、功能的和過程的特性的規定。換句話說，物理層是對實際的通信線路及其工作過程的描述。因而從功能上講，物理層要實現實體之間的按位（bit）傳輸，保證按位傳輸的正確性，并向數據鏈路層提供一個透明的比特流傳輸，在數據終端設備、數據通信和交換設備等之間完成對數據鏈路的建立、保持和拆除操作。例如，在物理層中要描述實際通信線路的插口尺寸、幾何形狀、各個插腳的功能、信號電壓的方向和幅度、信號傳輸速度和持續時間、信號的序列及各位的含義等等贊同。
2 網絡結構形式
宋莊泵站自動化系統的主干通信網絡為光纖自愈環型網，PLC及測控設備以星型方式接入主干網，即自愈式環型以太網和星型網絡混合組網的方式。如圖1所示。通信協議采用了IEC60870-5-103和IEC60870-5-104兩個國際標準通訊規約，網絡層協議為TCP/IP協議，應用層協議采用103和104協議。104協議用于監控信息，103協議用于保護信息。103協議應用層ASDU與TCP/IP網絡組合方式，完全采用104協議組合101協議的方式，即103協議具有與104協議完全相同的APCI傳輸接口，相同的應答和重發機制，這就保證了不同的協議共享相同的物理網絡。
（1）NWJ801網關 網關采用RTOS嵌入式操作系統，通過C語言編程實現規約轉換功能，如圖2所示。可使原本不具備以太網接口的現地層智能設備比如保護裝置、直流裝置、電度表、PLC等其它廠家的外設可以通過網關進行規約轉換后接入到以太網。網關的串口接線采用RJ45接口。根據跳線方式的不同，既可采用RS232接線，也可采用RS485接線。在圖1左側的網關起到PLC處理的監控信息與后臺組態軟件的之間的協議轉換作用；圖中右側的電機保護、變壓器保護（限于尺寸未在此圖畫出）等信息經過RS485線連接后通過網關直接接入以太網。
（2）智能多串口卡MCU-801 MCU-801具有以太網和串口兩種功能，此系統采用的是串口功能，利用RS485通訊。MCU-801起規約轉換的作用，將電度表及溫度巡檢、勵磁裝置、調速器裝置本身的規約轉換成Modbus規約，然后由PLC進行數據保存，將數據存放在固有緩沖區內。最后PLC與網關連接（網關起規約轉換作用），網關將Modbus/TCP規約轉換成104規約上送后臺，如圖2中左側所示。MCU-801程序設置時要注意設置本身IP地址及所連接裝置的地址，由于PLC要讀取MCU-801所帶裝置的遙測和遙信，要把裝置的遙測和遙信配置成轉發表寫入MCU-801中。
關鍵詞：油田集輸泵站；自動化控制系統；實時監控；分離器；應用
Keywords:Oilfield Pumping Station;Automation control system;
Real-time monitoring;Separator;Application
一、前言
勝利油田現河首站投產于1965年，作為一個老站，設備陳舊老化，事故率、運行維護費用高、職工勞動強度大的矛盾日益突出，隨著生產規模的擴大，集輸處理量不斷增加。由于監測參數量多，以往靠人工檢測儲油罐液面、油水界面對盤庫不準，手動控制脫水器界面難度高，這些因素給首站生產操作和管理帶來很大困難。為適應現代化生產的要求，使生產和管理實現自動化，根據首站現狀，2004年實施了集輸泵站的自動化改造，并成功地用于集輸泵站的自動化生產中。
二、自動化監控系統介紹
（一）ME控制系統簡介
根據首站現狀，采用美國Opto22公司的ME計算機監控系統作為首站自動化監控系統的骨干結構。該系統采用上、下位機方式，在現場采用多級CPU進行控制處理，各I/O模塊對輸入輸出信號能提供4000V的隔離，系統的實時性、可靠性、靈活性優于其他系統。系統的上位機主要由工控機、控制軟件組成；下位機主要由控制器、智能板、I/O模塊組成。上位機與控制器通過100Mb/s以太網進行通信，控制器與智能板通過RS485進行串行通信，I/O模塊直接插在智能板上。控制軟件從上位機通過以太網下載至控制器。
該控制系統的特點如下：一是可靠性高、二是可維護性高、三是智能化、四是實用性強。
（二）ME控制系統構成
站內設有一套計算機控制系統，分為兩級控制，上位機控制設在主控室，負責全站工藝流程數據管理，根據不同工藝流程，將控制崗位劃分為分離器崗、計量崗和外輸崗，每個崗位均設現場控制機一套，負責工藝流程顯示、數據采集與控制。計算機控制系統的結構如圖1所示。
1.現場控制單元
現場控制單元分布于聯合站的各個崗位，負責現場數據采集和控制策略的實現，是智能聯合站的核心部件。其采集數據主要包括：每臺分離器的液位、入口壓力和溫度、出口匯管壓力和溫度、脫水泵房和外輸泵房的進出口壓力、溫度、流量泵的電流和電壓、每臺流量計的來油溫度和壓力。 各控制單元和上位監控站同時作為控制網絡的一個節點，能進行高速對等通訊。ME控制系統采用的現場控制單元主控器為SNAP-LCM4 主控器，可支持串口、ARCNET、以太網，可實現多種通訊方式組合，滿足工業現場的要求。ME控制系統采用SNAP-B3000單元處理器，其主要功能是可完成和主控器之間的多種通訊方式，并對主控器的要求作出快速的響應；實現I/0的智能化，處理簡單的邏輯功能，對本單元的I/0點進行定期掃描。
2.上位機監控站
上位機監控站可以通過組態構成各種功能畫面，借助于這些畫面可以完成對生產過程的監視及控制。它主要顯示參數總貌、工段、細目、趨勢、流程圖畫面、設備啟停狀態及PID調節功能、系統顯示畫面示意及各種報表功能，系統數據覆蓋了全部生產裝置和生產環節，便于形成完整的實時生產管理系統，圖2和圖3分別為分離器區生產數據顯示畫面和工藝流程顯示畫面。
聯合站的數據通過網絡，實時進入信息中心的數據庫中，通過分析軟件，可及時形成各類分析圖表。使用標準的網頁瀏覽器可以對系統信息進行監測，生產運行情況、設備情況、計量數據、油氣產量等數據一目了然。
三、自動化監控系統在分離器崗的現場應用及效益分析
（一）現場應用實例
實例1：2005年3月12日凌晨3點，操作人員發現1#分離器采油六隊的液位由原來的0.98mm降到0.65mm，壓力由0.28Mpa降到0.23Mpa，及時到現場進行檢查，排除了分離器的故障，經過分析判斷，認為是采油六隊的來液量減少，立即與采油六隊聯系。經過巡線，發現是采油隊一個計量站的外輸管線穿孔。由于首站發現及時，使采油隊在最短時間內發現問題解決問題，避免了場地污染等事態的擴大。
（二）有助于操作人員準確調節油氣分離器
油氣分離器工作的好壞，以分離質量和分離程度來衡量，分離質量差，不但隨氣體流失了本該納入液相的輕質油，降低了原油的質量和數量，而且氣管線中存在的液相原油會增大阻力損失，嚴重時甚至堵塞氣管線，分離程度不好，造成出油管串氣，減少產氣量。采用自動化監控系統后，操作人員能夠根據數據顯示，及時準確地進行調節，使分離器液位始終保持在1/2～2/3的位置，保證了分離器的分離效果，減小過多的氣體造成沉降罐內液體的攪動，提高了原油計量的準確性，并最大限度地增加產氣量，提高了經濟效益。
【關鍵詞】：泵站；自動化控制系統；微機監控系統；功能
中圖分類號：TV675文獻標識碼： A
在建設泵站時，采用自動化系統，不但能提升設備的運行效率、使用時間，還能有效降低勞動強度，提升管理水平。隨著計算機技術、網絡技術以及自動化技術的迅速發展為建立一套高效、實用性較強的監測、管控系統提供了技術支持。而微機監控系統作為自動化控制系統中的組成部分，它讓自動化控制系統變得更加完善、可靠，并且還能夠避免以往常常出現的設備事故，大大提升了設備的完好率。
1.微機監控系統的組成
泵站自動化控制系統中微機監控系統主要包括主輔機自動控制、勵磁裝置以及主機自動調節、微機保護等各個部分，用的是分散和集中相結合的監控方式。其中勵磁控制用的中國核工業電機運行開發公司生產出的數字化微機磁裝置，人機界面系統主要用的是液晶漢字顯示，參數設定用的是菜單操作，全部強電輸入信號在輸入CPU系統之前都通過隔離進一步轉化形成弱電信號。當輸入及輸出的信號通過光隅隔離之后，CPU的模擬信號會通過隔離放大再輸出[1]。
其次，美國通用電氣公司生產出來的微機型管理繼電器綜合了保護、控制、通信以及故障檢測、功率測量為一體。當設定參數時既能夠通過表面設置的鍵盤直接輸入，同時也可以上位機下載。在泵站自動化控制系統中微機型管理繼電器就是采用該公司生產的，其中主機用的是SR469微機型管理繼電器，主要作用是保護、控制、檢測大中容量電機；站變用的是SR750微機型饋線管理繼電器，主要保護線路與小型變壓器。在監控系統中，上位機用的是EC2000，并且還配置有SQL Server數據庫軟件，具有一定的網絡Web瀏覽功能[2]。在和外局域網聯網后可以進行實時發送監測數據，讓廣域網上面的全部用戶瀏覽，其中涉及到的重要監測數據要寫入中心數據庫。
最后，主輔機自動控制與主機自動調節兩個部分通過監控單元實現，系統選用的是兩套容量大、可靠性高，并且帶有電插拔功能的設備，每個控制單元的PLC都是以工業級、太網專用模塊將太網和主控計算機進行直接連接，以此確保數據高速可靠地傳輸。主控計算機用PLC采集監測到的數據，像：壓力量、電量及水位等，談后由PLC發送指令，控制主輔機、變配電設備。
2.微機監控系統的特點
微機監控系統綜合了保護、檢測、管控、通信等各項功能，能夠充分保護電源獨立，并且還不會受到通信系統、運動方面的影響，可完全獨立地進行工作。其中的勵磁硬件設備運用模塊化設計，體積較小且非常便于維護、維修。關于參數的設置既可以按照現場數據鍵入，也可在上位機中下載。除了閘門PLC之外，其它各個部分與上位機之間使用的是一樣的通信協議，這就保證了通信的可靠性，尤其是保護了直接和PLC通信，讓整個系統變得更有層次感，更加符合分布式的構造要求[3]。各個系統之間可以聯網運行，也可以單獨運行，彼此之間的影響很小，可以靈活當地選用，這就提高了整個系統的安全系數。同時，該系統可以按照上下游水位、葉片角度變化等，自動分析計算出不同機組的抽水流量，累計抽水量，錄入歷史數據庫。
3. 微機監控系統在泵站自動化控制系統中的功能
其一，監測功能，其主要體現在上位機對現場各種設備運行參數與運行狀態的監測上。站變、主電機電流、主電機上下導瓦、主變等的溫度都被送進保護單元，通過PLC與上位機通信。并且水壓力、油壓力及氣壓力通過現場壓力變送器進行變換之后，再由PLC與上位機交換信息。勵磁裝置的運行狀態監測出來的數據，由RS-485通信線由PLC與上位機通信，其中勵磁綜合控制器上面的液晶顯示屏能夠直接顯示出對應機組的運行情況。而葉片角度、上下游水位、閘門開高、貯能罐油位分別是葉片角度編碼器、超聲波水位計與閘門測控儀、紅外線液位探頭進行現場采集的，采集到的信號通過PLC轉換變成數字量之后傳送到上位機。泵站所設備得到的回訊信號由反向檢測出的電壓判斷，而廠房設備開停情況、二次回路運行狀態、保護設備報警信號都是由PLC傳送到上位機的，并經其監測[4]。
其二，微機勵磁功能，上位機通過設定閉環來調節恒功率因素的運行、恒無功功率的運行，一旦上位機發生故障，勵磁綜合控制器就會在現場通過鍵盤來調節主要的運行參數。上位機能夠實時記錄晶閘管勵磁裝置中的運行參數，如果電機發生勵磁保護性跳閘，裝置運行不正常或者失控情況時，不單單在上位機中出現信號，在現場的液晶顯示屏總也會出現相關信號。
其三，控制、管理功能。微機監控系統主要通過上位機直接對7373電動刀閘、737斷路器以及1#、2#站變斷路器側儲能、分合實施控制，而現場的監控單元主要下達主機斷路其分合控制的命令。葉片角度大小按照運行情況，及時調節。空壓機與供排水泵的開或者停主要由上位機按照設定參數，通過監控單位自動調節。其次，因微機監控系統在上位機上面設置了故障報警、系統運行各個參數設置等很多個菜單畫面，所以，運行管理人員能夠通過點擊鼠標獲得上位機中菜單來了解主機溫度參數、技術參數以及輔機系統中的水位、水壓力、油位等[5]。而通過故障報警畫面可以了解各種設備故障情況，主輔機運行狀態。用鼠標、鍵盤還可以及時調整磁系統中的運行方式、運行參數、調整葉片角度等等。為了進一步加強管理，微機監控系統還設置了多層防護程序，尤其是在關閉斷路器之前，需要完成合閘之前的各種準備工作，否則，上位機就會自動閉鎖，不能順利進入下一步操作。
其四，保護功能。微機監控系統保護裝置可以適時判斷設備故障，記錄故障發生的時間、類型，進一步反映出故障的各種數據、波形等。系統上位機通過PLC輪流查詢每套保護裝置，當出現保護動作時，把保護跳閘事件、跳閘報告、自檢報告等會一并上傳到上位機系統中。而主機保護SR469裝置能夠實現過流保護、低頻率保護、橫差保護、縱差保護、失步保護、過負荷保護等等。并且除了電量方面保護之外，主機上下導瓦、推力瓦的溫度與勵磁系統參數狀態保護功能等。主機的溫度保護一般有兩種方式：①把溫度電阻Pt100接入SR469，通過邏輯分析判斷；②借助壓力式溫度計把開關量接入PLC，用在主機跳閘方面。
其次，主變SR745具有零序差保護、比例式差動保護、過激磁保護、過流保護、低電壓保護、零序電壓保護、自適應波制動保護等。只要設定相應參數，主變可以靈活地選用上述保護，除了電量保護之外，還有主變溫度保護、主變本體重瓦斯保護等，而站變的SR750有一定的過流、速斷保護功能。
總之，微機監控系統在泵站自動化控制系統中，管理人員只需要用鼠標、鍵盤就可檢查、管控現場設備的運行情況，這樣不但可以減少運行值班人員數量，還可減輕勞動強度。當系統聯網以后，還能夠實現數據共享，非常便于查詢，進而就為樞紐運行管理、調整決策提供了便利。
【參考文獻】
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關鍵詞:泵站；運行；管理；技術改造；自動化系統；方案
Abstract: This paper expounded the pumping station renovation technology and management of pumping station operation exist common problems, through the analysis of the problem, this paper puts forward some feasible solutions.
Key words: pumping station; operation; management; technical transformation; automation system; plan
中圖分類號：TV5
我國的中小型泵站主要承擔著區域性防洪除澇、抗旱減災、調水和供水的重任。作為重要的水利工程設施，泵站在水資源的合理調度和管理中起著不可替代的作用,但是大部分的泵站存在低效率、高能耗的形式運行，效率低于一半的問題，這其中存在許多種因素，其中有規劃設計、施工建設的問題，有設備制造、安裝檢修的問題，也有泵站運行管理的問題，下面對這些問題進行分析，并提出解決這些問題的方案，同時會指出今后泵站的發展方向。
泵站存在的問題
規劃設計不合理，設計標準偏
許多中小型泵站限于當時經濟、技術條件和設計水平等諸多因素的限制，設計標準偏低，泵站規模較小，單機流量偏小，臺數多，增加了運行管理的難度；能源單耗高，造成一定的經濟浪費。水泵和電氣設備的選型沒有前瞻的意識，達不到先進、可靠、節能、環保的要求，機電設備配套不合理，導致泵站長期不能配套更新；對水泵汽蝕問題考慮不夠，水泵安裝高程高，汽蝕現象十分嚴重。
2、機電設備陳舊，老化失修、腐蝕嚴重。
泵站因建設年代較早，加之運行多年，設備陳舊老化嚴重，性能差，耗能高，效率衰退，啟閉設備由于長期暴露在外,殼體普遍銹蝕,且閘門止水橡皮均有損壞,門體漏水銹蝕嚴重，運轉不靈，限于維修經費短缺，長年失修，存在許多安全隱患，已嚴重威脅泵站的正常運行。
3、技術力量薄弱、管理手段落后
大多數泵站管理人員文化水平、技術水平參差不齊，且很多泵站，位置偏僻，環境艱苦，交通不便，很難留住中高級水利工程技術人員，同時也缺乏高素質的技工和技師。因此很難適應現代化管理的需要，也很難完成泵站改造和新技術、新設備、新工藝的推廣及應用。而且水利工程長期存在“重建輕管”現象，由于管理人員多是通過招工進站，只有少數技術干部，總體素質不是很高，加之管理經費有限，造成管理水平不是很高，技術手段落后，無法跟上現代化的步伐，如何提高管理水平成為第一大問題。
4、管理自動化及電氣控制自動化水平低下
大多數中小泵站運行管理自動化及電氣自動化水平相當低，機電設備控制全憑人工手動操作完成。而且大多數泵站在運行管理上，主要是采用經驗法和定期大修辦法，這樣大大影響泵站經濟，增加管理開支，造成經濟上不必要浪費。
5、站區生態環境破壞嚴重
長期以來泵站更新改造資金投入嚴重不足，維修資金缺乏，運行費用無保障，泵站生產生活設施落后，周圍荒山坡地，水質污染，站區生態環境破壞嚴重。很多泵站沒有與外界相連的站區標準道路,交通不便；基層站效益差，職工生活困難，住房簡陋，無法滿足工程正常運轉的需求。
解決問題的對策
1、科學規范泵站管理，提高管理水平
嚴格按照《泵站安全鑒定規程》定期對泵站進行安全鑒定，掌握工程現狀，查清存在問題，作出客觀評價，為今后的更新改造提供科學依據。建立詳細的技術檔案，對泵站運行中設備出現的故障，如何發現如何處理，處理后運行情況做詳細記錄，為泵站改造和科學管理提供依據。
2、加強日常維護保養,保證運行正常
本著“經常養護，隨時維修，養重于修”的原則，做到經常打掃站區，保持機房清潔干凈，保持設備無灰塵，啟閉正常。定期檢查電氣設備情況，確保機組完好率100%、開機率100%。經常檢查建筑物有無裂縫、啟閉設備運行狀況，對運轉部件定期加油、止水密封，使制動裝置運行可靠。絲桿汛前汛后定期清理、、保養。電氣設備動作正常，無漏電、短路現象，接地可靠。要做到有計劃檢查并做好記錄，發現問題及時解決，確保工程安全，延長工程使用壽命。
加強技術學習，全面提高管理隊伍的整體素質
為加強對全市泵站行業管理和業務指導，必須大力加強技術學習，組織泵站工程全體人員進行電工技術學習、機械基礎業務知識和安全知識學習，提高管理隊伍中、高級技工的比例，嚴格運行人員上崗證制度，通過培訓考核，力爭在較短時間內全部持證上崗。通過學習，使廣大干部職工業務技能得到有效提高，具有獨立處理應急突發事故的能力。
4、完善規章制度、加大執行力度
建立健全泵站系列管理制度，實行制度管人，杜絕以人管人的管理模式，切實做到有法可依，有法必依。制定切實可行、易于操作的規章制度。強化各項管理措施，狠抓制度落實。要按照“事事有人做、人人有事干”的原則，細化崗位責任，明確事故追究制度，層層落實崗位目標責任，徹底扭轉“無法可依，有法不依”的管理局面。
泵站綜合自動化系統的建設
泵站實現自動化，不僅可以避免誤操作，防止運行事故，減少運行人員；并可以提高設備和工程利用率、延長設備壽命、實現優化運行。泵站自動化應是泵站運行管理發展趨向。
泵站的基本模式兩種：為全自動化方式、半自動化方式。
（1）全自動化方式：泵站是靠設置在前池或出水池上的水位繼電器(壓力變送器)控制機組的啟動、停機或進行各種調節。當水位(或壓力、壓差)上升或下降到限定位置時，發出動作信號傳給控制臺的線路繼電器或計算機。當線路繼電器動作時，按規定程序動作(啟動或停機)的執行機構也發生動作執行機構通常由時間繼電器和控制啟動( 或停機) 程序的繼電器或為計算機系統。。這種自動方式對泵站設備的技術要求高，要有較完備的運行可靠性和自動處理運行故障的能力。全自動化泵站除了控制機組的啟動和停機之外，對于進出水管道的工作壓力、電動機溫升、軸承與填料函的溫度、泵站的引入母線與自動控制母線上的電壓等，都以作用在事故繼電器上的特殊繼電器( 傳感器、變送器) 進行監視。一旦工作狀況超越規定值，事故繼電器動作，使工作機停機，在有備用機組場合，可使備用機組自動投入。發生事故的機組，只有在消除了故障的原因之后才能再次啟動。
（2）半自動化方式：對于經濟條件較差，資金投入不足的泵站，可以采取比較筒單的半自動化計算機監控方案。這種方式可根據經濟條件適當地減少傳感設備采用開環控制。即無執行元件，通過計算機軟件計算出的監控數據可以通過手工方法進行控制或調節。對于泵站技術改造，可以采用計算機輔助監控系統。泵站控制操作仍由常規裝置來完成，計算機監控系統的功能主要是數據采集、數據處理、優化計算、事故記錄、打印制表等。其優點是在運行中即使監控系統本身發生故障，泵站機組仍能維持正常運行。但系統能力較低，對自動化水平的提高或升級有一定的限制等是其主要缺點。不過該方案對系統性能要求不高．因而投資較少．比較容易實現。
四、關于自動化工作流程
泵站的自動化流程可分為3種形式：(1)從高壓電源的投入開始，到機組正常投入運行為止；(2)從開某合機開始到機組正常投入運行為止；(3)從開某臺機開始，部分工作還必須借助于人工，直至機組下常投入運行。不同的形式有不同的流程。一個泵站是由變電設備、機械設備等組成，并且有多臺機組。設備之間的投入和切出是相互聯系，同時又是相對獨立。如果要通過一條指令完成全站操作過程，給編程和操作的靈活性帶來很大的困難。
五、結語
泵站的自動化建設，是泵站以后的主要發展方向，這就涉及到了泵站的技術更新改造，特別對多級或多座泵站組成的大中型泵站中的單座泵站，是更新還是改造，是除險加固還是拆除重建，它涉及到泵站更新改造的標準和投資問題，與地方的經濟發展水平、泵站地位的重要性、在流域或灌排區規劃中的合理性等有關。 在泵站更新改造的同時，泵站的主管部門及工程管理單位應按國務院和地方政府有關水利工程管理體制改革的文件精神，積極推行泵站管理體制，以保證泵站更新改造后能良性運行。
參考文獻：
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【關鍵詞】PLC；可編程器；防洪泵站；自動化控制系統
水利行業屬于傳統行業，在國民經濟發展中發揮著重要的作用，但是目前及未來一段時間，我國的水資源問題日益突出，成為制約國民經濟健康發展的瓶頸。而實現水利信息的信息化，可提高防汛抗洪的科學性，對于水資源的合理優化配置，實現水利現代化均具有重要的現實意義。
1 防洪泵站自動化系統的構成
水利智能化和現代化是防洪、提高水資源管理水平的需要。水利的現代化和智能化是把雨情、水情和災情信息準確收集后傳輸，對管理部門及時作出預測、制定應急預案等具有重要的作用。防洪泵站水閘自動控制系統是跨流域、跨區域的分布式系統，特點是包括多種網絡協議、數據資源和軟硬件條件復雜。
1.1系統的構成
防洪泵站自動化控制系統包括兩層，一層是主站控制級，一層是現地控制級。其中，主控制級主要負責的是泵站機組、閘門和供配電設備、水閘等的控制和監視，從而實現各個單元的控制，高性能的PLc、sepa1000+和Sepanl2000可實現對管轄區域的生產的全過程控制，通過輸入接口、輸出接口等與生產系統連接氣力啊。但同時，現地控制單元與主控制層之間是相互獨立的，具有獨立性特征，現地控制單元可脫離主控制層參與生產過程，即生產過程中的數據采集，以及數據的預處理，主要的作用是監視設備狀態、控制等功能。此外，現地測控單元與站級計算機由ModBus PLuS相連接，其可脫離站級計算機獨立運行。
該系統主要采用雙網絡結構，內部計算機構成100M的太網，而ModBus工業控絡主要有現場的設備組成，這兩個系統在網絡拓撲上均是相互獨立，均可獨立運行。但同時，雙網絡之間又是相互聯系的，現地控制中的PLC與上位監控計算機，二者可實現高速通訊。等于說，以太局域網對應的計算機，能夠直接與ModBus PS網中PLC相連接，從而完成存取信息、控制動作等功能。該結構保證了系統可靠性，計算機在運行過程中，即便出現故障，不影響現地控制單元的運行。最后，網絡主干采用單模光纖，遠距離傳輸（100m以上）的數據、ModBus PLus信號和視頻信號由單模光纖負責傳輸，100m以下的信號通過超五類非屏蔽雙絞線來傳輸。
而測控系統上位機的軟件平臺為TRACEMODE，可實現對測控系統的實時監控。上位機與監控系統通過太網實現通信，皆可以接收上位機的指令，同時能夠自成一個系統，可脫離計算機完成控制與操作動作。該系統的開發平臺為TRAEMODE，與TCP/IP等驅動和協議相結合，是吸納數據的采集、通信，以及機組、輔助設備的控制計量等。此外，還可通過人機對話實現對水閘和泵站的控制，如果出現異常情況，則發出警告，實現系統的自動化運行，而無需人工輔助。
1.2 Web綜合信息系統
Web綜合信息系統，各子系統之間相互獨立，同時又具有一定的關聯性。該系統通過中心數據庫把各子系統中的數據信息，通過整理、提煉和挖掘等一系列動作后，存放到系統的數據庫中，從而降低信息冗余度，提高數據信息的科學和可靠性。目前，各系統均用的是基于JAVA技術開發web綜合信息系統，該信息系統中的各系統數據，經過一定的設計組織，便可組成一定的web頁面信息，而該信息包括兩部分，一是靜態頁面，二是動態頁面。其中，靜態頁面主要是不變信息，比如工程簡介、建筑物平面圖，以及系統構成圖；而動態頁面是指把服務器中數據，根據業務邏輯來進行組織，然后通過數據、表格、圖形等的形式顯示出來，實現實時、直觀的表達效果。
基于JAVA技術開發的web綜合信息系統，主要的優點包括客戶端應用簡單、可擴展性強與跨平臺等。普通客戶端機器的Windows操作系統，均嵌入IE瀏覽器，該瀏覽器連接到局域網上，便可直接訪問web綜合信息系統中的信息，不用安裝其他的輔助軟件。在該系統的服務器端，有一個遠程接入設備，接入該設備后，上級或遠程用戶在撥號連接后，即可訪問綜合信息系統，簡單方便。
1.3 圖像監控系統分析
圖像監控協調系統應用的是目前最流行的數碼/視頻服務器，因此該系統可實現16路攝影機同步監控、視差互補、資料備份等，具有定點放大縮小、同步錄制和同步顯示等無無可比擬的優點，此外還可實現循環錄像、時間錄像，同步支持Mpe酗影像格式。
此外，該系統不但支持PTZ，Vcc3，還支持Vcc4，Ademco等規格攝影機。
2 泵站水閘自動化流程與控制模式
2.1 泵站水閘自動化流程
泵站自動化系統的自動化運行，一個優點便是可按照操作者設定的參數完成檢測，實現開機等，而該系統按照設定前池水位限值，實現自動檢測。因此，在系統全自動模式下，如果前池水位符合操作者設定啟動限值，某號機的限定值，則系統可啟動操作者設定該號機組。例如：如果1#機組啟動之后，水位持續上漲，而沒有下降，則在這種情況下，可繼續開展檢測，一直到開啟4#機組限值。反復進行，直到水位停止上漲為止。
注意事項：機組在運行中，由于某臺設備導出現故障，可致使整臺機組啟動異常或者無法正常啟動，這時系統可給出一定的提示。而機組正常運行中，系統如果檢測操作者設定關機符合調價，則按照設定條件依次關機。但是在關機時，系統首先關閉電機，因為如果電機出現分閘，則系統無法持續運行。
2.2 控制模式分析
系統的控制模式，主要分為下面幾種：第一，現地遙控操作。該控制模式是指操作員在上位機上手動操作某臺設備或閘門，通過人工方式控制閘門或者設備；第二，半自動控制模式。半自動控制模式，即系統按照操作者選擇機組號，可實現自動啟動或關閉，因此稱之為半自動控制模式；第三，全自動控制模式。在全自動控制模式下，操作者根據設定參數實現檢測、開機與關機，以及下閘、開閘；第四，手動控制模式。手動控制模式是指操作者在現場測控屏上，用手按動按鈕實現設備或閘門的操作；第五，遠程監視控制模式。按照現地實物模擬，以顯示機組開機、關機與運行，同時可顯示實時運行中的參數。
3 結語
泵站水閘自動化控制系統的建立，對于實現泵站智能化監視與監控，同時提高泵站檢測運行和管理的整體水平，具有重要的現實意義。此外，該系統建立之后，泵站的穩定性和安全性將得到全面的保障。該系統的實際運營，是城市防汛防洪系統信息化、自動化建設的一個常識和探索，為系統的建立積累了一定的經驗。在本文中，筆者從該系統的組成、控制模式等方面分析了自動化控制系統在防洪泵站水閘中的實際應用。
參考文獻：
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【關鍵詞】無人值守；自動化；冗余系統
上海城投原水有限公司徐涇泵站于2012年7月建成投入使用，向上海青浦徐涇、華新兩鎮、閔行華漕鎮等三鎮提供優質的青草沙原水。徐涇泵站的投入使用改善了該地區近50萬人口的用水水質。
徐涇泵站的設計日供水量為20萬噸，在整個上海原水系統中是小泵站。企業出于減員增效的目的，泵站的設計目標是無人（或少人）值守。但同時供水安全對于上海這座國際性的大都市有著無比的重要性和必要性。因此泵站必須有一套強大而穩定的自動化監控系統，使得較少的人力投入就可以完成整個生產過程的監控，確保泵站設備運行的安全、保證原水供應的不間斷。
由于泵站的設計定位是無人（少人）值守，所以泵站的自動化監控系統必須具有以下的幾點特性：
1.高穩定性與易維護性
原水泵站是全年365天24小時不間斷工作的泵站，所以自動化監控系統必須具有極高的穩定性，才能給予生產活動有力保障。同時出于企業效益的考慮，系統還須具有維護簡便和維護周期長的特性，這樣可以減少后期人力成本的投入。
2.高度的自動化程度
由于泵站不配或只配少量的工作人員，要完成泵站內數量、種類眾多的生產設備操作幾乎不可能。這時如果依靠自動化控制系統就可以實現簡便快捷的設備操作，甚至可以實現遠程的設備操控。
3.完善的報警機制
自動化監控系統必須具有完善的報警機制，可以讓工作人員第一時間獲悉問題并按照相應的預定流程去解決問題。
4.數據的可靠傳輸
泵站的安全運行至關重要，實時的生產數據監測是保障安全運行的有效手段。將數據及時準確傳輸至上級管理單位以及原水調度中心，可以保證原水管網整體調度的安全性。同時也等于多了兩雙眼睛同時在關注徐涇泵站的生產活動，大大提高了及時發現問題的概率。
原水徐涇泵站自動化監控系統的設計與建設完全滿足了以上幾點需求：
4.1泵站自動化監控系統的架構
自動化監控系統中的下位機選用了AB品牌的ControlLogix系列PLC，采用了雙CPU雙網絡冗余架構。采集設備信號的I/O機架通過冗余的controlnet網絡與冗余的主、副CPU機架相連接，而主、副CPU機架分別通過以太網連接網絡交換機。當主CPU出現故障時，副CPU通過連接兩機架之間的通訊光跳線獲得訊息，立即接替主CPU的工作職責。故障的CPU排除問題后，自動變為副CPU工作。這種架構實現了真正意義上的控制器無擾動切換，具有很高的可靠性。
controlLogix系列的PLC采用了模塊化的設計，友善的編程環境，易于學習、使用，使得維護工作的難度大大的降低。
自動化監控系統的上位機選用了安裝Intouch軟件的PC。上位機有兩臺PC，1臺作為工程師站、1臺作為操作員站。工程師站安裝Intouch的開發版本，可以進行人機交互界面的開發與修改并具有程序的運行功能。操作員站安裝Intouch的運行版本，只具有程序運行功能。兩臺上位機互為冗余，獨立運行，各自通過網絡交換機向下位機ControlLogix PLC讀取數據。兩臺上位機的同時使用大大提高了系統的穩定性。
4.2泵站監控系統的功能
徐涇泵站自動化監控系統的兩大功能：設備的控制與數據的處理。
4.2.1設備的控制
泵站主要設備如下：10kV變配電設備，400V變配電設備，水泵變頻器，水泵軟啟動，出口液控閥等。
設備的控制分為兩層：就地層與遠控層。就地層就是在設備本身的控制面版上進行操作，具有較高的優先級別。遠控層就是在計算機上實現設備的控制。就地與遠控的選擇切換通過設備上的選擇按鈕來實現。
徐涇泵站是按無人（少人）值守標準設計的泵站，泵組的開停可以在計算機端通過輕點鼠標而實現一步化的操作。原先需要在400V變配電設備、變頻器、出口液控閥等三處地方安排三個工作人員來完成的開停泵操作，現在只需一個工作人員坐在電腦前就可以完成。工作人員通過計算機操作，將控制指令發往PLC，PLC按照預定的操作流程去控制相應設備，設備之間按照一定的順序聯動運行，此種操作方式無論在效率和準確性上都大大超越了人工就地控制的方式。而且根據不同的權限授予，工作人員除了可以在泵站內的操作站，還可以在上級管理單位的操作站上對泵站內設備進行控制，從而實現泵站真正的無人值守。
4.2.2數據的采集與處理
徐涇泵站監控系統的數據眾多，主要分為以下幾類：
（1）生產工藝數據包括壓力、流量、水質等。
（2）電氣數據包括電壓、電流、功率、開關位置等。
（3）設備運行狀態數據包括變頻器開停故障狀態，閥門開閉狀態，水泵轉速與水泵故障等。
（4）設備健康狀態數據包括水泵、電機的溫度與振動數據等。
由于數據量大，少量的工作人員無法同時兼顧這些數據，監控系統必須具有完善的報警機制，將關鍵信息第一時間呈現給工作人員。系統必須對采集到的數據進行判斷處理，除了數據本身還應該將可能的故障提示給工作人員。比如系統對泵站的出口壓力進行數值的判斷，根據預設定值，進行壓力過低或過高的警報提示。又如系統對泵站的振動頻譜進行分析判斷，根據相關的國標，提示水泵可能存在的故障，或提醒工作人員設備老化的趨勢。
4.2.3泵站數據的上傳
徐涇泵站隸屬于松浦原水廠管轄，徐涇泵站的生產系統數據通過服務器經由兩條數據鏈路發送至松浦原水廠數據服務器。兩條數據鏈路一條為點對點SDH數據專線，另一條為具有固定IP地址的ADSL。兩條數據鏈路同時傳輸數據，互為備用。
松浦原水廠的數據服務器將本廠數據連同徐涇泵站的數據一起發送至原水調度中心，同樣是通過兩條冗余的數據專線。這樣徐涇泵站的生產系統就構成了穩定可靠的三級監控：本地/上級廠/調度中心，三個地方都可以對徐涇泵站的生產活動進行實時的監控。不僅實現了數據實時共享、一網調度的需求，同時也降低了減少本地工作人員而可能帶來的風險隱患。
概述：排水泵站作為城市基礎設施的重要組成部分，是雨水及污水收集輸送的唯一人工動力來源，承擔著防洪、排污、排澇的重要任務。城市排水泵站遠程監測控制系統是為城市排水自動化泵站建立遠程控制平臺、實現三級控制模式及提供多項管理服務功能的項目。該系統主要是通過對城市所有排水泵站進行監測，達到數據采集、數據處理、設備控制、操作日志記錄、畫面監視、圖像監視、趨勢服務、文件報表服務、報警服務、系統組態、設備運行管理、系統通信自診斷與自恢復等功能，以滿足科學化調度的需求，同時保證排水泵站安全，高效運行。
1數據采集
現場控制站可自動采集各類實時數據；在事故及故障情況下，可自動采集事故、故障發生時刻的各類數據，包括設備狀態；需要時也可自動接收來自全系統綜合信息管理級調度和子系統監控管理級操作員站的命令信息。
所采集數據包括設備狀態實時監測、電力參數實時監測、泵站環境與安全監控、設備安全與故障報警四個方面。
2數據處理
數據處理是指對每一種設備和每種數據類型的數據處理能力和方式，以用于支持系統完成監測、控制和記錄功能。
模擬量數據處理包括模擬數據的濾波、數據合理性檢查、工程單位變換、模擬數據變化及越險檢測等，并根據規定產生報警和報告。
狀態數據處理包括防抖濾波、狀態輸入變化檢測、并根據規定產生報警和報告。
事件順序數據處理可記錄各個重要事件的動作順序、事件發生時間、事件名稱、事件性質，并根據規定產生報警和報告。
常規控制計算和數據處理，例如有數據運算：加、減、乘、除、開方、乘方、累計；體積、流量、熱量和密度補償計算；主輔設備動作次數和運行時間維護管理統計；PID調節計算；積分；超前滯后；比例；高選、低送；輸出限位等。
實時數據處理和顯示可通過創建系統的I/O服務，完成對現場控制點的數據采集，并記錄到實時數據庫中作進一步的處理，可用于流程圖上的數據顯示，趨勢的跟蹤記錄，報警的判斷等相關量處理。
主要參數趨勢分析處理，例如包括根據歷史數據擬合出曲線等。
除此之外，還有事故追憶處理等。
3設備控制
由泵站現場操作站（觸摸屏）來進行泵站控制方式的設置，泵站現場操作站設置“遠程”模式之后，分控中心才能夠對泵站進行接管。常規情況下，主控中心直接控制部分對城市排水系統關系重大的泵站設備，特殊情況下，主控中心可將它直接控制的泵站的控制權分派給各自的所屬分控中心，否則分控中心無權對其進行控制。
根據要求在數據采集和狀態檢測基礎上，通過設備及參數的實時數據，以此為依據按照當前的控制方式、生產工藝流程、預定決策參數，實施泵站設備遠程控制。
4人機接口及操作日志記錄
系統可通過系統級操作員站、工程師站以及基礎自動化級過程控制站操作屏等設備人機接口完成系統畫面監視、打印報表、設備參數及操作控制等人機聯系功能。
系統通過創建操作日志記錄，可以按時間順序跟蹤記錄系統上所有操作發生的具體時間、操作內容、操作人員等信息，并以列表的形式顯示出來。
5畫面監視
系統各級智能顯示系統中，可對全系統內所有點進行系統組織、綜合管理、實時監控、并用豐富、生動的畫面監視：
主要顯示內容有：全系統、子系統和本地系統總貌顯示、分組顯示、單元顯示；各級主輔設備運行狀態圖；歷史趨勢顯示、動態流程顯示、多窗口顯示；
除此之外，還包括報警摘要指示及事故處理；各類記錄報告；各類運行報告；操作指導及各類維護管理報表等。
6圖像監視
圖像監視功能包括以下幾個方面：攝像機錄像、動態偵測、線路狀態等報警；遙控云臺和攝像機鏡頭控制；單畫全屏顯示、多畫面分割顯示、多畫面輪循顯示等多種方式現場監視；硬盤定時錄像、報警錄像、動態錄像；可系統設置、查詢、畫面調整、關閉等。
7趨勢服務
通過創建趨勢服務，可對模擬量點和開關量點進行趨勢采用記錄，提供實時趨勢和歷史趨勢兩種，并且可以多組趨勢窗口顯示。趨勢曲線可以任意放大、平移，同時可以顯示曲線上每一采樣時刻的具體值。
歷史數據可利用磁盤文件方式來存儲，支持多種方式（包括文本方式）的可視數據存儲，便于用戶的二次開發使用。并且可以支持無限大的歷史數據存儲，存儲容量僅受限于硬盤容量的大小
8文件報表服務
系統具有對各種文件的處理能力，可對各類數據、文件歸檔，也可對歷史數據進行記錄、處理、裁剪、分析和統計，并且具有點趨勢圖、日志、事故追憶等。
系統具有制作各類報表，圖形打印、文件打印、報表打印服務等功能，例如：各類操作記錄，各類事故及故障。其中報表打印包括有日報、月報、年報等報表，曲線打印，趨勢記錄，事故追憶及相關量記錄等。
9報警服務
通過創建報警服務，對模擬量、開關量、硬件設備和系統運行狀態進行報警監視，按提供報警發生時間、報警點、報警說明等報警信息的列表顯示，以及報警摘要信息。
報警按4種狀態顯示，以不同的色標進行區分，并能對越限超時等報警進行相應的安全處理。報警信號在運行人員確認后方可解除。同時根據需要，可命令或實時打印報警點的位號、時間及報警信號等。
10設備運行管理與狀態監視
系統設備運行管理可包括歷史數據存儲，自動統計設備運行、備用、檢修時間累計，被控設備操作動作次數累計及事故動作次數累計，運行參數及經濟指標等計算，操作指導，事故處理指導等。
設備狀態監視是指系統可自動的、不間斷的、動態的輪詢設備的工作狀態，包括現場控制站中的主控單元、智能I/O模塊的運行狀態，以及與工程師站、操作員站之間的網絡連接狀態等，并將所有出現的故障自動報告給操作站，記入報警表和日志。
11系統通信
泵站PLC系統級與主控中心級間的通信是為滿足綜合自動化系統的遙測、遙調等功能。可隨時接收各級調度命令信息，并向他們發回實時的工作狀況，運行參數及有關信息。
系統通信可利用Internet網絡WWW服務器功能進行Web組態，將數據的操作和瀏覽轉向網絡遠程方式。可集上述的數據采集、實時數據轉發、數據歸檔、數據瀏覽、數據統計分析、數據打印報表、事故診斷和報警處理等多功能于一體。
12 系統組態
系統應具有對全系統、子系統操作員站及現場系統控制站設備離線、在線組態功能，可以動態無擾動下載，共享數據信息。主要負責完成在應用軟件界面上選中所連接的現場設備；對所選設備分配信號；從設備功能庫中選擇功能塊。
13系統自診斷與自恢復
本系統各級在線運行時，對系統內的硬件及軟件進行自診斷，自診斷內容包括以下幾類：計算機內存自檢；硬件及接口自檢，包括網絡設備、設備、通信接口、各種功能模件等，當診斷出故障時，應自動發生信號，對于冗余設備，應自動切換到備用設備；自恢復功能包括軟件及硬件的監控定時器（看門狗）功能；掉電保護；雙機系統故障檢測及自動切換。
14系統培訓仿真
系統內可配置培訓仿真臺，在離線時，用以仿真全系統的實際運行培訓操作人員，進行各種操作及維護。系統內也可不專門配置培訓仿真臺，可利用工程師/編程員工作臺對運行人員進行簡單的操作培訓。
15系統擴展功能
城市泵站遠程監控系統還根據需要建立諸如信息共享、科學調度、計算機輔助調度和決策、設備維修預測模型等多種擴展功能。
本項目的建設將實現城市排水管理的動態管理、精細管理、定量管理和科學管理，對促進城市排水系統優化配置、高效利用和科學保護具有重要意義。在現階段，我們已經對泵站遠程控制進行了簡單的平臺搭建和遠程控制試驗性探索。目前，平臺運行穩定、控制效果良好。
參考文獻：
[1] 羅學東.排水泵站遠程監控的解決方案. 《 給水排水 》，2006,32(7).105-109
