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探析排涝泵站自动化监控系统的设计与实现摘要：本文通过对当前城市排水泵站运行分析，提出了泵站自动化远程监控系统的设计与实现的方法。
关键词：自动化；泵站自动化；远程监控一、泵站工程的概述及控制1.泵站工程概述罗雨泵站是深圳市罗湖小区防洪排涝工程的骨干工程，泵站位于罗雨干渠出口南侧，泵站设计规模为48.0m3/s，共安装6台型号为1600ZLB9-5的立式轴流泵，配备500KVA二台（一用一备），共两台变压器，总装机3780kW，扬程6.0m。
罗雨泵站于1995年4月23日开始动工兴建，1996年4月建成通水，泵站的机电设备运行至今已有22年。
罗雨泵站自动化系统对罗雨泵站所有机电设施实行自动化监控、图像监视，实现了罗雨泵站工程管理现代化，提高整体管理水平，具备远程监控能力。
泵站自动化系统主要实现对六台异步电机的保护、数据采集、通信、机组及辅助设备的检测、控制、电能计量等功能，通过闭路监视系统，对泵站机组、车间、厂房等设备进行监控保护，具有越限及设备异常告警、记录、计算、等功能。
实现遥测、遥控、遥信、遥调、遥视。
罗雨泵站自动化系统实现闸门启闭自动化，闸门可以根据水位的高低实现远程控制闻门的启闭，在开启闻门时自动完成间门锁定过程。
运行操作实现智能化，并具有维护或异常时的现地可操作功能，自动现地操作互锁。
系统在水闸安装闭路监视系统，通过闭路监视系统的远程服务，实现远程，通过E测览器对各水利设施系统的遥视。
2.控制要求为适应泵站、水间自动化的需要，设计采用微机技术，实现微机保护、微机监控，使其集保护、遥控、遥信、遥测、遥调五大功能于一体。
在罗雨泵站设立泵站、水闸机电设备监控中心，可对泵站水闸进行全方位控制管理，从而实现泵站、水闸的综合自动化。
各泵站、水闸辅以一套闭路电视通过监视器能动态实时地显示各设备运行情况。
二、排涝泵站设计1.保持先进性与实用性保持系统在技术上的先进性，系统配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机与自动化领域的先进技术，使系统达到当前的国内先进水平。
水利工程的泵站自动化控制方案自动化控制是现代水利工程中的重要技术手段之一，对于提高泵站的运行效率、保障供水安全和降低运行成本都起着至关重要的作用。
本文将就水利工程泵站自动化控制的方案进行详细探讨。
一、引言水利工程中的泵站是将水从低处抽升至高处的装置，常见于供水、排水及灌溉等工程中。
传统的泵站控制方式通常依赖于人工操作，不仅效率低下，而且容易出现疏忽和错误。
因此，引入自动化控制方案，将泵站运行过程中的关键参数进行实时监测和调控，具有重要的意义和广阔的应用前景。
二、泵站自动化控制方案的需求1. 提高泵站运行效率：自动化控制方案可以实现泵站的自动启停、运行状态监测、负载分配等功能，减少人为操作的时间和错误率，提高泵站运行的效率。
2. 保障供水安全：通过自动化控制方案，可以对泵站的水位、压力、流量等参数进行实时监测，及时发现异常情况并采取相应措施，确保供水系统的安全稳定运行。
3. 降低运行成本：自动化控制方案可以对泵站进行智能化管理和优化调度，合理控制泵站设备的运行，降低能耗和设备损耗，从而达到降低运行成本的目的。
三、泵站自动化控制方案的关键技术1. 传感器技术：通过安装水位传感器、压力传感器、流量传感器等监测设备，实时获取泵站运行中的关键参数，为后续控制提供数据支持。
2. 控制器技术：采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过编程控制不同执行机构的操作，实现泵站的自动化控制。
3. 通信技术：利用现代通信技术，建立泵站与中心监控室之间的数据传输通道，实现远程监控和控制，提高泵站的管理效率。
4. 数据处理与分析技术：通过对泵站运行数据的采集、传输和分析，实现泵站的故障诊断、预警和优化调度，提高泵站的运行稳定性和安全性。
四、泵站自动化控制方案的实施步骤1. 系统设计：根据泵站的具体情况和要求，进行自动化控制系统的整体设计，包括硬件设备、控制逻辑和软件开发等内容。
2. 传感器安装和调试：根据设计方案，选择合适的传感器，并进行安装和调试，确保传感器的准确性和稳定性。
基于PLC和组态王的泵站监控系统设计一、本文概述随着工业自动化技术的快速发展，泵站作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率和安全性日益受到人们的关注。
传统的泵站监控系统往往存在功能单操作复杂、维护困难等问题，已无法满足现代泵站管理的需求。
本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）和组态王（KingView）的泵站监控系统设计，旨在提高泵站的自动化水平和运行效率，保障泵站的安全稳定运行。
本文首先介绍了泵站监控系统的研究背景和意义，阐述了基于PLC和组态王的泵站监控系统的基本原理和组成结构。
接着，文章详细分析了泵站监控系统的功能需求和技术要求，包括数据采集与处理、设备控制、报警与故障处理、数据存储与分析等方面。
在此基础上，文章设计了基于PLC和组态王的泵站监控系统的硬件和软件架构，并详细描述了各个模块的功能和实现方法。
本文还探讨了泵站监控系统的网络通信技术，包括PLC与上位机之间的通信、PLC与现场设备之间的通信等，确保泵站监控系统的实时性和可靠性。
文章还对泵站监控系统的安全性和稳定性进行了分析，并提出了相应的保障措施。
本文总结了基于PLC和组态王的泵站监控系统的优势和特点，展望了泵站监控系统未来的发展趋势和应用前景。
通过本文的研究，旨在为泵站监控系统的设计与实现提供有益的参考和借鉴。
二、泵站监控系统概述泵站监控系统是水利工程中的重要组成部分，其主要功能是对泵站的运行状态进行实时监控、控制和管理，以确保泵站的安全、高效运行。
泵站监控系统通常由数据采集与传输系统、控制系统、人机界面系统等多个子系统组成。
随着自动化技术的不断发展，泵站监控系统的智能化、网络化、远程化已成为发展趋势。
在泵站监控系统中，PLC（可编程逻辑控制器）扮演着核心控制器的角色。
PLC以其强大的数据处理能力、稳定的运行性能和灵活的编程方式，被广泛应用于泵站监控系统中。
PLC可以实现对泵站设备的远程控制、数据采集、状态监测、故障报警等功能，提高泵站运行的安全性和可靠性。
泵站自动化课程设计一、教学目标本课程旨在通过泵站自动化相关知识的学习与实践，让学生掌握泵站自动化的基本原理、关键技术和应用方法，培养学生的理论联系实际的能力和创新意识。
1.理解泵站自动化的基本概念、分类和特点。
2.掌握泵站自动化的主要组成部分和工作原理。
3.熟知泵站自动化系统的运行维护和管理方法。
4.能够运用泵站自动化相关知识分析和解决实际问题。
5.具备泵站自动化系统的设计、调试和优化能力。
6.学会使用泵站自动化相关的仪器设备和软件工具。
情感态度价值观目标：1.培养学生对泵站自动化技术的兴趣和好奇心，激发学生的创新精神。
2.使学生认识到泵站自动化技术在现代社会中的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。
3.培养学生的团队协作意识和沟通能力，提升学生的综合素质。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括泵站自动化的基本概念、分类和特点，泵站自动化的主要组成部分和工作原理，泵站自动化系统的运行维护和管理方法等方面的知识。
1.泵站自动化的基本概念、分类和特点：介绍泵站自动化的定义、分类及其在各个领域的应用特点。
2.泵站自动化的主要组成部分和工作原理：详细讲解泵站自动化系统的各个组成部分，如泵组、控制系统、监测系统等，以及它们之间的工作原理和相互关系。
3.泵站自动化系统的运行维护和管理方法：阐述泵站自动化系统的运行规律、维护方法和管理策略，以提高泵站的运行效率和安全性。
三、教学方法为了更好地实现教学目标，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师对泵站自动化相关知识的系统讲解，使学生掌握基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：通过分析具体的泵站自动化工程案例，使学生了解泵站自动化技术的实际应用，提高学生的实践能力。
3.实验法：学生进行泵站自动化系统的实验操作，培养学生动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的泵站自动化教材作为主要教学资料。
泵站自动化系统设计摘要：水电站一般地处偏远地区，生活条件艰苦，为了达到增效扩容的目的，并改善水电站职工的劳动条件，水电站采用“微机自动化系统”将是一个重要的途经，也是降低水电站运行成本的重要举措。
本文将在如何对水电站自动化系统进行设计作一探讨。
关键词：增效扩容；水电站自动化系统；系统设计1 系统设计概述水电站自动化系统是通过控制机组（水轮机、发电机）、主阀、油系统、水系统、气系统、调速器系统、励磁系统、高压设备、大坝闸门等相关设备运行，实现稳定发电为目的。
整体可体现为六遥即遥控、遥调、遥测、遥信、遥脉和遥视。
水电站自动化系统通过遥信（开关量输入或DI）、遥测获得被控设备运行状态，根据既定策略进行遥控（如断路器的分合操作，前池闸门、进水阀门/闸门、各种电磁阀等的打开和关闭、机组开机、机组停机等）和遥调（如并网后的有功、无功调节等）。
通过遥视（即视频监控系统）完成重要设备的直观监视。
2 系统设计依据各种国家标准（GB、GBT）、行业标准、地方标准。
技术协议、供货清单等详细配置清单。
用户、设计院厂家提供的资料图纸。
技术部门现场勘测报告、照片等技术资料。
设计各阶段与用户、设计院沟通的邮件、函件、设联会会议纪要等都是很重要的设计依据。
3 自动化系统主要设备水电站自动化系统通过摆放于现场的各种屏柜、信号采集设备及硬件和软件通讯网络等，来控制与机组相关的设备有序运行，通过合理的监控，最终实现最小成本实现最大发电量的目标。
常见的高速单环行以太网网络形式可参看图1。
自动化系统由如下设备构成。
3.1后台监控设备如操作员工作站、工程师工作站、各种服务器、打印机、中控台、不间断电源等，运行人员通过工作站等对电站内的设备进行监控。
3.2网络通讯设备常用的网络通讯设备有：通讯管理装置、串口服务器、交换机、光纤设备（光纤交换机/光纤收发器设备等）、模拟量信号传输设备、通讯线缆等，该部分设备完成所有智能设备的通讯采集并上送到后台监控系统。
泵站自动化施工方案自动化技术的快速发展对各行各业产生了深远的影响，尤其是在水利工程领域。
为了提高泵站的运行效率和管理水平，泵站自动化施工方案应运而生。
本文将详细介绍泵站自动化施工方案的内容和实施步骤。
一、方案概述泵站自动化施工方案旨在利用现代化技术手段，实现泵站自动化运行和远程监控。
通过对泵站的自动化改造，可以实现数据采集、控制操作、故障报警等功能，提高泵站的自动控制能力和操作效率。
二、方案内容1. 传感器布置为了实现数据的准确采集，需要在泵站内部布置传感器。
常用的传感器包括压力传感器、流量传感器、液位传感器等，通过安装这些传感器，可以实时监测泵站内部的各项参数，并将数据传输给中央控制系统。
2. 控制系统建设控制系统是泵站自动化的核心部分，可以实现对泵站运行状态的监控和控制。
控制系统通常包括PLC 控制器、人机界面和远程监控系统。
PLC 控制器负责采集传感器数据，并对泵站进行自动控制；人机界面为操作人员提供直观的操作界面；远程监控系统使得泵站的运行状态可以在远程进行监控和管理。
3. 通信网络建设为了实现远程操作和监控，需要在泵站周边建设通信网络。
常用的通信方式包括有线网络和无线网络。
有线网络可以使用以太网、光纤等进行传输，无线网络可以使用 4G、LoRa 等技术进行传输。
通过建设通信网络，可以实现泵站数据的远程传输和远程控制。
三、方案实施步骤1. 需求分析在实施泵站自动化施工方案之前，需要对泵站的实际情况进行需求分析。
通过与相关人员的讨论和现场勘测，明确泵站自动化的具体需求和目标。
2. 设计方案根据需求分析的结果，制定泵站自动化施工的设计方案。
包括传感器布置、控制系统设计、通信网络规划等。
设计方案应充分考虑泵站的实际情况，确保方案的有效性和可实施性。
3. 施工操作根据设计方案进行泵站自动化的施工操作。
包括传感器的安装、控制系统的建设和通信网络的布设。
在施工过程中，应严格按照相关标准和规范进行操作，确保施工质量。
泵站监控系统自动化设计
摘要：随着我国经济建设的发展，自动化监控技术被广泛地应用到各个领域。
泵站作为城市排水防涝和工农业中供水的重要设施，也逐渐进入自动化的行列。
本文结合多年工作经验，阐述了泵站监控系统自动化的设计要点与思路，为泵站监控系统的自动化设计提供参考。
关键词：计算机监控系统；无人值班；控制单元；设计
随着我国科技水平和综合国力的大力提高，水力资源在国民经济建设中体现出其越来越重要的地位，我国对水利工程建设上也加大了投资力度，合理充分地利用水力资源显得越来越重要。
泵站作为水利资源调动中不可缺少的一个重要部分，但目前国内大部分的泵站的控制和管理还处于相当落后的状况，与国外相比具有很大的差异，所以必须对现有泵站电气自动化提出更高要求。
1泵站的控制对象
1）对机组的控制。
水泵机组分电动机、水泵以及传动机构3部分，控制系统应根据要求调整水泵抽水叶片角度，加大或减少抽水量，调整机组的运行状态，使机组工作在预定的工作状态。
系统应不断监视机组的各部分工作点，以便及时调整和报警。
2）对公用辅机系统的控制。
所谓公用辅机系统是指为水泵机组运行提供所需运行条件的设备系统，具体指泵站内的油、气、水系统。
控制系统对这些设备的控制是一种自动的闭环控制，即油、气、水3个动态量在正常运行状态下不断检测，当缺少任何一项时系统
自动启动进行补给，当加到标准值时，自动停止。
3）对励磁系统的控制。
大型泵站一般使用的是同步电动机，励磁是同步电动机运行的必要条件。
励磁电流调节在最佳状态，即其功率因数为最佳值，所以控制系统应对励磁系统进行自动调节使励磁系统工作在恒功率因数状态、恒电流状态、恒电压工作状态和恒角度工作状态。
4）对保护系统的控制。
泵站设有各种保护装置，变压器保护、电动机保护、非电量保护等。
且是一套独立的闭环保护控制系统，它的各种电参数和非电量参数都是自己采集判断动作，只有这样才能保证不会因被控制系统的误指令而发生误动作。
2泵站计算机监控系统设计原则
1）满足安全可靠运行的需要，实现“无人值班”（少人值守）既可实现站内监控，又能实现富平调度中心的远程监控。
2）泵站计算机监控系统采用成熟、可靠、标准化的硬件、软件、网络结构，确保响应速度快，可靠性和可利用率高，可维护性好，先进、经济、灵活和便于扩充，且有长期的备品和技术服务支持。
泵站计算机监控系统采用开放分布式系统结构。
3）为提高监控系统可靠性，系统具有冗余容错设计，重要的单元或模件采取冗余配置的方式。
对于每台机组，各lcu监控范围明确且相对独立，不会因主控级发生故障而影响各lcu承担的监控功能。
各lcu以可编程控制器（plc）为基础构成，与现地各仪器仪表采用d/a输入、输出及成熟的现场总线方式进行通信。
4）泵站自动化监控技术具有功能综合化、设备操作监视微机化、结构分布分层化、通信网络光缆化及运行管理智能化等特点。
3泵站系统计算机监控系统的设计
该工程计算机监控系统兼做该工程调度中心，其计算机系统采用开放式分层分布式系统，系统分为调度与泵站集中控制层、现地控制单元层和网络层3层。
泵站内部采用以太网进行数据的传输，保证传输的可靠性；泵站之间采用广域网连接，满足开放式分布系统标准，网络介质采用光纤电缆，通信规约采用tcp/ip，网络的传输速率为10/100mb/ps。
该工程的计算机监控系统应具有以下控制方式：lcu、rtu现地控制、中央控制室集中控制（调度控制中心）、富平调度中心远方控制。
此时，该工程计算机监控系统主要承担系统的监控任务，同时采集其他3个泵站lcu（包括远方rtu）的信息，进行数据处理，同时负责与富平调度控制中心进行通信及通道监视。
当富平调度控制中心由于通道中断或设备故障失去功能时，该工程计算机监控系统可在脱离调度端的情况下，自主完成对系统的实时监控、输水调度和运行管理功能。
集控（调度中心）/现地方式转换开关设在lcu、rtu处。
富平调度中心远方/集中控制方式转换开关设在中控室。
计算机监控系统各lcu设有“现地/远方”切换开关。
在现地控制方式下，各lcu只接受通过现地层人机界面、现地操作开关、按钮等发布的控制及调节命令，泵站层设备及远方调度中心只能采
集、监视来自现地的运行信息和数据，而不能直接对各lcu的受控对象进行远方控制与调节。
在泵站计算机监控系统厂站层应能进行“泵站控制调节/调度中心控制调节”软切换操作。
当计算机监控系统处于“电站调节”方式且相应lcu处于“远方控制”方式时，厂站层可对泵站主辅设备下发控制和调节命令，上级调度中心则处于监视状态；当计算机监控系统处于“调度中心调节”方式且相应lcu处于“远方控制”方式时，泵站层可作为上级调度中心的子单元根据调度中心的调节指令对电站主辅设备发布控制和调节命令。
控制、调节方式的优先级依次为现地层、厂站层和调度中心。
3.1该工程主控级
该工程主控级既是刘集系统的调度中心，又作为该工程计算机监控系统的中枢，负责执行统一控制操作。
主控级设备主要包括操作员工作站、工程师工作站、通讯员工作站、gps卫星对时装置、ups 电源以及打印机等设备。
3.2现地控制（lcu）级
监控系统的现地控制层在分布式控制系统中是非常重要的环节之一，是针对某一特定的控制对象而设置的lcu，负责完成现场设备各种数据的采集、处理及事件的记录，信息传输，设备控制、保护等工作，并通过以太网通讯协议与主控级计算机相连，传送运行设备的实时数据。
考虑到泵站需要监控的对象以及泵站的规模，因此在泵站内部不设置计算机，只运用可编程控制器实现对泵站的控
制。
3.3网络层
网络层负责传输“现地控制单元（lcu）”层和“主控级”层之间的数据及控制信息。
网络层主要由交换机、光纤等数据传输设备组成，网络采用双总线交换式光纤工业以太网，构成高可靠的网络结构。
系统软硬件均采用模块化、结构化设计，具有高度的可靠性、安全性、实时性、实用性、灵活性和便于扩充。
另外，通信网络传输层协议采用tcp/ip协议，保证了系统的开放性和通用性，并具有更强的系统扩展和功能分布性。
4系统计算机监控系统的特点
该工程计算机监控系统按“无人值班”的原则设计。
既可实现泵站集中监视控制，又能实现调度中心远程监控。
泵站计算机监控系统可以保证泵站安全、可靠和经济运行，满足泵站防洪、灌溉等的调度要求，改善运行人员工作条件，提高泵站的运行管理水平。
该工程采用全计算机控制的分层分布开放式系统结构。
系统由主控层、现地控制（lcu）层及连接它们的网络层组成。
系统整体安全可靠、实用经济、技术先进，易于维护。
具体设计特点说明如下。
4.1系统的可靠性
为达到“无人值班”，监控系统具有极高的可靠性，采用成熟可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构以及汉化操作系统。
各单元相互独立，不互相影响，功能上不依赖于监控计算机，增强了整个系统的可靠性和可用性。
4.2系统的开放性与可扩性
系统主要硬件设备选型符合计算机技术发展迅速的特点，采用全分布开放式系统，网络通信上均采用开放的tcp/ip以太网协议，能在泵站环境下长期连续稳定运行。
系统中的各工作站计算机及其系统软件均符合开放系统要求，便于功能和硬件的扩充和升级。
4.3功能的完善性
本系统按“无人值班及少人值守”的原则设计，整个系统配备完善的应用功能，特别是泵站远方调度控制功能，能稳定可靠地与上级调度中心进行数据通信，实现上级调度自动化系统对泵站的遥测、遥信、遥控、遥调功能，实现远方调度控制功能。
监控系统能与泵站水情测报系统、水质监测系统、火灾消防报警系统、工业视频监控系统、泵站信息管理系统、综合保护自动化系统及将来可能出现的其他系统进行可靠的通信。
4.4系统的安全性
该系统功能完善并按照模块化进行设计，具有确保硬件及软件的安全性措施，防止监控系统硬件或软件的故障或缺陷对现场设备的危害。
针对泵站集中监控的特点，在保证安全的操作和通讯方面也采用了一定的可靠性措施。
4.5现场手动操作与控制
为满足与机组检修后同步投运的安全、可靠要求。
机组现地控制单元具有部分设备状态现地显示及必要的常规操作功能，使运行人员在机旁能完成机组投运或调试中的操作。
4.6良好的通信功能
泵站计算机监控系统通过广域网实现与全线泵站监控系统进行通信，完成全线调度中心对泵站的监测与控制等功能。
计算机与各设备之间的数据通信，其原则是速度快、数据处理能力强、安全可靠性高。
5结语
综上所述，泵站自动化监控是利用现代科学技术武装泵站大幅度提高泵站现代化管理水平的重要举措。
如何将泵站自动化工作做好，真正发挥现代科学技术的作用是摆在我们面前的一个重要的现实问题。
相信在不久的将来，随着我国对水利建设的大力投资和调水工程的逐步展开，泵站的计算机自动化监控系统会被广泛使用。
参考文献
[1]闭政金.泵站自动化监控系统设计[j].中国高新技术企
业.2012（15）
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