2023年11月28日发(作者：)

泵站计算机自动控制系统结构及原理

摘要：泵站作为水利建设的构成部分，其任务在于排水、防涝。泵站设备性

能事关城市环境和居民的生活。时代在变革，人们对居住环境也更为看重，无形

中增加了泵站的管理工作量，对泵站运行也有严苛的要求。在泵站管理中运用计

算机自动控制系统，可以省去较多的人力资源，为泵站的安全、平稳运行提供强

大的保障。本文介绍了泵站设备的结构及功能，并对计算机自动控制系统的具体

应用进行探讨。

关键词：泵站；计算机自动控制系统；结构；原理

1泵站计算机控制系统的结构

1.1泵站控制层

在计算机控制系统中，泵站控制层是关键。其站控级涵盖了主控机、工作站

等多个不同的计算机，通常还会配备打印机，由一根单总线连接为计算机网络系

统。本层级上，硬件配置相对较为灵活，通常按需进行增减工作站的数量。借助

总线形网络，适当地调整工作站的运行时间（如系统组建或是投运后）。本系统

件，传输信息，设备控制等，根据以太网通讯协议成功地和站控级计算机进行对

接，传送设备在不同时点的数据。通常，本层涵盖了泵机组现地、公用现地以及

开关站现地控制单元这几个部分在内。4台机组现地控制单元依次负责对四台机

组进行监控；1台公用现地控制单元实质上是控制泵站的油、水和风系统，1台

开关站则重点是监控开关站。

1.3 保护系统结构

分布式框架，有多个不同的保护单元，它们独立存在并且和总线相连。针对

部分单元内可以单独完成的工作，切勿由总线进行指挥。针对操作面板，各个操

作单元均要有，并分配单个信号灯，设置手动开关。当某个单元引起故障或异常，

对其他单元以及上级监控均不会带来干扰。

2 计算机自动控制系统功能分析

2.1微机保护功能

通过微机保护测控单元对35kV专用变电站还有10KV侧的全部电气设备提供

保护，如线路保护变压器、电动机、电容器、分段以及PT保护等若干不同的安

全自动装置。微机保护单元拥有如下基本的功能：故障记录、多套定值以及当地

修改定值；结合监控系统发出的指令，监控系统会传递故障信息，完成动作序列；

自诊断信号；对监控系统进行接收或是修改定值，核查时钟。

2.2数据采集与处理

利用现地控制单元来对变电站、水工建筑物以及泵站设备具体的电量、非电

量数据进行收集，完成数据转换、人工设置处理、越限以及滤波处理等。经过处

理后，将数据存储到实时数据库中。系统可以接受调度层级传递的控制命令，传

2.4实时控制和调节

结合调度命令或是现场情况，操作员利用功能键盘以及鼠标就能够对机组开

停机、设备控制、高压断路器以及隔离开关进行控制。不同控制、调节操作也要

记录操作的整个过程，将各项操作反应出来。

2.5泵站优化经济运行

正常条件下,结合上级下达的提水流量来对开机台数进行选择，确保机组在

符合要求的条件下完成运转。在工作站上，完善运行软件，让操作人员可以按需

选择和明确水泵运行的基本工况。

2.6事故追忆

一旦出现超驼峰运行或是气蚀振动加剧的情况，系统也会立即开启自动保护，

进入停机状态，也可能闭锁禁止再次开机。一旦出现短路故障后，自动保护跳闸

也会将信号传送至监控系统。当泵站出现事故或存在故障，要追忆记录前后两个

时段的重要参数，特别是发生前、发生后20 s内。此时，计算机也会按顺序将

这些报警信息、事故名称还有追忆数据存储在磁盘中，建立历史数据。

2.9诊断维护功能

当有故障征兆或已经存在事故时，监控系统也会立即提出具体的指导意见。

如系统硬、软件故障必要的诊断。而硬件诊断，指的是对计算机级外围设备、通

道运行状态作出诊断，可以是在线，也可以是离线，以便找出具体的故障点。针

对冗余系统设备，一旦看到主设备故障，也会立即发出信号，同时切换至其他的

备用设备。一旦外围设备存在故障，需要智能切除，同时发出必要的信号。软件

故障诊断可以明确故障性质和具体位置，提供针对性的诊断工具。

2.10泵站设备运行维护管理

自动化系统，涵盖了泵站日常的运行资料，如机组运行总时间；正常停运时

间以及检修次数；依次记录设备出现的事故、时间；电气保护整定值一览表；机

组实时效率显示等。

3 泵站计算机自动控制系统的具体应用

结束语

根据这些年的生产管理实践，泵站自动化系统的价值不言而喻。精简电气设

备有助于减少厂房面积和投资成本；优化工作环境，降低劳动强度，促进安全生

产。按照设计规范，汲取泵站自动化的做法和经验，挑选恰当的生产厂家。在系

统创新道路上少走弯路，控制资金，确保泵站系统的科学、持久运行。泵站计算

机监控系统有较为成熟的监控功能，可以满足泵站运行和实时监控的现实需求，

为泵站“无人值班” 创造条件。

参考文献：

[1]柯绍庆.泵站运行管理的计算机自动控制系统[J].科技创新导报，2012

（01）.

[2]邢晓明.泵站计算机自动化及远程监控系统的设计研究[D].青岛：山东大

学，2012.