□王存安(濮陽市金堤河張莊提排站)
□史振防(河南大河工程建設(shè)管理有限公司)
□王 娟(臺前水利局)
□祝亞平(河南省水利第二工程局)
金堤河張莊提排站始建于1976年12月,總裝機(jī)8臺,總功率6400kW,提排流量64m3/s。該站建成后,在防洪、除澇、減災(zāi)等方面發(fā)揮了重要作用,取得了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過30年的運(yùn)行,機(jī)電設(shè)備及建筑物老化損毀嚴(yán)重,而且提排規(guī)模偏小。張莊提排站改擴(kuò)建工程于2007年7月列入國家大型排澇泵站更新改造計劃,改造計劃完工后,總裝機(jī)12臺,總功率1.04萬kW,提排流量104m3/s。
張莊提排站水工建筑物主要有金堤河分水閘、進(jìn)水涵閘、泵房、真空破壞室及圍站堤等組成,工程管理是泵站管理的重要組成部分,主要包括:水工建筑物管理,水泵、電機(jī)管理及電氣設(shè)備管理。為保證張莊電排工程能順利運(yùn)行,每年春秋兩季維修前要組織工程技術(shù)人員進(jìn)行全面檢查,提出維修計劃,對較大項目,要提前將設(shè)計方案列入更新改造計劃。對水泵及電氣設(shè)備要記錄運(yùn)行狀態(tài),對設(shè)備利用率及完好率進(jìn)行綜合統(tǒng)計,同時對比設(shè)備壽命周期和維修間隔數(shù)據(jù),得出設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢,為設(shè)備維修提供依據(jù)。
張莊提排站改建中,結(jié)合泵站的實際情況,泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置與臺前縣電業(yè)局調(diào)度的通信接口,實現(xiàn)“四遙”功能。加強(qiáng)信息化建設(shè),建立完善的信息系統(tǒng)。應(yīng)用計算機(jī)系統(tǒng)和優(yōu)化技術(shù),分析氣象、水文、水量,制定或及時調(diào)整排水計劃。
為提高泵站運(yùn)行管理和優(yōu)化調(diào)度水平,泵站設(shè)置中央控制室,建立泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)采用全計算機(jī)監(jiān)控方式,中控室不設(shè)常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)。在中控室通過操作員工作站實現(xiàn)對全站主要機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)視和控制,滿足無人值班、少人值守的要求。全站公用設(shè)備、機(jī)組附屬設(shè)備等按單元設(shè)置獨(dú)立的監(jiān)控設(shè)備,監(jiān)控設(shè)備布置在各被控設(shè)備附近,可實現(xiàn)自動控制和手動控制,并將相關(guān)信息上傳至泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
泵站監(jiān)控系統(tǒng)集測量、控制、保護(hù)、信號、管理等功能于一體,主要包括對新泵站及變電站、舊泵站主機(jī)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視、測量、控制、保護(hù);相應(yīng)輔機(jī)設(shè)備的控制、監(jiān)視;水情數(shù)據(jù)的收集處理;實現(xiàn)中控室內(nèi)集中數(shù)據(jù)顯示、分析、處理;實現(xiàn)集中和分散控制;通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)實時、真實地展示在各級管理人員面前。用可編程控制器開發(fā)出性能優(yōu)異、高可靠性的控制單元,建立泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)泵站變電站、4臺主機(jī)、輔機(jī)與閘門的自動控制。泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布開放式結(jié)構(gòu),分為遠(yuǎn)控級、主控級和現(xiàn)地控制級三層,具備下列功能:數(shù)據(jù)采集與處理,運(yùn)行監(jiān)視和事故報警,控制與調(diào)節(jié),數(shù)據(jù)通訊等。遠(yuǎn)控級由臺前縣電業(yè)局對新泵站的變電站進(jìn)行遠(yuǎn)方調(diào)度,實現(xiàn)四遙功能。通信工作站完成泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與臺前縣電業(yè)局調(diào)度之間的通信,另在辦公樓指揮中心設(shè)一套監(jiān)視終端,通過泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視。
現(xiàn)地控制單元是站內(nèi)控制機(jī)組運(yùn)行的最高一級自動控制單元,即使在上位機(jī)出現(xiàn)故障時,也能保證機(jī)組正常運(yùn)行和程序控制的各種運(yùn)行操作。現(xiàn)地控制級按被控對象配置4套泵組LCU、1套公用變電站LCU、2套分水閘LCU、2套進(jìn)水閘LCU以及舊站的2套現(xiàn)地監(jiān)控屏。現(xiàn)地控制單元(LCU)負(fù)責(zé)完成現(xiàn)地被控對象進(jìn)行的過程控制,實時采集現(xiàn)地設(shè)備的各種信息,進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視,完成機(jī)組的啟/停、斷路器的投/切、閘門的啟/閉等操作,并與上位機(jī)進(jìn)行通信。各LCU分別配置通信接口,完成與上位機(jī)之間的通信。舊泵站現(xiàn)有一面監(jiān)控屏,完成8臺泵組的監(jiān)控及輔機(jī)設(shè)備的監(jiān)視,本次舊站機(jī)電設(shè)備改造后,將增加一面監(jiān)控屏,完成舊站公用設(shè)備及輔機(jī)設(shè)備的監(jiān)控,舊站的兩面監(jiān)控屏將納入新站的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi),由新站中控室對新、舊泵站進(jìn)行統(tǒng)一管理。舊站現(xiàn)有的監(jiān)控屏通過通信口改造以滿足泵站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口的要求。
為了對新、舊泵站、變電站、分水閘、進(jìn)水閘等重要設(shè)備及部位進(jìn)行監(jiān)視,使運(yùn)行人員隨時了解各設(shè)備的運(yùn)行情況及各部位的安全狀況,輔助計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控,設(shè)一套視頻監(jiān)視系統(tǒng)。視頻監(jiān)視系統(tǒng)由攝像、信號傳輸、控制中心三部分組成。按被監(jiān)視設(shè)備和部位特點的不同,分別裝設(shè)室內(nèi)、外活動或固定攝像頭;控制中心設(shè)在中控室,配置有控制主機(jī)、監(jiān)視器、錄像機(jī)等。
泵站設(shè)備集中,可利用計算機(jī)和自動化裝置,按照預(yù)定的程序,對泵站中機(jī)電設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。對運(yùn)行中可能發(fā)生的事故做好預(yù)防工作。通過微機(jī)監(jiān)控,一方面能保證動作及時準(zhǔn)確,減少人工費(fèi)用,延長機(jī)組使用壽命;另一方面計算機(jī)記錄存儲功能使運(yùn)行人員對設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)了如指掌,能夠及時對不符合運(yùn)行要求的機(jī)組設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和維修,使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)。因此,自動化監(jiān)控是實現(xiàn)灌溉泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效方法。
標(biāo)準(zhǔn)化工作是向建立現(xiàn)代管理制度邁進(jìn)的重要步驟,要實現(xiàn)泵站的現(xiàn)代化管理、不斷提高勞動生產(chǎn)率,就必須推行泵站運(yùn)行管理和設(shè)備維護(hù)檢修的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。要逐步建立和完善標(biāo)準(zhǔn)管理體系,逐步建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)的三大標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)化工作在科學(xué)管理工作中的應(yīng)用,就要按照安全、文明雙達(dá)標(biāo)的要求,不斷提高管理水平,繼續(xù)做好標(biāo)準(zhǔn)的宣傳、貫徹和實施工作,做到“有標(biāo)必依、執(zhí)標(biāo)必嚴(yán)、違標(biāo)必糾”,使各項工作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,爭取實現(xiàn)達(dá)到國內(nèi)一流泵站的管理目標(biāo)。
泵站的管理是一門綜合運(yùn)用水力機(jī)械、電氣、管理科學(xué)和經(jīng)濟(jì)科學(xué)的新興學(xué)科,是與生產(chǎn)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)學(xué)緊密相連的一門邊緣學(xué)科。要充分認(rèn)識泵站管理節(jié)能的重要性,人人樹立管理、節(jié)能、增效的意識。按照現(xiàn)代制度的管理方式,根據(jù)各泵站的特點和自動化程度,自主確定管理人員和運(yùn)行人員。要充分調(diào)動管理人員的積極性,逐步利用先進(jìn)的技術(shù)手段,包括電子計算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、通訊技術(shù)等,使泵站的運(yùn)行管理向著全面自動化方向邁進(jìn)。