李娜

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

大中型泵站改造中機(jī)組選型軟件開發(fā)探討

李娜

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，泵站的改造也就成為了順應(yīng)社會(huì)潮流的必然趨勢(shì)，近年來大中型泵站的問題逐漸暴露，對(duì)水利行業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響，那么加強(qiáng)大中型泵站的改造也就成為了亟待解決問題；機(jī)組選型作為泵站改造的重要組成部分在一定程度上直接影響了整個(gè)泵站的穩(wěn)定運(yùn)行，所以需要加強(qiáng)機(jī)組選型軟件的開發(fā)。本文簡單的分析了機(jī)組選型軟件開發(fā)存在的問題，并且針對(duì)性這些問題提出了優(yōu)化的方法，以供參考。

大中型泵站改造；機(jī)組選型；軟件開發(fā)

在科技大發(fā)展的背景下，越來越多的先進(jìn)技術(shù)和高新產(chǎn)品逐漸滲透到泵站改造中，機(jī)組選型作為泵站改造不可缺少的部分對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用；所謂的機(jī)組選型最主要的就是對(duì)水泵進(jìn)行合理的選擇，那么選型然軟件的開發(fā)利用也就成為了滿足社會(huì)發(fā)展需求的必然選擇。水泵選型軟件的開發(fā)利用具有一定的復(fù)雜性，在實(shí)際的應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生一定的誤區(qū)，從而影響整個(gè)泵站的改造，為了更好的保證水泵選擇的合理性，選型軟件的開發(fā)需要跟隨時(shí)代發(fā)展的步伐不斷的改進(jìn)和完善，利用更為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的建立，從而是這一軟件在機(jī)組選型中得到廣泛應(yīng)用和普遍推廣。

1　機(jī)組選型軟件存在的問題

例如很多企業(yè)在為了優(yōu)化程序設(shè)計(jì)，在參數(shù)控制上缺乏全面的考慮，詳細(xì)情況如下：

注：Hk代表是的揚(yáng)程選型范圍的系數(shù)；n代表的是所要的水泵數(shù)量，在滿足上述三個(gè)等式的條件下就可以進(jìn)行水泵的選型。

將上述公式對(duì)圖形中的情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，詳細(xì)情況見圖1。

圖1

注：圖1中1、2兩條線代表的水泵的特性；Q～∑h代表的是管道系統(tǒng)的特性；a代表的是設(shè)計(jì)點(diǎn)（Q設(shè)，H設(shè)），b（Q額，H額）為水泵額定點(diǎn)，由圖形和公式計(jì)算可得，1、2兩條線均滿足上述公式中的（1）、（2）。

1.1工況點(diǎn)與高效區(qū)的誤差

上述參數(shù)控制與實(shí)際情況相比出現(xiàn)了一定的誤差，工況點(diǎn)與高效區(qū)的誤差主要是指工況點(diǎn)超出了高效區(qū)所指定的范圍。上述圖形中顯示，a點(diǎn)下方Q～H曲線的情況：O點(diǎn)為管道特性曲線與曲線1的交點(diǎn)，所代表的是水泵工況點(diǎn)，圖中顯示O點(diǎn)在a點(diǎn)下方，與EF有一定距離。由此可見工況點(diǎn)O與高效區(qū)出現(xiàn)了誤差，造成了水泵選擇的不合理。

1.2與實(shí)際的設(shè)計(jì)點(diǎn)出現(xiàn)偏差

與實(shí)際的設(shè)計(jì)點(diǎn)出現(xiàn)偏差主要體現(xiàn)在水泵的實(shí)際工作點(diǎn)高于設(shè)計(jì)點(diǎn)，這種情況下很容易造成水流量過大以及水壓過高的情況，用水設(shè)備的使用情況將受到很大的影響。例如上圖中a點(diǎn)上方Q～H曲線的情況：管道特性曲線與曲線2的交點(diǎn)為工況點(diǎn)。由此可見水泵的實(shí)際工作點(diǎn)與設(shè)計(jì)點(diǎn)出現(xiàn)了一定的偏差[1]。

上述問題都是水泵選型中存在的問題，需要滿足各方面的需要才能保證水泵選擇的合理性，在滿足一方條件的情況下，水泵的選擇仍然會(huì)出現(xiàn)各種問題，包括與客戶的要求不符、實(shí)際運(yùn)行的故障等，對(duì)整個(gè)泵站的改造造成了嚴(yán)重影響。

2　大中型泵站改造機(jī)組選型軟件開發(fā)

2.1建立數(shù)據(jù)庫

2.1.1數(shù)據(jù)搜集

數(shù)據(jù)的搜集主要是對(duì)不同型號(hào)水泵的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，搜集的內(nèi)容主要包括名稱、型號(hào)、大小尺寸、高效區(qū)揚(yáng)程范圍等各方面的情況，其次為了更好的獲得水泵性能的相關(guān)曲線要對(duì)各種型號(hào)某一葉片安裝角下三組以上的流量、功率、揚(yáng)程以及效率進(jìn)行詳細(xì)的記錄；搜集的方法主要是通過查閱相關(guān)資料，比如說《KSB大中型HL型立式混流泵》、《凱泉ZQ、HQ系列潛水軸流、混流泵》、《高郵水泵軸流式水泵》等各種相關(guān)資料，這些資料中對(duì)各種水泵的情況進(jìn)行了詳細(xì)的記載，所以要對(duì)這些手冊(cè)中的信息進(jìn)行有效獲取，從而為水泵的選擇提供一定的參考。

2.1.2創(chuàng)建關(guān)系表

創(chuàng)建關(guān)系表最主要的目的就是將數(shù)據(jù)通過關(guān)系的形式表現(xiàn)出來，這也就在很大程度上避免了數(shù)據(jù)的冗余和異常，例如2014年某地在進(jìn)行水泵的選型時(shí)創(chuàng)建了關(guān)系二維表，將數(shù)據(jù)庫中搜集的數(shù)據(jù)通過二維表更為全面詳細(xì)的反應(yīng)出來，對(duì)表中的數(shù)據(jù)作出了嚴(yán)格的規(guī)定，每一個(gè)數(shù)據(jù)都不能再分，對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行整合使其能夠生成一條記錄，在很大程度上避免了數(shù)據(jù)插入和更新的異常以及數(shù)據(jù)的冗余情況，保證了數(shù)據(jù)關(guān)系的合理化。

2.1.3數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)庫的管理具有一定的復(fù)雜性，包含了方方面面的內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)的插入、更新以及刪除等，要及時(shí)修改數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，但是這些數(shù)據(jù)的修改和整理較為復(fù)雜，為了降低數(shù)據(jù)管理的難度，選型軟件利用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了管理。例如2014年某市水泵選型軟件中采用了數(shù)據(jù)庫編輯器及時(shí)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行修改，不僅降低了數(shù)據(jù)信息更新的難度和復(fù)雜性，好在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性[2]。詳細(xì)情況見圖2。

圖2

2.2軟件開發(fā)

2.2.1參數(shù)計(jì)算

參數(shù)的計(jì)算包括揚(yáng)程計(jì)算和流量計(jì)算兩個(gè)方面的內(nèi)容。

（1）揚(yáng)程計(jì)算：首先要將水泵進(jìn)水池和出水池所設(shè)計(jì)的水位差進(jìn)行精確的計(jì)算，然后再計(jì)入進(jìn)、出水管道和流道所產(chǎn)生的水利損失，這也就是揚(yáng)程的最終計(jì)算。詳細(xì)情況如下：

hst=（0.05～0.3）Hst

注：hst代表的是管道路的力損失，Hst代表的是泵站多年的平均凈揚(yáng)程。

（2）流量計(jì)算：泵站的流量計(jì)算主要包括供水流量和排水流量兩部分的計(jì)算，流量的計(jì)算方法具有多樣性的特點(diǎn)，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)要根據(jù)不同的情況選擇合適的方式進(jìn)行計(jì)算，例如2014年某地區(qū)在進(jìn)行水泵流量的參數(shù)計(jì)算時(shí)采用了平均排除法進(jìn)行計(jì)算，將已知參數(shù)輸入后通過點(diǎn)擊軟件中的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算[3]。

2.2.2記錄查詢

記錄的查詢主要是對(duì)輸入的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的計(jì)算結(jié)果等各方面的情況進(jìn)行了解，首先將需要查詢的信息輸入查詢條件框內(nèi)，一般數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的信息為水泵的型號(hào)、名稱、揚(yáng)程以及流量等，那么查詢框的輸入的信息應(yīng)該從這幾個(gè)方面考慮；在條件輸入正確后點(diǎn)擊確定或者預(yù)覽就可以對(duì)記錄進(jìn)行詳細(xì)的查詢。例如2014年某市采用了Visual Basic 6.0軟件，用ACCESS建立數(shù)據(jù)庫，這種現(xiàn)代化的系統(tǒng)能夠更好的數(shù)據(jù)中的信息進(jìn)行查詢。

2.2.3水泵性能曲線

水泵性能曲線主要包括了工作特性曲線和工作點(diǎn)以及綜合特性曲線兩個(gè)方面的內(nèi)容。工作特性曲線和工作點(diǎn)也就是對(duì)工況點(diǎn)的情況進(jìn)行分析，上述數(shù)據(jù)搜集提到對(duì)葉片安裝角下三組以上的流量、功率、揚(yáng)程以及效率進(jìn)行詳細(xì)的記錄，記錄查詢中會(huì)全面的反應(yīng)這些數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)值對(duì)水泵各方面的情況進(jìn)行擬合，例如2014年某地水泵選型中采用了最小二乘法對(duì)流量揚(yáng)程、流量功率以及流量效率進(jìn)行了曲線的擬合，在一定程度上反映了工作點(diǎn)的參數(shù)和狀態(tài)。綜合特性曲線，所謂的綜合特性曲線就是根據(jù)上述曲線反應(yīng)的情況，將多個(gè)流量和效率值通過曲線反應(yīng)出來，將各分段的擬合情況進(jìn)行有效的連接[4]。

2.2.4記錄輸出

記錄輸出就是對(duì)記錄的將搜集和計(jì)算的數(shù)據(jù)輸出，為了保證數(shù)據(jù)信息的完整性一般采用EXCEL表格的形式更清楚的反應(yīng)和保存信息。

3　結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)大發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的泵站已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求了，需要跟隨時(shí)代發(fā)展的步伐進(jìn)一步的改造，水泵選型具有一定的復(fù)雜性，包含多方面的內(nèi)容，包括名稱、型號(hào)、類型等，為了保證選擇的合理性就需要對(duì)各方面的情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，那么高新軟件的開發(fā)利用也就成為了必然趨勢(shì)。筆者提出，選型軟件利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的建立，全面的搜集水泵各方面的信息，在很大程度為水泵的選擇提供了一定的參考，但是在實(shí)際使用的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的障礙進(jìn)入誤區(qū)，為了盡可能的降低損失就需要進(jìn)一步的探討，包括參數(shù)的控制、程序的設(shè)計(jì)等，從而促進(jìn)大中型泵站的改造。希望通過本文的簡單分析，能夠幫助相關(guān)工作人員更好的開展工作。

[1]張登峰.基于PLC和組態(tài)王的泵站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012，15（21）：123～125.

[2]樊建軍，楊貴春，林林，等.談?wù)勊眠x型軟件的選型方法[J].節(jié)水灌溉，2009，11（3）：51～53.

[3]丁凱，李紀(jì)偉，柳兵，等.基于流量分析的住宅類水泵優(yōu)化選型研究[J].給水排水，2014，14（7）：96～99.

[4]譚旭，尹華英.淺談水泵優(yōu)化選型軟件開發(fā)[J].科技信息，2012，35（26）：267～268.

TV675

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1673-0038（2015）36-0325-02

2015-8-16

李娜（1982-），女，中級(jí)，本科，主要從事水利水電工程水力機(jī)械專業(yè)工作。