淺談?dòng)?jì)算機(jī)技術(shù)與泵站運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度

龔斌

【摘要】泵站的自動(dòng)化主要指把泵站中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控、計(jì)算機(jī)保護(hù)等諸多設(shè)備借助通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集合成為一體化的自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征是把站內(nèi)的信號(hào)采集、控制、監(jiān)控系統(tǒng)等遠(yuǎn)動(dòng)功能及泵站信號(hào)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)保護(hù)信息、泵站設(shè)備運(yùn)行狀況等整合起來，使二次回路十分簡潔，極大地避免了過度控制電纜，在運(yùn)行過程中不但實(shí)現(xiàn)了少人值班，甚至也能無人值守而只需遠(yuǎn)方監(jiān)控。本文主要探討將當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在泵站運(yùn)行、調(diào)度領(lǐng)域的具體應(yīng)用及前景展望。

【關(guān)鍵詞】泵站；運(yùn)行調(diào)度；計(jì)算機(jī)技術(shù)；自動(dòng)化系統(tǒng)

近年來，我國泵站的自動(dòng)化水平取得了極大的提高。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的跨越式發(fā)展，將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到泵站運(yùn)行已成為常態(tài)，并能顯著節(jié)省人力投入，優(yōu)化了泵站的運(yùn)行調(diào)度，方便了泵站的監(jiān)控。然而，針對(duì)新技術(shù)應(yīng)用中所暴露出的問題，必須努力解決，以期全面提高泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用水平。

1.構(gòu)建計(jì)算機(jī)調(diào)度控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)調(diào)度控制系統(tǒng)的構(gòu)筑，首要考慮計(jì)算機(jī)調(diào)度的可行性，并有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在保證泵站平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)贏得經(jīng)濟(jì)利益。目前，常借鑒美國企業(yè)GE FANUC出品的90系可編程操作器，該裝置通過泵站數(shù)據(jù)的采集和現(xiàn)場操作，積極利用FIELD總線，進(jìn)而形成了嚴(yán)密的計(jì)算機(jī)調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由三部分組合而成：基于計(jì)算機(jī)的調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場PLC自動(dòng)化系統(tǒng)和中央計(jì)算機(jī)調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

1.1計(jì)算機(jī)調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)監(jiān)控器、路由器和數(shù)據(jù)服務(wù)器組成，這些裝置均借助以太技術(shù)融合在一起，以充分挖掘計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)潛在的優(yōu)勢。以太網(wǎng)絡(luò)可以與世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)密切互連，所以，可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)同上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的互連。除此以外，以太網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充性能較佳，可依照現(xiàn)實(shí)需求增減網(wǎng)絡(luò)裝置。在配置完畢硬件系統(tǒng)后，可以借助便捷友好的人機(jī)交互界面來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的便捷性和實(shí)用性。在Windows NT平臺(tái)上，可依照泵站運(yùn)行的需要，研發(fā)歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示軟件、數(shù)據(jù)報(bào)表處理系統(tǒng)和即時(shí)通訊軟件，這些系統(tǒng)軟件均能在人機(jī)交互界面上運(yùn)行，同時(shí)還可以組態(tài)的形式，快速增添或改變控制模式，操作人員也能在屏幕上查看每個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可操作。

1.2現(xiàn)場PLC自動(dòng)化系統(tǒng)

現(xiàn)場PLC自動(dòng)化系統(tǒng)是達(dá)成泵站自動(dòng)化控制目標(biāo)的重要基礎(chǔ)，主要用作泵站現(xiàn)場的數(shù)據(jù)收集和管理。此外，人工操作系統(tǒng)同時(shí)擁有自動(dòng)、人工的切換按鈕，操作時(shí)可根據(jù)需要選擇現(xiàn)場人工操作或自動(dòng)操作，保障泵站在不同的狀況下平穩(wěn)、安全運(yùn)行。

1.3中央計(jì)算機(jī)調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

該系統(tǒng)由無線調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)通訊控制器和室外天線組成了一個(gè)無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，大都用作泵站的現(xiàn)場PLC數(shù)據(jù)傳輸和交換，并為整個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，以及對(duì)PLC實(shí)施遙控操作。本系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)據(jù)通路，擁有較強(qiáng)的防干擾性能，其誤碼率已達(dá)10-9，足以窺見其良好的可靠性。數(shù)據(jù)通訊控制器可以分時(shí)段管控?cái)?shù)據(jù)鏈路，以最大限度地打造通訊設(shè)備高品質(zhì)的通訊服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”式的信息傳輸服務(wù)，節(jié)省了設(shè)備的投資，也削減了設(shè)備的投入成本。

2.泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展和運(yùn)行展望

2.1系統(tǒng)性能愈發(fā)可靠、功能日益完善

如今，泵站的自動(dòng)化已普遍運(yùn)用到各級(jí)泵站領(lǐng)域，其性能的可靠性愈發(fā)深入?？煽啃詫?shí)際上是系統(tǒng)自身攜帶的，如控制器的軟件冗余技術(shù)、軟件容錯(cuò)技術(shù)、電磁兼容性等。泵站自動(dòng)化系統(tǒng)在早期主要為實(shí)現(xiàn)基本控制功能所研發(fā)，以其對(duì)雷電、強(qiáng)震、高低溫、濕度等多種復(fù)雜環(huán)境因素的適應(yīng)和抵抗能力作為應(yīng)用的首要目標(biāo)，而今后的泵站自動(dòng)化系統(tǒng)勢必會(huì)豐富全新的技術(shù)形式。

當(dāng)前，泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的測控能力已獲得了長足的飛躍，已使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把泵站內(nèi)的諸多智能化設(shè)備予以互聯(lián)以達(dá)成信息資源的共享和推廣。然而，系統(tǒng)內(nèi)的諸多資源依然未能充分利用。所以，充分開發(fā)資源依然是今后所關(guān)注的問題，如在實(shí)時(shí)管理數(shù)據(jù)的前提下加強(qiáng)對(duì)電壓的無功控制、防誤操作、小電流接地的精確判定等功能；此外，還要進(jìn)一步推進(jìn)事故應(yīng)急處置預(yù)案的編制，積極引入故障應(yīng)對(duì)和排除機(jī)制，著力延長設(shè)備的使用壽命。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化

從泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)視角上看，設(shè)計(jì)人員對(duì)泵站測控能力的評(píng)估已實(shí)現(xiàn)了由以往的局部片面到當(dāng)前整體全局的方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)前的泵站自動(dòng)化系統(tǒng)中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的普及度日益提升，即摒棄過去單方面思考某個(gè)量的觀念，轉(zhuǎn)而為某個(gè)設(shè)備配置完整的監(jiān)控和保護(hù)功能設(shè)備，以用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能作用，進(jìn)而確保自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性和實(shí)效性。就技術(shù)發(fā)展的走向上看，未來的自動(dòng)化測控裝置勢必同一次設(shè)備徹底交融，即形成智能一次設(shè)備的局面，每個(gè)對(duì)象均包含監(jiān)控、計(jì)費(fèi)、操作、保護(hù)和閉鎖等一整套功能和信息資源數(shù)據(jù)庫，只有一對(duì)通信雙絞線是面向自動(dòng)化的操作形式，該雙絞線以網(wǎng)絡(luò)的形式同計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了互連。

3.結(jié)束語

如今，泵站的自動(dòng)化技術(shù)已日臻完善，已能運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把泵站內(nèi)的諸多智能化裝置實(shí)施互聯(lián)，進(jìn)而達(dá)到信息共享的目的。泵站自動(dòng)化技術(shù)是在汲取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及測控技術(shù)發(fā)展而來的。由于技術(shù)層面的諸多優(yōu)勢，泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的大力應(yīng)用也被提上議事日程。推進(jìn)泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用不是一朝一夕就能完成的任務(wù)，為此，要適應(yīng)泵站運(yùn)行調(diào)度的新要求和新標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)、控制、運(yùn)行、調(diào)度和維護(hù)等諸多環(huán)節(jié)緊密結(jié)合泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢和運(yùn)行特征，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的工藝手段為泵站工程的安全運(yùn)行和高效調(diào)度提供強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。

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