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    隨著科技的發(fā)展和新技術(shù)的不斷應用，我們工作和生活的很多設備中都使用到計算機，比如我們的水泵站中就應用到計算機來進行勘測和監(jiān)控。它組成了水泵站運行的一個整體，下面我們來對水泵站計算機的勘測體系進行說明。　　
　　一、泵站微機監(jiān)控系統(tǒng)的功能
　　泵站微機監(jiān)控系統(tǒng)是集監(jiān)視、測量、控制、保護、管理等于一體的計算機綜合自動化系統(tǒng)，主要對全站泵組、電氣系統(tǒng)、公用油、水、氣系統(tǒng)、閘門控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)進行有效監(jiān)視和控制，保證泵站更加安全、可靠、經(jīng)濟地運行，實現(xiàn)泵站無人值班（少人值守）的目標。并能夠通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)將泵站運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)實時上傳至上級主管部門。
　　1、自動監(jiān)測功能
　　泵站綜合自動化系統(tǒng)要求能對全站內(nèi)站用變電所、主機組、輔助設備、水工建筑物的各種電量、非電量的運行數(shù)據(jù)及水情數(shù)據(jù)進行巡回檢測、采集和記錄，定時制表打印、存儲、模擬圖形顯示。根據(jù)這些參數(shù)的給定限值進行監(jiān)督、越限報警等。
　　2、自動控制功能
　　泵站綜合自動化系統(tǒng)是根據(jù)泵站當時的運行狀態(tài)，按照給定的控制標準、控制模型或控制模式對變壓器、保護系統(tǒng)、勵磁設備、泵站機組的啟停、輔助設備、節(jié)制閘等水工建筑物進行自動控制，以達到系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的目的。
　　3、保護功能
　　泵站綜合自動化系統(tǒng)是利用微機保護系統(tǒng)實現(xiàn)主變壓器、站用變壓器以及母線的保護。不同的對象保護要求各不相同，如電機保護中三相過負荷保護、過流保護、低電壓保護、單相運行保護、接地保護和短路保護；變壓器保護中高壓側(cè)三相過流保護、高壓側(cè)過負荷保護、高壓側(cè)低電壓保護、低壓側(cè)三相過流保護；站用變壓器保護中三相過負荷保護、過流保護等。除此之外，還應具有機組過速、推力軸瓦、導軸瓦、定子線圈溫度過高保護和油、氣、水系統(tǒng)異常保護等，這些保護一般由控制系統(tǒng)實現(xiàn)。
　　4、越限及事故報警功能
　　系統(tǒng)能根據(jù)事故信號自動報警，對于不同類型的報警信號能產(chǎn)生不同的報警聲音、畫面等提示信息，產(chǎn)生報警時能把相關(guān)的數(shù)據(jù)錄入后臺數(shù)據(jù)庫，以備分析和診斷。
　　5、數(shù)據(jù)管理及制表打印功能
　　能對監(jiān)測、控制、保護等過程中的各種數(shù)據(jù)進行處理、存儲、分析和顯示，編制運行值班表，自動記錄、顯示泵站各階段運行情況，并統(tǒng)計、分析、自動生成各種報表或曲線，各種報表數(shù)據(jù)可按需要打印或查詢。
　　6、數(shù)據(jù)通信功能
　　能根據(jù)上級的調(diào)度指示控制機組的運行，能按照一定的經(jīng)濟運行的模型進行決策，同時所有數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡向上級管理部門傳送，為上級領(lǐng)導的決策和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)整個泵站群的協(xié)調(diào)工作，達到科學管理的要求。
　　7、安全管理功能
　　監(jiān)控系統(tǒng)可設置多個操作級別，不同級別操作人員有不同的操作權(quán)限，進入系統(tǒng)時必須進行登錄并鍵入口令，禁止越限操作，可以確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。
　　二、泵站微機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
　　泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從總體上可分為集中式控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等幾種典型結(jié)構(gòu)。
　　1、集中式控制系統(tǒng)
　　集中式控制系統(tǒng)是一種直接監(jiān)控系統(tǒng)，由一臺計算機和相關(guān)的過程接口以及一些相應的外圍設備組成，完成系統(tǒng)的各種控制任務，所有的控制功能都由一臺計算機完成，比較適合于簡單的控制對象。這種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，運行維護方便，但存在以下明顯的缺點：整個系統(tǒng)中所有的控制任務都集中在一臺計算機上，一旦該計算機出現(xiàn)某種故障，勢必會造成整個系統(tǒng)停止工作，所有的控制功能都無法完成；控制現(xiàn)場中大量的模擬信號經(jīng)過變送器后，通過電纜送入計算機，傳輸電纜之間串擾嚴重，控制度不高；整個控制系統(tǒng)進行擴展時需要重新修改控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可擴展性較差，不能適應泵站規(guī)模的更新改造和擴建等。
　　由于集中式監(jiān)控系統(tǒng)存在上述不足，而且整個系統(tǒng)存在工作可靠性差、可維護性差等缺點，這種控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應當今泵站微機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求。目前，泵站監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛采用分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，又稱集散控制系統(tǒng)DCS.
　　2、集散控制系統(tǒng)
　　集散控制系統(tǒng)是一種集中操作管理、分級分散控制的監(jiān)控系統(tǒng)，為提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，系統(tǒng)一般采用分層分布式、以太網(wǎng)、串口通訊與現(xiàn)場總線相結(jié)合的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
　　在泵站的微機監(jiān)控系統(tǒng)中一般整個系統(tǒng)從體系結(jié)構(gòu)上分二級：就地控制級和集中控制級。就地控制級由PLC、微機保護裝置、微機勵磁裝置及若干現(xiàn)場傳感器組成，集散式控制系統(tǒng)對機組和輔機分別進行獨立的控制和保護數(shù)據(jù)采集。集中控制級位于*控制室內(nèi)，由一臺監(jiān)控服務器和一臺工程師工作站及其他相關(guān)設備組成，采用主從機工作方式運行。
　　為了保證泵站的安全可靠運行，控制方式一般有順序控制、單步控制、現(xiàn)場手動控制3種。選用順序控制方式時，系統(tǒng)使相關(guān)設備相互連鎖，通過點擊監(jiān)控畫面上的一個按鈕即可完成整個控制過程，所有執(zhí)行過程受程序控制，選用單步控制與手動方式時，不受系統(tǒng)聯(lián)鎖條件控制，各設備自身可進行獨立運行、日常維護等工作。后兩種方式區(qū)別在于單步控制是在微機上通過點擊監(jiān)控畫面按鈕實現(xiàn)某個設備的控制（程序控制） ，而手動控制是在現(xiàn)場直接手動按鈕完成對設備的控制，手動方式一般是在監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常工作時應急使用。
　　控制結(jié)構(gòu)一般分為4級控制：直接測控級、過程優(yōu)化級、生產(chǎn)管理級和經(jīng)營決策級。直接測控級直接面對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類設備，完成所有現(xiàn)場設備的監(jiān)測、控制；過程優(yōu)化級綜合監(jiān)視直接控制級中各站點的所有信息，集中顯示、集中操作，進行所有控制回路的組態(tài)、參數(shù)設定和修改，優(yōu)化控制過程等；生產(chǎn)管理級為決策者提供有關(guān)信息，以做出關(guān)于生產(chǎn)計劃、調(diào)度和管理的方案，使計劃協(xié)調(diào)和生產(chǎn)管理處于*狀態(tài)；經(jīng)營決策級擔負全站的總體協(xié)調(diào)、計劃管理、市場營銷等；實際運用中由用戶根據(jù)泵站具體的要求和特點構(gòu)建自己的系統(tǒng)。
　　這種控制系統(tǒng)由于實現(xiàn)了分散控制，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高；而且在現(xiàn)場直接安裝各種控制器，縮短了信號傳輸距離，節(jié)省了大量電纜，減少了信號串擾，加快了反應速度等。
　　但這種控制系統(tǒng)受計算機系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉的缺陷的影響，各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，不同廠家的設備不能互聯(lián)在一起，難以實現(xiàn)互換與互操作，難以組成更大范圍信息共享的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
　　3、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
　　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將計算機技術(shù)、通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域，組成一個開放式的互聯(lián)網(wǎng)絡，既可以與同層的網(wǎng)絡互聯(lián)，也可以與不同層的網(wǎng)絡互聯(lián)；在現(xiàn)場設備中，以微處理器為核心的現(xiàn)場智能設備可方便地進行設備互聯(lián)、互操作；這種控制系統(tǒng)有以下特點：通信線一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場中的生產(chǎn)設備，構(gòu)成用于現(xiàn)場設備和現(xiàn)場儀表互聯(lián)的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)全數(shù)字化的傳輸，提高了信號轉(zhuǎn)換的精度和可靠性；將控制功能分散地分配給現(xiàn)場智能設備和儀表，用戶可以靈活地選用各種功能模塊經(jīng)過統(tǒng)一組態(tài)構(gòu)成控制回路，把控制功能*下放到現(xiàn)場，實現(xiàn)了真正*的分散控制。
　　現(xiàn)有的泵站微機監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建方法是利用各種硬件和軟件模塊組態(tài)，由用戶根據(jù)泵站具體的要求和特點構(gòu)建自己的系統(tǒng)。一般采用全開放的、全分布式的控制結(jié)構(gòu)，進行分層式管理。其基本原理是采用以太網(wǎng)技術(shù)應用于工業(yè)控制網(wǎng)絡，以可編程控制器PLC作為現(xiàn)地控制單元，各機組和公共輔機保護、勵磁的控制部分各成一個相對獨立的現(xiàn)地控制單元，各獨立的現(xiàn)地控制單元通過網(wǎng)絡與上位監(jiān)控系統(tǒng)主機進行連接，上位監(jiān)控系統(tǒng)主機與各現(xiàn)地控制單元之間進行控制命令的下傳和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳通訊，現(xiàn)地控制單元在主機的控制命令下執(zhí)行獨立的控制任務。
　　這種控制系統(tǒng)容易實現(xiàn)集中顯示管理、分散采集控制功能。系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的特點和要求進行靈活組態(tài)，系統(tǒng)規(guī)?？纱罂尚?，系統(tǒng)操作畫面、操作方式由用戶自己定義。現(xiàn)地控制單元就地安裝在泵站現(xiàn)場，檢測點到控制單元之間的距離短，控制單元到控制室采用數(shù)字通信，故抗*力強，傳輸速度快。各控制單元功能彼此獨立，即使某控制單元發(fā)生故障，不會波及其他控制單元的正常使用，故障范圍不會擴大。另外，當控制室的上位監(jiān)控主機退出運行時，各現(xiàn)場控制單元仍然能夠繼續(xù)工作。這樣可大大提高泵站運行的可靠性和安全性。
　　三、泵站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
　　由于泵站運行并不是孤立的、個體的運行方式，在整個流域內(nèi)，各泵站之間有著密切的水文，所以，在實現(xiàn)泵站內(nèi)部各機組優(yōu)化運行的基礎上，還應對各級相互關(guān)聯(lián)泵站進行水力要素的優(yōu)化組合與合理調(diào)配，以實現(xiàn)對整個流域內(nèi)所有泵站的串聯(lián)優(yōu)化運行和水資源的優(yōu)化利用。對未來泵站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展，應充分運用現(xiàn)代控制新技術(shù)和控制手段，使系統(tǒng)的監(jiān)控對象擴展到整個泵站群甚至整個流域，從全流域的高度合理調(diào)度整個流域各水泵的運行方式，對整個工程系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、優(yōu)化組合、集中監(jiān)控與綜合管理，以形成更可靠的、更的、更完善的科學決策系統(tǒng)。
　　新型的基于因特網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)將成為網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢和泵站綜合自動化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡的發(fā)展方向。
　　嵌入式系統(tǒng)和因特網(wǎng)結(jié)合成為可能，網(wǎng)絡化智能現(xiàn)場儀表通過系統(tǒng)集成，使得在因特網(wǎng)上通過瀏覽網(wǎng)頁就可以實現(xiàn)設備的加載、組態(tài)、監(jiān)控等。
　　在泵站監(jiān)控系統(tǒng)中，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)等新技術(shù)構(gòu)造能反映某些人腦功能的系統(tǒng)，使其具有人腦加工、存儲和處理信息的機能，可以模仿和實現(xiàn)人類在監(jiān)控過程中豐富、復雜的思維活動，實現(xiàn)智能控制，使系統(tǒng)的功能和自動化程度等得到進一步提高，這也是泵站監(jiān)控系統(tǒng)未來的一個發(fā)展方向。
　　隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、專家系統(tǒng)、多媒體等許多新技術(shù)的發(fā)展，泵站監(jiān)控系統(tǒng)功能將更加豐富完善，泵站綜合自動化水平將更進一步提高，泵站運行將實現(xiàn)真正意義的無人值班。
    計算機在水泵站的應用，可以說是極大的提高的泵站的運作效率，節(jié)省了人力，同時勘測體系所得出的結(jié)果也具有更高的準確性。
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