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随着社会的发展、技术的进步,泵站管理由有人值班过渡到无人值班是大势所趋。2005年,杭州市第一批按无人值班模式设计的供水加压泵站投入使用。10年来,杭州市水业集团有限公司(以下简称杭州水司)在中小型泵站大规模推广无人值班的管理模式(对于新建泵站,一律按无人值班进行规划设计);对于有人值班的在运泵站,则通过进行一系列的技术改造,使其具备无人值班的条件。杭州水司推广无人值班泵站10年来所积累的运行管理体会,可为同行参考和借鉴。
1自控系统简介
自2005年以来,杭州水司新建泵站普遍采用了由工业级PLC、光纤以太网和通用组态软件组成的DCS,实现了泵站运行的自动控制监测。
(1)系统分层。
①现场设备层:从现场设备采集来的各类信号通过MODBUS传输到PLC输入输出模块, 由PLC中的CPU模块进行运算处理;②网络链路层:各泵站的子PLC之间以及泵站PLC与中控室之间由以太网进行通信, 上位机通过OPC从泵站PLC系统上远程读取数据;③管理控制层:通过对上送的信号进行分析、处理、统计、计算、存储, 根据泵站的运行工况, 对机组的运行状态进行控制。
(2)主要控制方式。①远程控制:操作人员在中控室进行机泵开停操作;②自动控制:由PLC按照设定的参数, 完成设备的自动控制;③就地控制:操作人员在机旁控制箱进行机泵开停操作。
(3)主要控制功能。①机组开停;②数据采集:实时采集运行数据;③数据处理:运行数据自动存入硬盘,根据需要生成各类泵站运行报表;④自动调节适应工况:根据工况变化,自动选择开停机组、调节变频机组的频率;⑤报警:发出声光提示并自动记录,可随时查看;⑥权限管理:设置多个操作级别,每个级别各有权限。
2运行管理体会
2.1无人值班对现场设备稳定性有更高要求
以杭州水司为例,在有人值班的管理模式下,值班人员3班倒,在现场24 h不间断值班,一般被要求每2h巡检一次;而改为无人值班的管理模式后,巡检人员为常日班,1人负责巡检多个泵站,每个泵站一般被要求每天巡检1次或2次。可见,管理模式从有人值班改为无人值班,巡检频率减少到原来的1/12或1/6。如果设备故障率不能同比下降,泵站运行风险就会增大。
从目前的情况来看,无人值班泵站的现场设备在运行过程中出现问题的频率并不低,特别是由有人值班泵站改造而成的无人值班泵站表现得尤为明显。因为这些泵站在当初改为无人值班的设计中,只是在原泵站的基础上加装了自控系统和监控系统,而没有考虑到原有设备已经运行多年,需要更新改造来满足无人值班的要求。
当然,作为管理者可以要求增加巡检频率。但这样不但要增加巡检人手和成本,而且让“无人值班”的意义大打折扣,与推广无人值班管理模式的初衷背道而驰。鉴于现场巡检频率大幅度降低,无人值班泵站对设备稳定性须有更高的要求。
2.2部分非电信号尚未实现实时监控
中控室值班人员主要是通过视频画面和运行数据来掌握无人值班泵站的现场情况。视频监控的主要功能是防火防盗,虽然可以观察到人员进出,但很难及时发现设备缺陷。要掌握设备状态和泵站运行的信息,主要还是靠各类实时数据:清水池水位、出水压力、出水流量、浊度、余氯、电压、电流等。但受客观条件的制约,杭州市主城区无人值班泵站仍然有不少运行信息尚未实现实时监控,如机泵的振动。
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