汪家麗

（霍邱縣排灌管理總站，安徽 六安 237400）

0 引言

霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要保障之一為水源，因此當前霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中構(gòu)建了符合當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展實際的中小型水泵。為了保證水泵的良好運行與管理，霍邱縣針對水泵運行情況制定了多種有針對性的管理與維護措施，將水泵運行管理維護放在重要位置，更好地保證水泵運行性能。

1 霍邱縣中小型泵站運行背景

2016年霍邱縣開發(fā)建設(shè)了多座中小型泵站，并建設(shè)一座1 000 m3蓄水池，對當?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉提供一定支持，新建的中小型泵站配型號KQSN200-M5/378，設(shè)計流量0.30 m3/s，配套電機型號Y360M-2，功率為320 kW；泵房附近設(shè)變壓器1 臺，配型號為S11-1260KVA/10 KV/0.4 KV 型變壓器一套，在中小型水電站的南側(cè)位置建設(shè)一座110 m2建筑面積的管理站。為了促進泵站的有效運行，優(yōu)化灌溉水泵設(shè)計中的各項參數(shù)，由此確定合理的設(shè)計揚程與流量，使得泵站建設(shè)過程中水量設(shè)計能夠符合相關(guān)要求，將其設(shè)計至適宜的數(shù)值，并逐漸進行增壓處理。由此保證水泵設(shè)計的各項情況符合當前霍邱縣水利灌溉的相關(guān)要求。根據(jù)霍邱縣水域布置情況以及當?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉的相關(guān)要求，灌溉水泵設(shè)計主要采用中小型的設(shè)計方式，同時不同的水泵在作業(yè)過程中分別承擔著不同的作業(yè)任務(wù)，因此在水泵設(shè)計過程中要求聯(lián)合考慮流量情況、揚程數(shù)值等，在綜合多項因素的基礎(chǔ)之上，確定霍邱縣中小型灌溉水泵的建筑型號、泵站類型以及建筑物等級。

2 霍邱縣中小型泵站設(shè)計

2.1 霍邱縣中小型泵站硬件設(shè)計

霍邱縣中小型泵站運行設(shè)置了GPRSDTU.701 模塊，采用工業(yè)級MTK芯片，能夠在不同的環(huán)境下進行數(shù)據(jù)傳輸，并能夠從多個不同角度進行數(shù)據(jù)傳輸與管理。MTK芯片在水泵運行數(shù)據(jù)傳輸與管理過程中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，具有較廣的適用范圍與較強的可靠性。構(gòu)建了一種完美的工業(yè)級串ISI／GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊。

2.2 霍邱縣中小型泵站智能數(shù)據(jù)采集

利用智能儀器完成數(shù)據(jù)采集與分析，利用RS485線與單片機連接，并對系統(tǒng)運行構(gòu)建MODBUS.RTU通信協(xié)議，將灌溉過程中采集到的各項數(shù)據(jù)輸入單片機，采集到的數(shù)據(jù)信息有智能液位測量儀、智能電表、智能流量計。由此將采集到的中小型水泵電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c電流相關(guān)聯(lián)的脈沖輸出。并用電量予以表示。

此次研究中霍邱縣灌溉水泵采用鑫宇194E.9S 多功能電力儀表，該產(chǎn)品性能表現(xiàn)較為強悍，包括可編程測量、數(shù)字通訊、電能脈沖變送輸出等多種功能。在數(shù)據(jù)處理與分析過程中能夠?qū)﹄娏鳌㈦妷?、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等多種類型的數(shù)據(jù)進行有效處理。采用0.5 級測量精度，使用RS.485 接口，構(gòu)建MODBUS.RTU通信協(xié)議，在運行過程中相關(guān)性參數(shù)見表1。

表1 霍邱縣灌溉水泵194E.9Sl智能電表產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表

測量水位儀器當前在霍邱縣中小型灌溉水泵中被廣泛使用，該系統(tǒng)體積較小，性能表現(xiàn)較為優(yōu)良，測量精度較高，安裝與使用較為便捷。在數(shù)據(jù)檢測過程中將液位與液體壓力數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，與傳感器的運用有效結(jié)合在一起，由此構(gòu)建一種一體化結(jié)構(gòu)，免除外界信號的干擾，從而保證數(shù)據(jù)測量的精準性。在具體作業(yè)過程中，可以同時使用顯示儀表、記錄儀表等，并將輸出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號。

2.3 霍邱縣中小型泵站水泵選型

為了滿足水泵灌溉需求，當前在灌溉作業(yè)過程中水泵的功率要求盡可能大，以此保證灌溉效率，縮短灌溉時間。在同一泵站設(shè)計過程中，一般選擇相同型號的水泵，并保證具有良好的洗水性能。選擇任意設(shè)計點A、B、C 點，泵站供水管道阻力系數(shù)表示為S，泵站設(shè)計揚程值表示為HZ（m），泵站供水管道實際流量表示為Q（m3/s）?；羟窨h灌溉水泵泵站裝置性能見圖1。

圖1 霍邱縣灌溉水泵泵站裝置性能曲線圖

結(jié)合B點相關(guān)參數(shù)進行水泵選型，若該點水泵運行效率較高，則說明選擇的泵型較為適宜。結(jié)合實際工程運行情況分析可見，C 點相對流量較小，揚程較高。在抽水量逐漸增加的背景之下，水泵會在A 點運行。結(jié)合C 點與A 點之間的偏移情況，并與工程實踐相結(jié)合，優(yōu)化工程水泵選型。要求針對高揚程泵站與低揚程泵站分別進行不同的泵站選型，由此保證泵站運行效率良好。霍邱縣設(shè)計過程中針對低揚程泵站采用大流量、變揚程的作業(yè)方式。軸流泵流量低于設(shè)計流量8%～10%、混流泵流量低于設(shè)計流量5%～10%、離心泵流量低于設(shè)計流量10%～15%；軸流泵揚程高于設(shè)計揚程5%～9%、混流泵揚程高于設(shè)計揚程1%～6%、離心泵揚程高于設(shè)計揚程-2%～-5%。

因此灌溉泵站選型過程中，要求綜合水泵型號性能、土建施工、采購成本等多項要素，因此霍邱縣中小型灌溉水泵設(shè)計過程中在流量小于1.00 m3/s 流量時，設(shè)2 臺以上水泵，在流量大于1.00 m3/s流量時，設(shè)置3臺以上水泵。

4 霍邱縣中小型泵站運行管理及維護

4.1 制定明確的管理標準

為了更好地促進中小水泵的有效運行，制定完善的管理標準，對設(shè)備實際運行工作提供必要的支持。使霍邱縣中小型泵站嚴格依照這一標準開展各項工作，同時全面檢查灌溉泵站機電設(shè)備運行情況，從而確保設(shè)備在使用過程中處于安全狀態(tài)。對于使用年限較長以及超過使用周期的水泵設(shè)備，進行重新規(guī)劃與管理，并進行有效維護與管理，在壽命到期之前及時予以更換，保證水泵設(shè)備的運行質(zhì)量，降低故障率。

4.2 強化泵站設(shè)備管理

中小型水泵的良好運行離不開大量的設(shè)備，因此要求加強對設(shè)備的有效管理，包括設(shè)備性能的監(jiān)測與管理。因此在管理與運維過程中，要求加強對設(shè)備性能的有效監(jiān)測與管理，一旦發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備性能難以達到當前灌溉工作的需求，則及時予以更換?；羟窨h中小型泵站設(shè)備主要包括電動機、變壓器等。在變壓器運行之前，要求對性能進行必要檢測與分析，確保符合相關(guān)安裝要求。

4.3 實現(xiàn)泵站現(xiàn)代化和信息化

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，當前很多灌溉水泵均使用了信息技術(shù)，這對水泵的維護起到了重要的促進與支持作用。因此當前很多灌溉水泵均采用了自動化管理技術(shù)與管理方式，顯著提升了運維管理效率。在水泵管理過程中，可以充分利用信息化技術(shù)全面搜集農(nóng)業(yè)灌溉信息以及中小型水泵的具體運行情況，并對大量數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性分析。由此及時發(fā)現(xiàn)當前不同區(qū)域灌溉量的差異，并結(jié)合實際需求量靈活調(diào)整灌溉量。在提水泵建設(shè)過程中制定有針對性的施工管理方案，從而實現(xiàn)對水資源的優(yōu)化配置。

通過信息技術(shù)構(gòu)建在線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)灌溉活動的遠程控制與管理，能夠切實掌握當前水泵的實際運行情況，以此保證水泵的良好運行；保證水泵各個設(shè)備連接緊密，未出現(xiàn)松動現(xiàn)象，對水管運行情況進行檢測，避免水管堵塞，保證閥門與壓力表運行正常。密切關(guān)注水泵運行過程中電流、水位、電機溫度等數(shù)值，保證處于正常范圍之內(nèi)。在灌溉水泵運行之后，及時進行必要的清洗與調(diào)整，避免水泵中出現(xiàn)殘留物。

5 結(jié)語

霍邱縣中小型泵站運行過程中建立了多種必要的管理與維護方式，為灌溉活動的順利進行提供必要的保障與支持。為了更好地促進霍邱縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，要求不斷加強水泵站的運行與維護，制定農(nóng)業(yè)灌溉活動的統(tǒng)一標準，優(yōu)化各項操作細則，更好地滿足當前霍邱縣農(nóng)業(yè)灌溉需求，預防農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害。