智能電磁流量計(jì)技術(shù)原理及調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：介紹了智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)原理，對(duì)當(dāng)前電磁流量計(jì)站調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)與管理模式存在的管理系統(tǒng)不完善、缺乏對(duì)電磁流量計(jì)站自動(dòng)化的全面了解等缺陷展開分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)電磁流量計(jì)站調(diào)度自動(dòng)化工程及其運(yùn)行模式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，可供相關(guān)人員參考。
1 智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)原理
1)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，水利基礎(chǔ)設(shè)施中的調(diào)度源頭、取水系統(tǒng)、智能電磁流量計(jì)站這三部分互相隔著距離，要克服長(zhǎng)距離障礙實(shí)現(xiàn)連接，這就需要在每一部分設(shè)置光線自動(dòng)進(jìn)入的模式，還要利用網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)建立虛擬化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而把三部分連成一個(gè)有機(jī)的整體，每個(gè)部分之間的串聯(lián)才更加完善。然而若是有人對(duì)此網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行蓄意損毀襲擊，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)行的情況發(fā)生，所以要求相關(guān)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要注意硬件保護(hù)，設(shè)置防火墻。由于連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備非常多而且復(fù)雜，所以需要解析每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正確 IP 地址，這樣才有利于后面工程的施工建設(shè)，改善地址不兼容的問題。
2)計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)中發(fā)揮很重要的作用，它可以完成信息的搜集，對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而且計(jì)算機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)和終端 。顯而易見，計(jì)算機(jī)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各部分完美地串聯(lián)起來，整個(gè)系統(tǒng)要想正常工作就必須保證其安全可靠，終端設(shè)備要有足夠的電量，還要有后備電源，比如說 UPS，上述過程可以加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)能力，也為工程人員節(jié)省了大量的時(shí)間和精力去應(yīng)對(duì)建設(shè)中的突發(fā)情況。而且計(jì)算機(jī)終端很好不能和外部的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備相連，這樣做是為了防止外部的病毒破壞計(jì)算機(jī)，導(dǎo)致信息流失。
2 智能電磁流量計(jì)站調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)與管理模式存在的缺陷
2. 1 智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化管理系統(tǒng)不完善
當(dāng)前水利工程技術(shù)越來越先進(jìn)，使得我國電磁流量計(jì)站建設(shè)的水準(zhǔn)略有提升，但是縱觀整個(gè)行業(yè)，水利設(shè)施還沒有建設(shè)到一定程度，許多工程實(shí)例中都暴露出一個(gè)問題，就是只注重工程一部分的要求，沒有一個(gè)可行的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在電磁流量計(jì)站設(shè)施的建設(shè)中也存在諸多不同的技術(shù)要求和操作方法 。
2. 2 缺乏對(duì)智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化的全面了解
當(dāng)前我國已經(jīng)在電磁流量計(jì)站的自動(dòng)化建設(shè)上取得初步成效，然而還存在諸多問題尚未得到解決，比如說電磁流量計(jì)站相關(guān)人員的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)能力還有所欠缺，他們對(duì)于電磁流量計(jì)站自動(dòng)化的理解還只是停留在表面，對(duì)自動(dòng)化片面地理解為只用鼠標(biāo)進(jìn)行電磁流量計(jì)站的開關(guān)機(jī)就完成了，實(shí)際上，智能電磁流量計(jì)站還有諸多操作細(xì)節(jié)需要注意，比如資源調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)。
2. 3 缺乏對(duì)智能電磁流量計(jì)站運(yùn)行方法的研究
目前很多電磁流量計(jì)站的調(diào)度模式都是順從上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)的命令，或者是根據(jù)電磁流量計(jì)站水位來進(jìn)行操作控制，這種模式缺乏一定的科學(xué)性，沒有將工程的實(shí)際社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益考慮進(jìn)來，并且電磁流量計(jì)站自動(dòng)化運(yùn)行不到位，僅個(gè)別電磁流量計(jì)站根據(jù)實(shí)際要求展開合理規(guī)劃，這是需要注意的。
2. 4 智能電磁流量計(jì)站調(diào)度系統(tǒng)還需要進(jìn)一步改良
由于技術(shù)水平有限，客觀環(huán)境的制約，目前在我國很多的電磁流量計(jì)站中都沒有對(duì)應(yīng)的機(jī)組電磁流量計(jì)站調(diào)度系統(tǒng)，僅僅按照傳統(tǒng)運(yùn)行方式運(yùn)行，這會(huì)對(duì)智能電磁流量計(jì)站的運(yùn)行和調(diào)度造成一定阻礙。部分電磁流量計(jì)站工程雖有一些機(jī)組，擁有一些調(diào)節(jié)能力，可是無有關(guān)系統(tǒng)作為支持，這會(huì)導(dǎo)致電磁流量計(jì)站的工作能力無法進(jìn)一步提高。
3 智能電磁流量計(jì)站調(diào)度自動(dòng)化工程及其運(yùn)行模式設(shè)計(jì)
3. 1 現(xiàn)地控制層設(shè)計(jì)
可編程控制系統(tǒng)，通常也簡(jiǎn)寫為 PLC，PLC 在電磁流量計(jì)站自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，是現(xiàn)地控制部分中*重要的。該系統(tǒng)能夠借助傳感器從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁流量計(jì)站水位、流量和液壓的控制，將搜集到的信息進(jìn)行整理分析后，利用現(xiàn)地控制板塊整合相關(guān)信息，然后利用智能電磁流量計(jì)站網(wǎng)絡(luò)把上述操作的信息傳送到上級(jí)服務(wù)器 。
在上述操作流程中，上級(jí)部門傳送出來的指令能夠通過現(xiàn)地控制板塊完成接收，使得電磁流量計(jì)站可以進(jìn)行分層遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。而且，完成對(duì)電磁流量計(jì)站自動(dòng)化設(shè)施的進(jìn)一步改良，可以加強(qiáng)對(duì)加壓和水源電磁流量計(jì)站的管理，對(duì) PLC 加以設(shè)定，從而對(duì)智能電磁流量計(jì)站傳感器搜集到得相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的處理，能夠及時(shí)了解電磁流量計(jì)站自動(dòng)化系統(tǒng)的工作模式和狀態(tài)，比如及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)讓電磁流量計(jì)站工作人員了解實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)并采取必要措施。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁流量計(jì)站情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，要配上電源以及備用電源，防止突發(fā)情況的產(chǎn)生。
3. 2 監(jiān)督控制層設(shè)計(jì)
要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電磁流量計(jì)站的自動(dòng)化管理和監(jiān)控，就離不開對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的了解，要能夠知道服務(wù)器和客戶端的區(qū)別。服務(wù)器內(nèi)部存儲(chǔ)了許多可供用戶查找和使用的數(shù)據(jù)信息，扮演著關(guān)鍵角色，而客戶端是決策中樞，能夠按照服務(wù)器傳遞的信息行相應(yīng)指令的建立。服務(wù)器要有一套完整的數(shù)據(jù)庫，以用來存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)和信息，構(gòu)建外部連接接口，完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享。
3. 3 控制調(diào)節(jié)優(yōu)化
使用人工手段進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，智能電磁流量計(jì)站的水位一般會(huì)小于或者大于規(guī)定范圍，很小的概率水位才會(huì)處于在合理范圍之間。所以，水位的控制在電磁流量計(jì)站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中是十分重要的，要保證水位在規(guī)定合理區(qū)域之間。方法上可以使用離散模式控制電機(jī)機(jī)組的開啟數(shù)目，并且還要結(jié)合電磁流量計(jì)站電機(jī)機(jī)組的連續(xù)性工作頻率，把以往的人工調(diào)節(jié)方式和當(dāng)下先進(jìn)的自動(dòng)化控制這兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，使用模糊控制 PID 變頻器，為了現(xiàn)對(duì)電機(jī)機(jī)組的開啟數(shù)目進(jìn)行管理，借助 PID 能夠讓電磁流量計(jì)站變頻度有效管理實(shí)際工作頻率。
4 準(zhǔn)備工作
建設(shè)智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化控制工程時(shí)要事先搜集有關(guān)信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)該工程的自動(dòng)化涉及到多方面的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)，所以搜集更多關(guān)于設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)和土建的信息，有利于后續(xù)設(shè)施的維修和運(yùn)行。事先要在設(shè)備的選擇上多下功夫，電磁流量計(jì)站自動(dòng)化的成功建設(shè)離不開設(shè)備的型號(hào)選擇，合適的設(shè)備可以提高運(yùn)行安全性和可靠性，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以關(guān)注那些具有一定的品*影響力和生產(chǎn)質(zhì)量的企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，而且，還應(yīng)當(dāng)按照客觀條件選擇，例如，閥門井下的壓力變送器以及 IP68 級(jí)別的流量計(jì)。
5 案例研究
某區(qū)域智能電磁流量計(jì)站中有 2 臺(tái)小型單級(jí)雙吸離心電磁流量計(jì)組，而且靠近住宅區(qū)的地方還布置了 1 個(gè)臨時(shí)水庫，居民集中用水時(shí)，電磁流量計(jì)站進(jìn)行出庫，在很少人用水時(shí)進(jìn)行入庫，若水量偏大，警戒水位高于水庫，那么要同時(shí)進(jìn)行入庫和出庫。表 1～2 分別為實(shí)際電磁流量計(jì)組參數(shù)表和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表。


從表 1～2 可以看出，電磁流量計(jì)組、電磁流量計(jì)站、水電磁流量計(jì)工作的區(qū)域發(fā)生很大的偏移，導(dǎo)致能源消耗過度，降低了整體的運(yùn)行效率。建成智能電磁流量計(jì)站自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，上述存在的問題均得到有效解決。
6 結(jié)束語
綜上所述，本文從理論和工程實(shí)例兩個(gè)方面加以論述，研究電磁流量計(jì)站自動(dòng)化系統(tǒng)，從而得出了該系統(tǒng)可以對(duì)電磁流量計(jì)站存在的運(yùn)行漏洞進(jìn)行填補(bǔ)，從而有效提升工作效率，增加效益，提高智能電磁流量計(jì)站運(yùn)行的安全可靠性，便于更好地輸送水能。