高效节水灌溉工程中一体化智能泵站的有效应用

魏佳琪

（兰州市大砂沟电力提灌工程管理处，甘肃皋兰 730203）

一体化智能泵站指的是采用装配式泵房结构，集过滤器、机、电、监控系统、通信设备等为一体，能实现自动调节与智能管理的灌溉设施[1]。与传统灌溉设施相比，一体化智能泵站先进、智能、灌溉过程精准可控，能为农业灌溉工作带来很大帮助。现结合实际就一体化智能泵站在高效节水灌溉工程中的应用做具体分析。

一体化智能泵站以先进技术为依托，其功能特点也十分丰富，如具备指纹启动、按钮启动、刷卡或刷脸启动等多种启动方式，在进行操作与使用时十分快速便捷。一体化智能泵站也具有远程启动、远程控制的功能，在需要启动泵站时，操作人员无须到达现场，通过电脑与手机与泵站相连接的智能终端就能完成启动。一体化智能泵站中集量水、恒压变频以及水质过滤、水肥一体化等装置为一体，在设定好相应参数后启动智能泵站，泵站就能完整自动灌溉以及灌溉量调控。泵站在运行过程中会根据灌区具体情况自动完成精准灌溉、湿度温度监控等工作。一体化智能泵站不仅能实现精准灌溉，而且具有强大的电机保护功能。当电机在运行过程中出现过压、过载、欠压或是漏水、漏电等故障时，泵站会自动启动保护功能将故障隔断，使电机不会受到大的影响。一体化智能泵站配置有小型灌区标准化设计软件系统，能够满足灌溉区域标准化、快速化的灌溉需求[2]。

2.1 泵站取水

在将一体化智能泵站应用于农业灌溉时，若有取水灌溉需求，可通过手机App 端远程控制开泵或者是在网页端进行远程操作，将泵站启动使取水需求得到满足。若灌溉人员在现场，可直接刷卡启动智能泵站进行取水。在一体化智能泵站中取水时，主要是通过相应的指令来对设备进行控制，使设备自动完成相关动作，因而无论是启动泵站还是取水灌溉都十分便捷且灵活。

2.2 电参数检测

在应用一体化智能泵站时，泵站会自动利用其自身携带的保护机制或保护程序对电机进行防护，不需要管理人员频繁检测与维修电机。当人员启动泵站后，泵站中的电参数芯片会为泵站稳定提供功率因素、电网频率以及无功功率等参数，在获得各项参数后将其传输给单片机，单片机重新计算后再根据泵站运行需求对电参数进行分配，使泵站更稳定地运行。由于一体化智能泵站的自动保护功能比较强大，因此灌溉、排水等工作的开展也有了很好的保障。一体化智能泵站有着非常高的集成度，操作简单便捷，泵站在使用过程中，其自身携带的监控检测元件可对泵站各构成的运行情况进行自动的监测，让整个运行过程都处于透明化、在线化的监控中，当有故障发生时也能实现远程故障诊断与处理。泵站在运行过程中产生的任何信息都会通过网络发送到MPIS 在线服务平台，平台在收到信息后会启动故障诊断程序自动查找故障位置以及故障原因并实现在线维修[3]。

2.3 灌溉用水管理

在以往的灌溉工程中，偷水、违规用水问题比较严重。这是因为灌溉工程中缺少监控与报警设备，导致此类问题得不到有效控制。一体化智能泵站在农业灌溉领域中的应用会使这一问题得到有效解决。一体化智能泵站具有图像数据监测功能，有先进的监控装置。在泵站运行期间，若有人进入供水室，泵站中的红外线传感器就会自动搜集并获取信号，在获取信号的过程中输低电，触发单片机的外部终端。在这一过程中，单片相机会调整摄像头对供水室内的情况进行监控拍照并自动储存各项监控数据等。这样任何的违法违规行为都能被追根溯源，灌溉用水的安全也能得到保障，水资源的有效利用率也会显著提升。

3.1 开展泵站应用需求分析

为了使一体化智能泵站的作用与优势在高效节能灌溉工程中得到充分发挥，需在正式建设与应用一体化智能泵站前先对灌溉区域的智能灌溉、智能管理需求进行分析，在分析时以大数据、计算机、云计算等技术手段为基础，构建起智能管理平台，对当地灌溉需求与灌溉管理需求进行广泛调查与深入分析，根据调查结果制定一体化智能泵站应用目标与方案。在深入调查与分析的基础上，应用智能管理平台软件与现代通信技术对泵站进行智能调度，让泵站得到最大化的利用[4]。

3.2 建设智能管理平台

在将一体化智能泵站应用于农业灌溉领域时，可充分利用灌溉区域已建成设施和现有硬件、软件资源，结合前期泵站应用需求调查情况建设一体化智能泵站运行管理平台。通过该平台对泵站进行综合管控，让一体化智能泵站发挥出更大的效益。设计与建设的智能综合管控平台应当能实现对泵闸的动态化监控，可以快速、准确地监视泵站内的各泵闸，并依据相关安全需求、经济需求对泵闸状态进行调控。在泵站运行过程中，智能管理平台能自动监视泵闸、自动采集与储存泵闸有关数据，同时为管理与运维人员提供泵闸运行报表以及相关的监视画面等，以便运维管理人员能及时、全面且准确地了解泵闸运行情况，并在得到授权的情况下对有关参数进行调整与修改，使泵闸状态得到优化。

在一体化智能泵站运行期间，综合管理平台要对泵站提供可视化的管理。以监控大屏为基础，应用有关可视化软硬件对泵站的运行情况做动态化与全面化的监控，并向运维管理人员提供监控信息，使其能及时全面把控泵站运行状态，并做好对泵站的运维调控。

3.3 做好对泵站的调度控制

在将一体化智能泵站应用于农业灌溉时，应当立足节水、经济等角度，根据灌溉区水肥条件、作物在不同生长阶段的用水需求以及实际的气候特征等制定泵站运行调控方案，进而有效实现节能节水目标。在对智能泵站进行调控时，可利用现代计算机、大数据等先进技术构建起灌溉区某河段或多个河段的非恒定流模型，然后根据附近水位站监测的河流水位变化情况分析出抽水站进水池水位变化趋势，在此基础上制定智能泵站调度方案，实现对泵站的有效调度[5]。

一体化智能设备理念先进、功能丰富，集自动化测控、现代电气控制、超声波计量以及智能保护等先进技术为一体，能大大提高农业灌溉效率，实现农业灌溉中的节水目标。因此，在当前背景下应进一步加大对一体化智能泵站的优化与推广应用，提高我国农业灌溉技术水平。