一、泵站是机械设备、电力设备和水利工程的综合体。
它在灌溉、排涝、航运补水和市政供水等方面起着非常重要的作用。
随着现代科技的发展，对泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高，因而传统的靠人工手动操作难以满足的要求，现在需要采用先进的控制系统，控制方式和控制手段来实现。
泵站综合监控自动化系统就是将泵站中继电保护、主机控制、辅机控制、直流系统和绝缘监察等各类装置的功能采用微机保护、微机监控等装置实现，并与计算机网络和现代通信技术集成为一体的自动化系统。
二、泵站综合监控自动化系统的结构
国内泵站监控系统经历了以工业控制计算机为基础的单一的监测功能发展到能够实现测量、控制、管理一体化的综合自动化监控系统。
集中式控制系统集中式控制系统，它是在一台计算机的基础上加上输入、输出板卡，并加固机箱进行抗干扰设计而成的。
该系统具有结构简单、清晰，集中式数据库容易管理和容易保证数据一致性等优点，但是集中控制计算机集多通道采集、控制于一身，并且控制软件、管理软件同时运行，上、下位机合二为一，造成计算机运算效率降低，软件的可靠性下降；同时系统的可扩充性差；由于所有的功能、处理集中在一台计算机上，大大增加了计算机失效或故障对整个系统造成的伤害，这种控制系统已经不能适应当今泵站的微机监控系统的发展要求。
集散控制系统（）集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统，即集中显示操作、分散采集控制。它由集中显示管理部分、分散控制监测部分和通信部分组成。集中显示管理部分又可分为工程师站、操作站和管理计算机。工程师站主要用于组态和维护，操作站则用于监视和操作，管理计算机用于系统的信息管理和完成部分优化控制任务。分散控制监控部分按功能可分为控制站、监测站或现场控制站，用于实时的控制和监测。通信部分连接的各个分部部分，完成数据、指令及其他信息的传递。
上各工作站通过网络接口连接起来，各工作站独立完成分配给自己的规定任务，如数据采集、处理、计算、监视、操作和控制等。
集散控制系统从结构来看，是分级阶梯的分布式结构，灵活易变，易扩展。它具有较强的分散功能，各个局部系统都能独立工作，它们之间的信息通过高速数据总线进行通信。从控制的功能来看，大都现出阶梯控制思想，即整个系统分为优化控制管理级（上位机）和过程控制管理级（下位机）。下位机完成对象基本控制要求，达到平稳操作的目标。上位机完成各单位之间协调管理或优化控制工作，还可以同上一级的计算机系统（或网络）实现通信。
但由于集散控制系统的采集、控制是一对一的物理连接，且大多进行的是模拟量通信传输，造成了物理电缆过多，模拟传送抗干扰能力差，可靠性降低。
现场总线控制系统现场总线控制技术综合了计算机技术、数字通信技术、自动控制技术、智能仪表技术和计算机网络技术等多种技术手段，组成了一个开放式的互联网络，可以与同层的网络互联，也可以与不同层的网络互联。在现场设备中，以微处理器为核心的现场智能设备和现场仪表互联、互操作。这种控制系统从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字模拟信号控制的局限性，构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多节点的通信与控制系统，它有以下特点：通信线一直延伸到现场设备，构成用于现场设备和现场仪表互联的现场通信网络，实现全数字化的传输，提高了信号转换的精度和可靠性；将控制功能分散的分配给现场设备和仪表，用户可以灵活的选用各种功能模块，经过统一组态构成控制回路，把控制功能彻底下放到现场，实现真正彻底的分散控制。
现有的泵站监控系统的结构是利用各种硬件和软件模块组态，用户根据泵站的具体要求和特点构建自己的系统，一般采用全开放、全分布式的控制结构，进行分层式管理，其基本原理是采用以太网技术与工业控制网络，以可编程序控制器作为现场控制单元，各机组和公共辅机保护、励磁的控制部分各成一个相对独立的现场控制单元，各独立的现场控制单元通过网络与上位机监控系统连接，上位机与现场控制单元之间进行控制命令的下传和现场数据的上传通信，现场控制单元在主机的控制命令下执行独立的控制任务。
这种控制系统采用模块结构，系统规模可根据用户的特点和要求进行灵活组态，系统规模可大可小，系统操作画面、操作方式由用户自己定义。现场控制单元安装在泵站现场，检测点到控制单元之间的距离短，控制单元到控制室采用数字通信，故抗干扰能力强，传输速度快。各控制单元功能彼此独立，即使某控制单元发生故障，其他控制单元仍然能正常使用。这样可大大提高泵站运行的可靠性和安全性。
为了进一步保证整个泵站的可靠运行，还设置了机组的自动控制与手动控制，互为备份。系统中各分散控制的单元的运行方式有联网、本地和检修三种方式。采用联网方式时，各单元受整个系统控制；当采用本地方式时（包括手动控制），它们不受系统其他部分控制，自己独立运行；当采用维修方式时，停止运行，保证维修安全。
三、泵站综合监控自动化的内容及功能
实时控制和调节功能根据泵站实时运行状态，按照给定的控制标准，控制模型或控制模式对变压器、保护系统、励磁设备、泵站机组的起停、辅助设备等进行自动控制和调节，以提高机组利用率，节约能源，达到系统优化调度的目的。
自动监测功能自动监测泵站内站用变电所、主机组、辅助设备、水下建筑物的各种电气参数、电量、非电量的运行数据及水情数据并进行巡回检测、采集和记录，定时制表打印、存储、模拟图形显示。根据这些参数的给定上下限值进行监督、越限报警等。
数据采集与处理功能监控系统能自动采集监测、控制、保护等过程的各种实时数据与状态信号，进行必要的数据处理并建立实时数据库和历史数据库，并统计、分析、自动生成各种报表或曲线，各种报表数据可按照需要打印或查询。
保护功能利用微机保护系统实现主变压器、站用变压器以及母线的保护。不同对象的保护要求各不相同。如电动机保护中有三相过负荷保护、过流保护、低电压保护、单相运行保护、接地保护和短路保护；变压器保护中高压侧三相过流保护、高压侧过负荷保护、高压侧低电压保护、低压侧三相过流保护；站用变压器保护中有三相过负荷保护、过流保护等。除此之外，还应具有机组过速、推力轴瓦、导轴瓦、定子线圈温度过高保护和油、气、水系统异常保护等。这些保护一般由控制系统实现。
数据通信功能泵站主控级及操作员工作站与各现地控制单元通过以太网进行通信，向各现场控制单元上送各种信息，同时通过光缆与计算机网络数据库服务器通信。实现整个泵站群的协调工作，达到科学管理的要求。
报警功能对各种设备的运行状态及参数进行不正常状态报警和越限报警，报警内容显示在屏幕报警窗口上，并能自动把相关的数据录入后台数据库，以备分析和诊断。
计算机屏幕显示所有实时数据和在数据库管理中的各类历史事件和数据，都可按照不同的形式予以显示。其主要形式有：模拟图、趋势图、棒状图、曲线
三、泵站监控系统的发展趋势
未来泵站综合自动化系统的发展，应充分运用现代控制新技术和控制手段，对整个工程系统实现联网调度、优化组合、集中监控与综合管理，以形成更可靠、更高效、更完善的科学决策系统。
新型的基于因特网的工业控制网络技术将成为网络体系结构的发展趋势和泵站综合自动化系统控制网络的发展方向。嵌入式系统和因特网结合成为可能，将以太网接口直接嵌入到现场设备中去，使以太网直接达到现场设备级。产生基于
的网络化智能现场仪表，它将传感、信号处理、控制功能、以太网接口、
协议等以及小型的
等集成在一起，使得在
上通过浏览网页就可以实现设备的加载、组态、监控。
新型监控系统将和故障诊断技术紧密结合。在泵站监控过程中，如果发现泵站运行的常见故障系统能够自动调用已存储的故障模式，判断故障类型并给出处理措施，及时排除故障，并对故障记忆，进行自学习，模仿和实现人类在监控过程中复杂的思维活动，实现智能控制，这将提高生产效率，降低了对操作人员的要求，实现真正意义上泵站监控的全自动化。
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