自來水廠電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的構(gòu)建策略研究

周曦英 高嘉順

摘 要：自來水廠電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的由多種先進(jìn)技術(shù)共同構(gòu)建而成，包括控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等，在自來水廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)，有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化水廠障。

關(guān)鍵詞：自來水廠；電氣自動(dòng)化工程；控制系統(tǒng)

近年來，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人口的急劇增加，使得水資源短缺情況日益加劇，在自來水廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)自來水廠控制系統(tǒng)改革的關(guān)鍵所在，這樣不僅能夠有效提升自來水廠的生產(chǎn)效率和出水質(zhì)量，還能夠有效緩解水資源短缺問題，促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

1 自來水廠電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的組成

自來水廠的制水工藝程序繁多，具有相對(duì)性的特點(diǎn)，每個(gè)環(huán)節(jié)都是相對(duì)的卻又獨(dú)立存在的，所以控制系統(tǒng)也必須充分遵循相對(duì)性這一特點(diǎn)，進(jìn)而最大程度的降低故障帶來的影響，即便一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障也不會(huì)連累到其他的環(huán)節(jié)，其余環(huán)節(jié)仍能正常運(yùn)作，降低了水廠的經(jīng)濟(jì)損失，最大限度的保障了水廠的經(jīng)濟(jì)利益。

自來水廠制水工藝環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)由多個(gè)處理系統(tǒng)共同構(gòu)成，包括：取水泵控制系統(tǒng)、送水泵控制系統(tǒng)、加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)、加氯自動(dòng)控制系統(tǒng)等。對(duì)于自來水廠制水工藝控制系統(tǒng)所采用的模式為PLC+IPC控制系統(tǒng)模式。PLC+IPC控制系統(tǒng)模式由多組主站和副站共同組成形成，且我國任意地區(qū)的一個(gè)自來水廠都能成為一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，通過將這些網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行連接以此形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)槲覈Y源的管理、統(tǒng)籌、分配提供極大的便利。為了方便水廠的內(nèi)部控制，在水廠的所有工藝環(huán)節(jié)中都設(shè)有控制系統(tǒng)，通過應(yīng)用通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水廠水資源傳輸過程數(shù)據(jù)的傳遞，一旦水廠有水資源進(jìn)行傳輸，則傳輸數(shù)據(jù)就會(huì)及時(shí)、精確的向監(jiān)管總部傳遞，從而達(dá)到全面自動(dòng)化監(jiān)控水廠的目的。

自來水廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)由多個(gè)控制站點(diǎn)共同組成，包括了：中央控制站點(diǎn)、配電室控制站點(diǎn)、取水泵控制站點(diǎn)、送水泵控制站點(diǎn)、濾池控制站、反應(yīng)沉淀池控制站點(diǎn)等。其中中央控制站點(diǎn)是整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心，亦是監(jiān)控總部，主要功能就是對(duì)整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)籌調(diào)節(jié)并作出最終指令，最后由中央控制站點(diǎn)工作人員來總結(jié)及分析最終的結(jié)果。配電室控制站點(diǎn)的主要功能就是實(shí)時(shí)監(jiān)控水廠電壓，自動(dòng)進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，以此保證水廠電壓的穩(wěn)定，為水廠的正常運(yùn)作提供保障。取水泵控制站點(diǎn)的主要功能就是對(duì)取水泵房的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，并自動(dòng)進(jìn)行操控，以此保證水泵房的正常運(yùn)作。

2 自來水廠自動(dòng)化控制現(xiàn)狀

我國水廠自動(dòng)化程度與發(fā)達(dá)國家水廠自動(dòng)化程度仍存在一定差距，是以近年來我國政府不斷加大對(duì)自來水廠自動(dòng)化建設(shè)的投入支持力度，積極學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家自來水廠建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，參考國外先進(jìn)管理體系同時(shí)結(jié)合我國國情需要，創(chuàng)立了全新的管理體系，大力引入先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備儀器，不僅有效提升了自來水廠的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，還進(jìn)一步提高了我國自來水廠建設(shè)水平。由于受到經(jīng)濟(jì)因素的影響，我國各地區(qū)之間自來水廠的發(fā)展?fàn)顟B(tài)并不平衡，部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的自來水廠所采用的管理模式嚴(yán)重落后，根本沒有應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，自動(dòng)化水平處于一個(gè)非常低的狀態(tài)。

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠與化工廠等方面得到了良好的應(yīng)用，而在自來水廠控制系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用較晚，相較于發(fā)電廠、化工廠，自來水廠的自動(dòng)化程度不高。然而近年來國家不斷加大對(duì)自來水廠自動(dòng)化建設(shè)的投入支持力度，使得新建的自來水廠在自動(dòng)化程度方面要遠(yuǎn)超以往建設(shè)的自來水廠。雖然以往建設(shè)的自來水廠具有豐富強(qiáng)大的生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但是受傳統(tǒng)思想觀念以及舊設(shè)備的影響，要實(shí)現(xiàn)水廠全面自動(dòng)化需要承擔(dān)非常大的代價(jià)，不僅需要大量的資金的支持，還需要大量的時(shí)間來建設(shè)自動(dòng)化并貫徹落實(shí)。

3 自來水廠自電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)技術(shù)

3.1 水質(zhì)檢測自動(dòng)化技術(shù)

水質(zhì)檢測技術(shù)是保障自來水廠送水質(zhì)量的重要基礎(chǔ)手段，自來水廠水質(zhì)檢測技術(shù)直接決定著送水質(zhì)量，影響著人們的生命健康安全。而在自來水廠中應(yīng)用水質(zhì)檢測自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)人們生命健康安全的負(fù)責(zé)的有力表現(xiàn)。自來水廠中水質(zhì)檢測自動(dòng)化技術(shù)需要應(yīng)用到以下幾種設(shè)備：水質(zhì)PH檢測儀、漏氯報(bào)警儀、電流檢測儀等。在自來水廠中最常用的是水位監(jiān)測儀，進(jìn)行水處理的所有環(huán)節(jié)中都會(huì)用到，檢測儀是自來水廠中非常重要的自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)備之一，而且檢測儀形式繁多。

3.2 水處理控制技術(shù)

隨著自來水廠不斷加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其自動(dòng)化程度也在不斷加深，使得水廠水處理的能力也得到顯著提升。同時(shí)，人們生活水平與質(zhì)量的不斷提高，對(duì)用水質(zhì)量的要求與標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高，傳統(tǒng)的水處理技術(shù)以及不在滿足人們的需求，然而采用水處理控制技術(shù)能夠提升水處理質(zhì)量，以便滿足人們對(duì)用水質(zhì)量日益提高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。不同的人對(duì)水質(zhì)的要求也不同，為了實(shí)現(xiàn)全國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，國家制定的標(biāo)準(zhǔn)是水處理控制技術(shù)的唯一依據(jù)。

3.3 變頻控制技術(shù)

受市場經(jīng)濟(jì)變動(dòng)以及地區(qū)實(shí)際情況影響，自來水廠的水量需求也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，為了解決該問題，節(jié)約資源，變頻控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。變頻控制技術(shù)就是根據(jù)檢測儀提供的水量、水位、水壓等數(shù)據(jù)，通過自動(dòng)控制取水水泵的方式合理調(diào)整水廠送水量。變頻控制技術(shù)在自來水廠中的應(yīng)用，有效改善了水廠的工作標(biāo)準(zhǔn)和功率因素，不僅提高了水的利用率，提升了送水質(zhì)量，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。應(yīng)不斷加大對(duì)該技術(shù)的研發(fā)力度，這能夠有效緩解水資源短缺狀況。

4 結(jié)語

總之，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用是自來水廠發(fā)展的必然趨勢，加強(qiáng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用，提升自來水廠自動(dòng)化程度，是幫助自來水廠走向可持續(xù)發(fā)展道路的重要舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭紅生.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2011，12：115-117.

[2] 劉惠彥.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，18：125.

[3] 崔鐵星.探析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].中國管理信息化，2015，09：129-130.