關(guān)于自動化技術(shù)在給排水中應(yīng)用的思考

魏永生

摘 要：水資源是人類生存與發(fā)展的重要物質(zhì)資源之一，因此必須提高對水資源合理利用與保護的重視程度。單純的經(jīng)濟發(fā)展對水資源造成極大的破壞，最終對人類社會的生產(chǎn)與生活造成嚴重影響。給排水自動化技術(shù)可實現(xiàn)對上述現(xiàn)象的有效改善，我們必須通過不斷的努力來實現(xiàn)對上述技術(shù)的應(yīng)用。本文首先對我國水資源利用現(xiàn)狀進行分析，然后對自動化技術(shù)在給排水中的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：給排水；自動化技術(shù)；SCADA系統(tǒng)

一、我國水資源利用的現(xiàn)狀

我國淡水資源總量十分豐富，在全球淡水資源中所占比例高達百分之六，位列世界第四名。但是我國人口較多，人均平均淡水資源占有量較少，在世界上還處于較落后的位置。我國社會經(jīng)濟以及科技水平都在不斷進步與發(fā)展，用水需求量也在呈現(xiàn)出逐年增多的趨勢，最終導(dǎo)致我國淡水資源以及社會發(fā)展的矛盾越來越大的現(xiàn)象出現(xiàn)。同時，導(dǎo)致淡生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)問題的主要原因就是對水資源的過度開發(fā)，最終對人類社會的生產(chǎn)與生活造成嚴重影響。因此，我們必須提高對水資源保護與利用的重視程度，盡可能的對水資源浪費情況進行避免。為在真正意義上實現(xiàn)我國水資源的可持續(xù)發(fā)展，可對給排水自動化技術(shù)進行充分利用。

二、給排水自動化技術(shù)（SCADA）

1.給排水自動化技術(shù)（SCADA）概述

我國水資源與社會發(fā)展之間的矛盾呈現(xiàn)出越來越大的趨勢，因此提高給排水自動化技術(shù)水平勢在必行。給排水自動化技術(shù)不僅可以對水資源利用效率進行有效提高，同時可實現(xiàn)對水資源浪費現(xiàn)象的有效避免。給排水自動化技術(shù)包括多方面內(nèi)容，我們主要將其總結(jié)為以下幾點并進行仔細分析。

（1）計算機技術(shù)

現(xiàn)在社會科學技術(shù)不斷進步與發(fā)展，先進的科學技術(shù)以及信息手段被廣泛運用于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，對人類的長遠生存與發(fā)展有積極的促進作用。給排水自動化的技術(shù)與科學技術(shù)的有機結(jié)合促使其功能越來越強大。圖形化人機界面就是給排水自動化技術(shù)與先進的科學技術(shù)有機結(jié)合的直觀體現(xiàn)。為在真正意義上實現(xiàn)給排水數(shù)據(jù)的有效收集與處理，必須在實際工作時對給排水自動化技術(shù)的軟件平臺進行科學合理的運用，最后將所收集的信息與技術(shù)進行存檔。趨勢分析和控制功能是計算機技術(shù)上位機軟件強大的優(yōu)勢與特征，對給排水調(diào)度的優(yōu)化以及節(jié)能降耗水平的提升有極大的促進作用，最終幫助水廠實現(xiàn)多級管理。

PC軟件與給排水自動化技術(shù)有不可分割的密切關(guān)系。給排水自動化技術(shù)系統(tǒng)可靠性的增強與功能的完善離不開PC軟件的支持?，F(xiàn)階段我國主要依靠國外引進來對給排水自動化軟件進行滿足，存在成本較高的缺陷。因此在實際工作適應(yīng)不斷加大資金投入力度以及技術(shù)投入力度對給排水自動化技術(shù)進行設(shè)計生產(chǎn)，最終實現(xiàn)促進我國給排水自動化水平的有效提高。

（2）通訊技術(shù)

選擇合理的通訊技術(shù)有利于促進SCADA系統(tǒng)的合理設(shè)計。在SCADA系統(tǒng)設(shè)計的上層管理中，主要以LAN、WAN和INTERNET作為通訊技術(shù)，采用TCP/IP作為統(tǒng)一的通訊協(xié)議，并結(jié)合路由器和網(wǎng)關(guān)形成通訊系統(tǒng)。通訊方式一般被分為無線通訊和有線通訊兩種，無線通訊主要被用于SCADA系統(tǒng)和水源泵群、測壓終端、城市排水網(wǎng)之間。有線通訊是通過公共數(shù)據(jù)網(wǎng)講行通訊，有效的提升了城鎮(zhèn)給排水系統(tǒng)的通訊功能。

（3）控制技術(shù)

控制設(shè)備的性能決定了控制技術(shù)的可靠性，控制設(shè)備主要包括SCADA系統(tǒng)的下位機和下位控制單元。每個SCADA系統(tǒng)中都會有許多臺控制設(shè)備，主要有三種模式，分別為：PC+PLC模式、PC+RTU模式、PC+單片機模式。PC+PLC模式可靠性較高，編程簡單，安裝比較容易，性能較高，用戶軟件平臺簡單易學，在自來水廠中得到了廣泛的應(yīng)用；PC+RTU模式的費用較為昂貴，應(yīng)用較少；PC+單片機模式只能用于作測壓點終端和簡單環(huán)境的數(shù)據(jù)采集，價格雖然較低但是功能性較差?，F(xiàn)如今的主流模式為混合模式，也就是采用PLC和單片機RTU構(gòu)成混合的SCADA下位機。

（4）傳感技術(shù)

在SCADA系統(tǒng)中許多數(shù)據(jù)要進行現(xiàn)場的采集和調(diào)控。比如水位、壓力、溫度等等都需要通過傳感器來進行采集和分析。傳感器分為智能型和非智能型兩種，智能型設(shè)置了報警設(shè)置，具有數(shù)據(jù)顯示功能，非智能型只能用于電量標準化信號燈轉(zhuǎn)換和非電量理化數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

2.優(yōu)化給排水自動化技術(shù)（SCADA）的措施

①要對社會資源進行充分的利用，不斷的對PC軟件和硬件平臺進行升級，建設(shè)出一個性能更加可靠、功能更加豐富的SCADA調(diào)度中心。②要師SCADA系統(tǒng)更加的合理，增強SCADA系統(tǒng)的性能，降低SCADA系統(tǒng)的成本。③要加強對技術(shù)人員的培訓工作，提高技術(shù)人員的技術(shù)水平。

三、給排水自動化SCADA的市場概述

給排水自動化由供需雙方組成。供方為SCADA系統(tǒng)的廠商，需方為與給排水相關(guān)的大型廠、政府等。

1.需方市場構(gòu)成

我國的每一個城市都具有一個給排水自動化市場，并且還有數(shù)百座發(fā)電站和大型企業(yè)，這些是給排水自動化市場的關(guān)鍵組成，給排水市場的需方是市場的原動力，需方要購買的給排水SCADA系統(tǒng)的動力主要有以下幾點：①法律因素：國家規(guī)定給水必須要實現(xiàn)水質(zhì)的達標，排水必須要按照規(guī)定排放；②經(jīng)濟因素：可靠的SCADA系統(tǒng)可以為需方在給排水方面降低人力、物力和財力的消耗，增加需方的經(jīng)濟效益；③公司形象因素：許多公司出于增提高公司形象的考慮而建立SCADA系統(tǒng)；④投資方要求：我國許多的污水處理廠和凈水廠都是外商投資，受資方要求，建立SCADA系統(tǒng)。

2.供方市場構(gòu)成

由于需方市場較為復(fù)雜，一定程度上增加了供方市場的復(fù)雜性。供方市場是市場競爭匯總的參與人和動因。供方市場可以分為一級市場和二級市場。SCADA系統(tǒng)的一級市場主要由計算機和外圍設(shè)備硬件供應(yīng)商、計算機和控制器軟件設(shè)備供應(yīng)商、通訊設(shè)備供應(yīng)商以及控制設(shè)備供應(yīng)商共同組成。SCADA系統(tǒng)二級市場主要有自動化工程承包商構(gòu)成，主要負責國內(nèi)外SCADA系統(tǒng)的代理工作。

四、提高SCADA系統(tǒng)的穩(wěn)定

計算機技術(shù)和通訊技術(shù)是巨大的社會資源，因此，要加強SCADA系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就必須要加強對計算機技術(shù)和通訊技術(shù)的應(yīng)用能力。主要可以通過以下幾個方面提高社會資源的利用效率：①可以利用快速發(fā)展的計算機網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建SCADA調(diào)度中心；②利用公共通訊網(wǎng)絡(luò)和WAN技術(shù)構(gòu)成SCADA調(diào)度中心；③利用防火墻技術(shù)和INTERNET技術(shù)對SCADA調(diào)度進行遠程控制；④利用增值業(yè)務(wù)和無線雙向?qū)ず魳I(yè)務(wù)進行SCADA的遠程通訊；⑤加強網(wǎng)絡(luò)交流，通過網(wǎng)絡(luò)學習SCADA的新技術(shù)。

五、結(jié)論

SCADA系統(tǒng)是給排水自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，我們只有通過加強對SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用，才能逐步提高我國給排水自動化技術(shù)的水平，使我國水資源的利用更加的合理，讓給排水工程更好地為人民生活和社會生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻：

[1] 陳悅，鄭尚國.關(guān)于自動化技術(shù)在給排水中的應(yīng)用探析[J].工程技術(shù)：引文版，2016（11）.

[2] 牛瀚森.關(guān)于自動化技術(shù)在給排水中的應(yīng)用淺析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（7）.