關(guān)于自動化技術(shù)在給排水中的應用探析

鄒國賓

山東北方路橋工程有限公司 山東德州 253000

1 我國水資源利用的現(xiàn)狀

我國的淡水資源非常的豐富，達到了全球淡水資源的6%，在全球淡水資源總量中位列第四名。然而，因為我國人口多，人均淡水資源量很少，僅達到世界平均水平的25%，是世界上人均淡水資源最匱乏的國家之一。隨著當前社會經(jīng)濟以及科學技術(shù)的不斷進步，用水需求量也在增多，這樣就使得我國的淡水資源和社會實際發(fā)展之間的矛盾不斷加深。另外，對淡水資源過度開發(fā)，造成我國產(chǎn)生了非常嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，對于人們的生活以及社會生產(chǎn)有著很重要的影響。因此，加強對水資源利用率的提升，盡量降低水資源的浪費，提升給排水自動化技術(shù)水平，以此確保水資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 給排水自動化技術(shù)開發(fā)背景

我國是一個水資源相對稀缺的國家，特別是在西北和東北地區(qū)：現(xiàn)有水資源與日常生產(chǎn)之間的矛盾更為突出。在這種背景下，合理開發(fā)和有效利用水資源，特別是自來水，已成為一個非常重要的課題。目前，中國許多城市的地下水網(wǎng)絡(luò)交叉，一些管網(wǎng)已經(jīng)使用了50多年，其中一些已經(jīng)失修了100年，再加上地面沉降和路面荷載問題，這導致管網(wǎng)連接泄漏。網(wǎng)絡(luò)安全隱患嚴重，供水和排水系統(tǒng)有大量設(shè)備需要管理，為了安全起見，必須穩(wěn)定供水，做好客戶服務，利用供水和排水自動化系統(tǒng)。給排水自動化技術(shù)以全程信息化為出發(fā)點，對此進行集中管理所有與企業(yè)運營相關(guān)的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)水運模型要求，統(tǒng)一規(guī)劃，構(gòu)建管網(wǎng)維護，業(yè)務檢查，二次增壓，用戶服務等專業(yè)應用系統(tǒng)，形成綜合水管理信息平臺。

3 自動化技術(shù)在給排水中的應用

3.1 計算機技術(shù)

近些年，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，使得計算機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，其自身的功能也是越來越大。在當前的給排水自動化系統(tǒng)中大部分都是基于計算機系統(tǒng)、，有著很好的圖形化以及人機截面，在這當中，計算機主要作為調(diào)度中心，給排水自動化系統(tǒng)可以采用相應的組態(tài)軟件平臺，對排水的相關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集以及處理，同時將這些數(shù)據(jù)有效的記錄和顯示。在這當中，MMI的趨勢分析和控制功能，對給排水調(diào)度優(yōu)化，從而提升節(jié)能降耗，網(wǎng)絡(luò)功能可以將給排水自動化系統(tǒng)自身的功能擴展，這對于水廠實現(xiàn)多級管理非常有利，并且，隨著計算機軟硬件的升級，給排水自動化系統(tǒng)的運行可靠性也在提升，功能也是越來越強大以及完善。在這當中，還缺少給排水自動化當中的forSCADA組態(tài)軟件，只能采用較為昂貴的通用組態(tài)軟件，使得使用成本不斷上升。因此，研究和開發(fā)給排水專用國產(chǎn)化的forSCADA組態(tài)軟件，不但有廣闊的發(fā)展前景，還對于給排水自動化技術(shù)的水平能夠提升。

3.2 通訊技術(shù)

采用科學合理的通訊技術(shù)對促進給排水自動化系統(tǒng)的合理設(shè)計非常有利，在給排水自動化系統(tǒng)設(shè)計上層管理當中，主要將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，同時和路由器以及網(wǎng)關(guān)結(jié)合起來確保形成良好的通訊系統(tǒng)。通信方式主要分為無線通訊和有線通信兩種，無線通訊主要應用在給排水自動化系統(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，將城鎮(zhèn)給排水系統(tǒng)自身的通訊功能很好的提升。

3.3 控制技術(shù)

控制設(shè)備的性能對于控制技術(shù)的可控性有著一定的影響，控制設(shè)備主要有給排水自動阿虎系統(tǒng)的下位機和下位控制單元。每一個給排水自動化系統(tǒng)當中都有很多臺控制設(shè)備，主要其有三種模式，分別是：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用；PC+RTU模式的費用較為昂貴，應用較少；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。

3.4 傳感技術(shù)

在給排水自動化系統(tǒng)的生產(chǎn)車間安裝了許多傳感器和執(zhí)行器。為了收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并執(zhí)行給排水自動化系統(tǒng)的控制指令。有兩種傳感器，智能和非智能。非智能標準信號轉(zhuǎn)換和非電物理化學數(shù)據(jù)，以標準化電信號轉(zhuǎn)換。除了非智能傳感器的工作外，智能傳感器還具有上下限報警設(shè)置，數(shù)據(jù)顯示，簡單數(shù)字邏輯控制，PID調(diào)節(jié)等功能。

4 自動化技術(shù)在給排水中的應用建議

4.1 充分利用社會資源建設(shè)給排水自動化系統(tǒng)

眾所周知，計算機(PC)技術(shù)與通訊技術(shù)已構(gòu)成了巨大的社會資源。這包括數(shù)以萬計的PC軟硬件平臺、有線電話(PSDN、ISDN)、無線電話(GSM、CDMA)、衛(wèi)星通訊、廣電網(wǎng)(B-ISDN)、INTernet、INTranet以及各種通訊總線、協(xié)議等。給排水自動化系統(tǒng)建設(shè)要盡可能地利用上述資源，這包括：(1)利用不斷發(fā)展升級的PC軟硬件平臺，構(gòu)建SCADA調(diào)度中心；(2)利用WAN技術(shù)與公共通訊網(wǎng)構(gòu)成多級SCADA調(diào)度系統(tǒng)；(3)利用INTernet技術(shù)與防火墻技術(shù)，在網(wǎng)上對SCADA調(diào)度進行遠方瀏覽與操作；(4)利用B-ISDN增值業(yè)務和無線雙向?qū)ず魳I(yè)務作為SCADA遠方智能控制單元的數(shù)據(jù)通訊；(5)在網(wǎng)上學習瀏覽SCADA新技術(shù)、新設(shè)備、新經(jīng)驗。

4.2 給排水自動化系統(tǒng)集成的建議

對給排水自動化系統(tǒng)建設(shè)最重要的影響是現(xiàn)場控制單元設(shè)備PLC或RTU：對于更復雜的順序控制，應選擇PLC。但是，應該注意PLC應該具有適合于主計算機的組態(tài)軟件的驅(qū)動程序和通信接口。一般來說，各種PLC的質(zhì)量沒有差別。其次，模擬數(shù)據(jù)采集和簡單控制應充分調(diào)查供應商的市場，并進行相應的技術(shù)分析，并盡量使用能與上位機通信的智能儀表。第三，對于由單片機組成的RTU或PCU，應注意選擇適銷對路的商品而不是科研單位本身。使用的東西。上市商品應具有以下特點：按照規(guī)模，標準，規(guī)模，制造商和品牌按照系統(tǒng)平臺設(shè)計生產(chǎn)（即系統(tǒng)軟件和應用軟件，應用軟件應按梯形圖編程），所有軟件和可提供硬件文件，負責售前培訓和售后服務，具有適用的通訊接口和完整的界面使用。四，建議進口高價RTU。不應該被采納。第五，供水和排水自動化系統(tǒng)的設(shè)計和實施不依賴于特定供應商提供的硬件和軟件平臺。

當前，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，給排水自動化技術(shù)獲得了很好的發(fā)展，只有加強對給排水自動化系統(tǒng)的合理應用，才能夠有效的將給排水自動化技術(shù)水平提升，使得我國的水資源能夠很好的分配，讓給排水工程更好地為人民生活和社會生產(chǎn)服務。