淺談電氣工程及其自動化技術(shù)在水廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

郭振興

【摘 要】隨著國家工業(yè)化信息化進程的不斷深入，中國對于科學(xué)技術(shù)重視的成果不斷顯現(xiàn)，從目前來看，中國在電氣工程及其自動化技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的成就。電氣工程及其自動化這一學(xué)科對于任何國家來說都是特別重要的，一方面它可以通過技術(shù)的應(yīng)用更好的促進經(jīng)濟快速發(fā)展;另一方面，由于電氣工程及其自動化需要各方面技術(shù)支持，因此它也推動了其它方面科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。本文主要從電氣工程及其自動化技術(shù)在水廠生產(chǎn)中的應(yīng)用做出了細(xì)致的研究。

【關(guān)鍵詞】電氣工程及其自動化技術(shù);水廠生產(chǎn);應(yīng)用

中圖分類號： TU991.62;TM76 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）18-0191-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.090

0 前言

電氣工程及其自動化技術(shù)通俗來說是一個包括電力、電子、計算機和信息技術(shù)等諸多方面，是一門綜合性較強的學(xué)科，其在實用性方面具有非常大的優(yōu)勢。其主要特點是機電結(jié)合、強弱結(jié)合、軟硬件結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合、元件與系統(tǒng)相結(jié)合等。其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用相對廣泛，更是在人類社會工業(yè)化進程中起到了不可替代的作用。

1 電氣工程及其自動化技術(shù)概述

電氣工程及其自動化主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、使用及其過程中涉及的技術(shù)和科學(xué)問題。因其學(xué)科的綜合性和包容性，廣泛涉及電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電機電器技術(shù)、信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，主要以控制理論、電力網(wǎng)理論為基礎(chǔ)，以電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)則為其主要技術(shù)手段，同時也包含了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領(lǐng)域。一般來說電氣工程分為兩個部分，第一部分是硬件，硬件主要是指硬件設(shè)備，如集成電路，另一部分是軟件，該軟件是指計算機技術(shù)和信息。

2 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計

2.1 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計

在對電氣工程及其自動化技術(shù)進行設(shè)計時，需要從硬件和軟件這兩方面進行考慮。通常情況下，硬件設(shè)計工作在整個過程中占據(jù)首要位置，既要從當(dāng)前的實際需求出發(fā)，也要考慮到今后的技術(shù)發(fā)展及升級改造方向，綜合考慮，建議優(yōu)先使用一些適應(yīng)性比較強的電子元件。軟件方面，由于現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，為避免投運即落后的情況，可以采用當(dāng)前最先進計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在設(shè)計工作進行的過程中，應(yīng)堅持從實際需求出發(fā)，前期積極收集設(shè)計要求，并進行現(xiàn)場勘察。在硬件和軟件的選擇上，在保證系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的同時，綜合考慮成本及實際需求。

2.2 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計原則概述

綜合性原則，現(xiàn)代化水廠建設(shè)自動化智能化水平不斷提高，在進行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)綜合考慮水廠生產(chǎn)實際情況，詳細(xì)分析生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品以及生產(chǎn)周期等參數(shù)指標(biāo)，而后選定適硬件、軟件系統(tǒng)，以便于可以對生產(chǎn)線的自動化水平做出保證。

經(jīng)濟的原則，在設(shè)計工作的過程中，就必須有效地考慮成本，保證設(shè)計方案的科學(xué)合理性的前提下，設(shè)計成本需要在一定范圍內(nèi)控制，而且還要簡化設(shè)計方案。在硬件采購和安裝過程中，應(yīng)有效控制成本，以滿足制造商的實際需求。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案與實際情況不符，則應(yīng)及時優(yōu)化和調(diào)整解決方案。硬件設(shè)計工作完成后，需要做的是軟件設(shè)計工作。在軟件設(shè)計工作過程中，還必須遵循既定原則。因此，在購買電氣工程和自動化技術(shù)支持軟件的過程中，需要以水廠的實際情況為依據(jù)。詳細(xì)分析軟件來源，購買符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件，軟件公司可以聯(lián)合開發(fā)適合企業(yè)實際情況的軟件，從而實現(xiàn)自動化目標(biāo)。

3 水廠電氣自動化的應(yīng)用

3.1 智能化信息采集技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣工程及其自動化技術(shù)日漸完善，現(xiàn)如今，已經(jīng)從單一的數(shù)據(jù)運算發(fā)展為多領(lǐng)域應(yīng)用階段。在水廠生產(chǎn)中應(yīng)用電氣工程及其自動化技術(shù)，有利于為現(xiàn)代水廠的資源優(yōu)化利用提供技術(shù)保障，實現(xiàn)水廠信息技術(shù)采集智能化，對很多領(lǐng)域進行自動化分配，同時結(jié)合自動經(jīng)濟調(diào)度等方面進行系統(tǒng)控制，達到水廠供應(yīng)需求適應(yīng)社會供應(yīng)需求。

3.2 遠(yuǎn)程控制技術(shù)

遠(yuǎn)程技術(shù)的應(yīng)用主要是由調(diào)度端、通道、廠站端三部分所組成的，每一部分通過系統(tǒng)建立聯(lián)系，實現(xiàn)現(xiàn)代水廠系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系處于同一個運行系統(tǒng)中。通過水廠的調(diào)制解調(diào)器將水廠系統(tǒng)控制中的電流、電壓、電阻等部分信息傳輸?shù)綇S站端，水廠再將遠(yuǎn)程控制信息轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)不同階段的信息需求結(jié)果，做到水廠信息的采集與執(zhí)行。遠(yuǎn)程自動化控制系統(tǒng)對于傳統(tǒng)的水廠系統(tǒng)來說可以做到巨變，它可以幫助其變成自動化控制系統(tǒng)。而且同時遠(yuǎn)程系統(tǒng)還可以進行隨時隨地監(jiān)控，保證其每一秒都可以受到監(jiān)控，這樣才可以對現(xiàn)代水廠高壓供電系統(tǒng)供應(yīng)結(jié)構(gòu)進行保障，從而更好的實現(xiàn)綜合化、科學(xué)化發(fā)展。

3.3 分散監(jiān)控技術(shù)

電氣工程及水廠其自動化系統(tǒng)的應(yīng)用還體現(xiàn)在監(jiān)測技術(shù)方面。監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)是監(jiān)測和自來水廠管理各個階段的信息資源，并具有較大的模塊，通過不同的階段劃分系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以接受高電壓電源的相應(yīng)的電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如電阻器，發(fā)熱電阻器和脈沖信號。從而有效地實現(xiàn)水廠系統(tǒng)信息控制主體與個人之間同時監(jiān)測的目的。

3.4 設(shè)備自動化操作技術(shù)

自動化技術(shù)在自來水廠系統(tǒng)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在水廠設(shè)備自動化操作系統(tǒng)。在自來水廠系統(tǒng)的實際操作過程中，水廠系統(tǒng)的第二數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)，所述動力傳輸結(jié)構(gòu)基于有線傳輸信號，以及電網(wǎng)的自動調(diào)度中心的自動控制系統(tǒng)形成一個比較完整的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，從而形成在自來水廠的高壓供給系統(tǒng)的智能管理。

4 水廠電氣自動化運用現(xiàn)狀

隨著電氣工程及其自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，國內(nèi)自來水廠的自動化水平不斷提高，當(dāng)前，我國正在大力推行智慧水務(wù)建設(shè)，水廠生產(chǎn)的自動化、智能化建設(shè)是其重中之重，國內(nèi)絕大部分自來水廠已經(jīng)實現(xiàn)了自動化為主，人力為輔的生產(chǎn)現(xiàn)狀。電氣工程及其自動化技術(shù)運用已充分體現(xiàn)在了自來水生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，從大的方面來說主要是兩方面，一是弱電方面，二是強電方面。

4.1 弱電方面運用

水廠在電氣工程及其自動化弱電方面的技術(shù)運用更多的體現(xiàn)在自動化、儀器儀表、計算機控制系統(tǒng)、PLC等方面，涵蓋了水廠生產(chǎn)從原水到制水，再到供水的各個環(huán)節(jié)，水質(zhì)監(jiān)控、藥劑投加、水量調(diào)配、壓力調(diào)度、安保視頻監(jiān)控等工作都離不開電氣工程及其自動化弱電技術(shù)的運用。由于電氣工程及其自動化弱電更多的和計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，其相對技術(shù)更加前沿，知識和技術(shù)更新速度相對較快，因此水廠電氣工程及其自動化弱電方面的技術(shù)升級要契合水廠自身生產(chǎn)實際和發(fā)展需要，不能盲目跟風(fēng)追求技術(shù)前沿。

4.2 強電方面運用

電氣工程及其自動化強電方面的技術(shù)運用主要體現(xiàn)在水廠供配電方面，由于水廠生產(chǎn)離不開電能，因此，電氣工程及其自動化強電方面的技術(shù)運用到了水廠生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，小到電氣開關(guān)元件，大到整個水廠的供配電網(wǎng)，從取水泵房到制水車間再到供水泵房，涵蓋原水輸送、制水生產(chǎn)、藥劑投加、沖洗水池、供水配送各環(huán)節(jié)機組自動化控制，都離不開電氣工程及其自動化強電方面的技術(shù)。

5 水廠電氣自動化應(yīng)用前景

隨著國家信息化水平的不斷提高，各地水司在智慧水務(wù)建設(shè)方面的不斷深入，水廠生產(chǎn)正在由自動化向智能化轉(zhuǎn)變，電氣工程及其自動化的技術(shù)運用將在水廠生產(chǎn)中起到越來越重要的作用。接下來，各地供水企業(yè)可以在充分運用電氣工程及其自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)無人值守泵房建設(shè)，進一步降低供水企業(yè)的人力資源成本，提高水廠生產(chǎn)運行的自動化、智能化水平。

6 結(jié)語

從當(dāng)前發(fā)展來看，電氣工程及其自動化技術(shù)在社會中的各個領(lǐng)域都在運用，正因為如此越來越多的人們都對其未來的發(fā)展給予厚望。而且現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)處于一個快速不斷的階段，信息技術(shù)也在不斷更新，處于不斷的完善的狀態(tài)，電氣工程及其自動化技術(shù)發(fā)展前景是不容小覷的。而且目前中國在此方面即使有了一些成就，但是它們還在繼續(xù)發(fā)展，不斷完善，更好的實現(xiàn)中國夢。

【參考文獻】

[1]李國松，袁光輝.淺談電氣工程及其自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機與配件，2018，（5）：199-200.

[2]胡海軍.淺談電氣工程及其自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017，（12）：1124-1124.