現(xiàn)代化水廠建設(shè)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用研究

胡植

(武漢市自來水有限公司,湖北武漢 430000)

隨著社會快速的進步,經(jīng)濟相對穩(wěn)定的發(fā)展趨勢,人們生活水平逐步的提升,國家為保證人們的身體健康,促使其各方面需求得以保障,特別對數(shù)字水廠進行現(xiàn)代化建設(shè),積極的運用現(xiàn)代信息化技術(shù)和自動化技術(shù)來實現(xiàn)水廠的整體運營以及對水廠進行有效、合理的信息化管理,數(shù)字水廠能真正實現(xiàn)水廠的管理和控制全方位一體化,數(shù)字水廠對管理和控制兩個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了完美的融合。

1 自動化技術(shù)和現(xiàn)代化技術(shù)在現(xiàn)代化水建設(shè)中存在的問題

1.1 會產(chǎn)生信息孤島現(xiàn)象且現(xiàn)象嚴重

目前來看,水廠在建設(shè)的過程中處于設(shè)計階段時缺乏對信息化頂層設(shè)計的考量,因此造成系統(tǒng)與系統(tǒng)之間不能夠進行有效的連接,各個系統(tǒng)之間始終處于獨立運行的狀態(tài),信息難以及時的實現(xiàn)有效共享與傳遞,以至于出現(xiàn)了眾多的信息孤島,導(dǎo)致資源浪費情況相對嚴重,信息化管理模式無法發(fā)揮出基本的應(yīng)用價值。

1.2 信息平臺不統(tǒng)一

系統(tǒng)及系統(tǒng)之間尚未構(gòu)建起比較合理的標準化數(shù)據(jù)接口,以至于水廠在實際運用的時候,無法保證應(yīng)用系統(tǒng)處于一個平臺之上,因此難以合理的適用,系統(tǒng)在擴展性方面取得的效果很差,系統(tǒng)與系統(tǒng)的操作界面各有不同,沒有辦法進行系統(tǒng)的有效集成。

2 數(shù)字水廠現(xiàn)代化水廠建設(shè)中應(yīng)具備的功能

2.1 數(shù)字水廠的框架

第一,網(wǎng)絡(luò)體系:數(shù)字化水廠的網(wǎng)絡(luò)體系重點是通過自控網(wǎng)和辦公網(wǎng)組建而成,把這兩個網(wǎng)絡(luò)集合成一個數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)且這個網(wǎng)絡(luò)具有統(tǒng)一、安全、完善的特性[1]。這個網(wǎng)絡(luò)中最核心的部分就是數(shù)據(jù)核心,它是整個數(shù)字水廠的“大腦”,它的作用是對水廠中各種類型的信息進行存儲。與此同時,它還具備連接不同網(wǎng)絡(luò)的基本功能,從而發(fā)揮出連接渠道的作用,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

第二,基礎(chǔ)自動化體系:數(shù)字化水廠中的基礎(chǔ)自動化體系重點涵蓋著現(xiàn)場設(shè)備層、控制層及監(jiān)控層?，F(xiàn)場設(shè)備層意指在現(xiàn)場中能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制的所有設(shè)備。控制層則是指的水廠中的現(xiàn)場控制站,監(jiān)控層重點是經(jīng)過中央控制室運用合理的監(jiān)控軟件實現(xiàn)對正在運行相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行存儲、報警和操作機控等主要功能[2]。

第三,信息應(yīng)用體系:數(shù)字水廠的信息應(yīng)用體系重點涵蓋了采集層、數(shù)據(jù)層及業(yè)務(wù)驅(qū)動層、應(yīng)用層等[3]。其中水廠的信息采集和監(jiān)控體系是整個信息平臺的基礎(chǔ),其功能是在設(shè)備運行中完成對獲取到的關(guān)鍵水務(wù)信息進行的實時采集,在實際制水時針對于搜集的信息內(nèi)容加以全面分析,保證更及時的掌控相關(guān)動態(tài)。數(shù)據(jù)層重點是對水務(wù)信息資源實現(xiàn)有效存儲和管理,實現(xiàn)水務(wù)信息的共享與信息的交換,及時提供相應(yīng)的服務(wù),能夠及時的幫助應(yīng)用過程提供可靠的參考依據(jù),同時也可起到積極的支撐作用,向有關(guān)部門提供及時有效的信息并進行交換和共享服務(wù);業(yè)務(wù)驅(qū)動層則是為了更好的體現(xiàn)出應(yīng)用層的基本功能做好更為充足的鋪墊作用,從而發(fā)揮出更具影響力的“引擎”作用[4]。綜合業(yè)務(wù)體系也是數(shù)字化水務(wù)建設(shè)中最核心的內(nèi)容,其應(yīng)用面向不同的業(yè)務(wù)方向,建立的數(shù)字水務(wù)信息系統(tǒng)具有對水務(wù)數(shù)據(jù)信息進行時事的收集、分析、評價、統(tǒng)計等基本的功能。

2.2 數(shù)字化水廠的標準應(yīng)用

數(shù)字水廠把水廠運行作為管理的對象,把保障供水質(zhì)安全作為最基本的出發(fā)點,在運行的過程中對數(shù)據(jù)庫和中間件等技術(shù)進行合理的運用,建立相關(guān)的控制模型、調(diào)度模型、業(yè)務(wù)模型等,在運行的過程中對水廠的各個環(huán)節(jié)的運行成本和運行質(zhì)量進行有效的控制,讓水廠的管理與水廠的生產(chǎn)協(xié)調(diào)運行,進而實現(xiàn)水廠管理控制一體化的目標。為保證水廠效率進一步提升,除運用數(shù)字化技術(shù)手段外,還可以積極地運用PLC技術(shù),其可確保生產(chǎn)過程實現(xiàn)綜合自動化控制,對于提升經(jīng)濟效益及社會效益具有極大的幫助。同時也可適當(dāng)?shù)倪\用智能化技術(shù),為滿足不同主體的用水需求,水廠的供水控制系統(tǒng)了采用此類模式,方便實現(xiàn)集中化管理、智能化操作、分布式控制。

數(shù)字化水廠的標準應(yīng)用包含了數(shù)據(jù)中心、時事監(jiān)控平臺、和業(yè)務(wù)管控平臺。以數(shù)據(jù)中心為例進行分析:數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字水廠中最為核心的部分,涵蓋著關(guān)于水廠信息的多種詳細資料,如生產(chǎn)過程所獲取的實時信息以及管理工作中涉及到的業(yè)務(wù)信息等,所有的信息都會通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口,規(guī)范和交換兩道程序的處理,之后對其進行合理的保存,放置數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫中[5]。這些數(shù)據(jù)在存儲方面體現(xiàn)出統(tǒng)一規(guī)則,也在信息方面具備統(tǒng)一的編碼,以便水廠中的應(yīng)用模塊對信息進行共享,能很好的保證信息的靈活性和可擴展性。降低了數(shù)據(jù)信息的浪費程度,保證軟件和軟件之間的聯(lián)通更為密切,為其更好的進行使用提供了可靠保障。因此,構(gòu)建起更為科學(xué)的信息管理平臺,應(yīng)該格外重視跨子公司、部門的特性,這是實現(xiàn)是不同系統(tǒng)、新老系統(tǒng)信息透明交換的基礎(chǔ)條件。

3 結(jié)語

綜上所述,本文研究了數(shù)字水廠的現(xiàn)代化水廠建設(shè),對自動化技術(shù)和現(xiàn)代化技術(shù)在現(xiàn)代化水建設(shè)中存在的問題進行詳細的分析,列舉了數(shù)字水廠在現(xiàn)代化建設(shè)中應(yīng)具備的功能,希望通過本文的分析和研究,對數(shù)字水廠的現(xiàn)代化水廠建設(shè)能起到積極作用。

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[3]張伯立,章如峰,盧云曉.基于數(shù)字水廠的現(xiàn)代化水廠建設(shè)的展望[J].信息系統(tǒng)工程,2013,(09):119-121+124.

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[5]肖青.加強技能培訓(xùn)推進現(xiàn)代化水廠建設(shè)[J].才智,2010,(36):353.