電氣自動(dòng)化在水廠中的設(shè)計(jì)及管理分析

侯晨芳

摘? 要：水廠的發(fā)展直接關(guān)系到社會的發(fā)展，水廠不僅能夠?yàn)槿藗兊纳a(chǎn)和生活提供用水，還能促進(jìn)社會的發(fā)展。因此文章主要分析電氣自動(dòng)化在水廠中的設(shè)計(jì)和管理，從而進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化在水廠中的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;設(shè)計(jì)和管理;水廠

中圖分類號：TP29? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）30-0187-02

Abstract： The development of water plant is directly related to the development of society. Water plant cannot only provide water for people's production and life， but also promote the development of society. Therefore， this paper mainly analyzes the design and management of electrical automation in water plant， so as to further improve the application value of electrical automation in water plant and achieve good development.

Keywords： electrical automation; design and management; waterworks

水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)在城市河道綜合治理、城市水資源綜合利用、城市水土保持、市政給排水、城市遠(yuǎn)距離引調(diào)水、城市防洪等領(lǐng)域有一定的作用。隨著電氣自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用，保證水廠的供水效率，提高供水系統(tǒng)的有效性，全面貫徹落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，結(jié)合水廠自身業(yè)務(wù)優(yōu)勢，采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，提供技術(shù)保障的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用中存在的問題并解決，實(shí)現(xiàn)水廠電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化和改善，加強(qiáng)管理，保證電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

1 電氣自動(dòng)化在水廠中的設(shè)計(jì)分析

電氣自動(dòng)化是電氣信息領(lǐng)域新興的專業(yè)，由于和人們的生產(chǎn)和生活聯(lián)系緊密，發(fā)展較為迅速，逐漸成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著巨大作用，涉及的范圍廣泛，各行各業(yè)中都有廣泛應(yīng)用，具有較強(qiáng)的綜合性，能夠有效減少生產(chǎn)工作中的人力、物力和資金的投入，還具有高可靠性，能夠保證各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。因此，水務(wù)規(guī)劃企業(yè)也逐漸意識到電氣自動(dòng)化的重要性，將電氣自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)設(shè)備應(yīng)用到水廠中，水廠是一個(gè)綜合且又復(fù)雜的系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，大多數(shù)水廠采用的方法是從水源地抽水進(jìn)水廠統(tǒng)一消毒、沉淀、過濾，最后泵送至用戶家中，然而電氣自動(dòng)化技術(shù)在這些流程中的使用仍然存在很多問題，比如，控制系統(tǒng)與控制設(shè)備的關(guān)聯(lián)性不高，無法實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的控制管理;設(shè)備接口和軟件應(yīng)用無法匹配，缺乏一致性;采用國外先進(jìn)設(shè)備的控制功能，無法滿足工藝的需求;一些電氣自動(dòng)化設(shè)備的安裝不準(zhǔn)確以及質(zhì)量不過關(guān)等。另外，操作人員不具備專業(yè)的電氣自動(dòng)化知識，對自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的操作不準(zhǔn)確，使得操作無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而且維護(hù)水平也較低，當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，很難合理解決。因此，以下具體研究電氣自動(dòng)化在水廠中的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀。

1.1 濾池水位控制的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

在現(xiàn)代供水系統(tǒng)中，濾池過濾水位保持平衡在水廠水處理過程中屬于重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到水處理的質(zhì)量。一般水廠采用石英砂和活性炭進(jìn)行水的過濾，過濾水中的懸浮物質(zhì)，清除水中的污濁和異味，因此有兩種不同功能的V型過濾池，這種水池兩側(cè)進(jìn)水槽被設(shè)計(jì)成V字型，既能實(shí)現(xiàn)沖洗，又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水。以往水廠自來水的生產(chǎn)過程中，采用人工檢查的方式，控制濾池過濾水位，觀察實(shí)際水位與設(shè)定水位的差距，進(jìn)而調(diào)整濾池的出水流量，假如出水流量已經(jīng)達(dá)到最大值，過濾水位還未下降，就需要開啟濾池手動(dòng)反沖洗操作，將水位下降至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。假如水廠的生產(chǎn)量為20萬噸，就需要21個(gè)過濾池不停的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，才能滿足供水的需求，導(dǎo)致操作人員的工作量較多。

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于濾池水位控制中，能夠有效減少操作人員的工作壓力，提高生產(chǎn)效率，滿足水廠生產(chǎn)工作的需求?，F(xiàn)階段，很多水廠采用電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制，利用PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)濾池水位控制的目的，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)為三部分，即現(xiàn)場設(shè)備控制系統(tǒng)、PLC集中控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程操作控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場設(shè)備控制系統(tǒng)利用DP或者無線連接的方式，與PLC集中控制系統(tǒng)進(jìn)行通信聯(lián)系，電氣控制器通過網(wǎng)絡(luò)總線接入系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)水廠生產(chǎn)的一體化控制。另外，電氣自動(dòng)化還能將生產(chǎn)進(jìn)度、信息處理以及監(jiān)督控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)全方面的控制。每個(gè)控制模塊是獨(dú)立存在的，每個(gè)模塊功能不同，互不影響，但是模塊之間互相關(guān)聯(lián)，假如某一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，并不會影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣自動(dòng)化控制濾池水位系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中采用PID算法，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，將實(shí)際過濾水位為主要反饋數(shù)據(jù)內(nèi)容，濾池水閥為被控制對象，當(dāng)水位高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，控制模塊會自動(dòng)打開水閥進(jìn)行放水，保證濾池過濾水位恒定不變。

1.2 清水池的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

對于水廠來說，生產(chǎn)效率決定了供水效率，直接關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活，因此就需要針對水廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和各組成部分的功能，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制劃分，實(shí)現(xiàn)分散性控制。將電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于水廠控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和共享，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，自動(dòng)化控制和人工控制能夠轉(zhuǎn)變運(yùn)作，通過電氣自動(dòng)化，將大容量智能設(shè)備連接控制設(shè)備。水廠中的清水池中，要能夠存儲一定量的水，水位一般在1米～3.8米，才能避免水廠出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。一般清水池具有時(shí)變性和突發(fā)性，難以建立精確的數(shù)據(jù)模型，通過電氣自動(dòng)化控制，采用模糊控制算法，準(zhǔn)確計(jì)算水位控制輸出量，同時(shí)利用系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì)，完成水廠生產(chǎn)運(yùn)行的最后一道工序。

1.3 水廠中綜合性自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

目前，水廠的供水系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，推動(dòng)水廠的穩(wěn)定發(fā)展。從水廠發(fā)展角度分析，采用供水區(qū)域的自動(dòng)化、綜合性控制，能夠有效減少供水的成本，提高供水效率。主要包括對供水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控，同時(shí)對加壓泵站的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，仔細(xì)檢查地理信息系統(tǒng)和水表抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并將這些內(nèi)容結(jié)合起來，進(jìn)行綜合性的處理，滿足水廠綜合性自動(dòng)化控制的需求。

2 電氣自動(dòng)化在水廠中的管理分析

從水廠的發(fā)展現(xiàn)狀分析，不僅要將電氣自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備合理應(yīng)用于生產(chǎn)工作中，還要做好管理控制工作，以下具體分析如何做好電氣自動(dòng)化在水廠中的管理工作。

2.1 培養(yǎng)具備專業(yè)電氣自動(dòng)化知識和技術(shù)的人才

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展代表了社會的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。電氣自動(dòng)化控制工作具有高專業(yè)性和高難度性，需要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，以及較強(qiáng)的外語綜合能力的專業(yè)人才才能勝任此項(xiàng)工作。盡管我國目前大力支持人才的培養(yǎng)，特別是電氣自動(dòng)化方面，然而由于技術(shù)領(lǐng)域不同，人才培養(yǎng)也存在很大差異，知識的學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上技術(shù)的發(fā)展，而且水廠生產(chǎn)工作相比其他領(lǐng)域具有一些特殊性，人才的培養(yǎng)需要將理論和實(shí)踐相結(jié)合，這樣一來，即便出現(xiàn)系統(tǒng)故障，管理人員也能結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行維修和管理，將故障為生產(chǎn)帶來的損失降低。水廠結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠促進(jìn)水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)水力以及電氣自動(dòng)化的發(fā)展，而且培養(yǎng)具備專業(yè)電氣自動(dòng)化知識和技術(shù)的人才，還能提高我國整體的電氣自動(dòng)化水平。

2.2 提高水廠電氣自動(dòng)化信息處理的能力

水廠在正常運(yùn)行過程中，需要采集大量的數(shù)據(jù)信息，利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，將采集到的信息進(jìn)行研究和分析，從而引導(dǎo)水廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，管理水廠的各項(xiàng)流程和工藝。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集的結(jié)果，直接關(guān)系到水廠的發(fā)展，影響管理人員的后續(xù)工作開展，假如數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致管理人員工作調(diào)整也出現(xiàn)問題，影響供水質(zhì)量，嚴(yán)重的話會影響社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，要想避免出現(xiàn)這些不良情況，就需要提高水廠電氣自動(dòng)化信息處理的能力，保證采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性，并從數(shù)據(jù)中得出有價(jià)值的信息，分析水廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如果采集的某個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)顯著的錯(cuò)誤，可能意味著電氣自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備中某一點(diǎn)出現(xiàn)了問題，相關(guān)管理人員和維修人員再進(jìn)行檢查和維修，保證電氣自動(dòng)化能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高水廠的供水質(zhì)量以及系統(tǒng)的安全性。

2.3 提高水廠電氣自動(dòng)化信息存儲的能力

水廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)難免會出現(xiàn)一些問題和故障，而且電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中存儲著大量的數(shù)據(jù)信息，這對信息的存儲是一個(gè)較為嚴(yán)重的威脅，不僅會影響系統(tǒng)的正?？刂?，還會出現(xiàn)一些潛在風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致水廠的生產(chǎn)流程和施工工藝出現(xiàn)混亂，尤其是長期使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，又沒有定期進(jìn)行維護(hù)，就會導(dǎo)致諸如此類問題的發(fā)生。另外，水廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中還包括功能復(fù)雜的控制系統(tǒng)以及供水系統(tǒng)，因此更加需要提高水廠電氣自動(dòng)化信息存儲的能力，增加信息存儲量，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全。

2.4 規(guī)范管理人員的操作技能，明確崗位職責(zé)

對于水廠的運(yùn)行來說，維護(hù)人員、管理人員的工作水平、操作技能直接影響著電氣自動(dòng)化的安全性。因此就需要規(guī)范相關(guān)人員的操作技能，明確崗位職責(zé)。比如，制定和修改管理人員的管理制度，實(shí)施細(xì)化管理模式。積極學(xué)習(xí)自動(dòng)化設(shè)備以及專業(yè)技術(shù)相關(guān)管理工作，應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品，提高水廠的自動(dòng)化水平。另外，制定明確崗位責(zé)任制度，對于工作不認(rèn)真、不負(fù)責(zé)的人員進(jìn)行懲罰，提高管理人員對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)管理的重視程度，從而保證電廠能夠正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語

總而言之，水廠的工作質(zhì)量決定了社會的發(fā)展，將電氣自動(dòng)化應(yīng)用于水廠中，不但能夠降低水廠的生產(chǎn)成本，還能有效提高供水質(zhì)量。因此，要想做好電氣自動(dòng)化的管理工作，就需要培養(yǎng)具備專業(yè)電氣自動(dòng)化知識和技術(shù)的人才，提高水廠電氣自動(dòng)化信息處理以及信息存儲的能力，規(guī)范管理人員的操作技能，明確崗位職責(zé)，從而保證水廠的各項(xiàng)工作流程順利開展。

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