自來水的集中監(jiān)控與自動化控制

綦宗升　張丹　徐永勝　李軍　趙志川

摘 要：自來水是城市建設(shè)發(fā)展不可或缺的，在城市的快速發(fā)展中，自來水廠的水處理技術(shù)也不斷提高。自來水的集中監(jiān)控技術(shù)與自動化控制技術(shù)是保障自來水技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。本課題通過分析自來水集中控制中心的功能，同時分析自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。

關(guān)鍵詞：自來水;集中監(jiān)控;自動化控制

集中控制與自動化控制技術(shù)是自來水廠提高運營效率，促進自來水技術(shù)發(fā)展的基石。集中控制技術(shù)影響自來水的運輸，并指導(dǎo)自來水廠的工作，提高自來水的運輸效率，并且極大提高了自來水廠的工作效率。自動化控制在提高自來水廠工作效率上有著重要的作用，保障了自來水的供應(yīng)。

一、集中控制的功能

集中控制主要對自來水進行調(diào)度與控制，直接決定了城市自來水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗，對集中控制的功能總結(jié)為以下幾點：

（1）承擔(dān)城市自來水監(jiān)控的責(zé)任，根據(jù)自來水的運行情況，工作人員就可以根據(jù)自來水運營的問題來進行調(diào)整，對自來水運營情況的監(jiān)管作用明顯。

（2）實現(xiàn)所有供水設(shè)施的維護管理和保養(yǎng)管理。為了提高設(shè)備的使用效率，對設(shè)備的維護、維修、維護時間、負責(zé)人、狀況記錄等各水設(shè)備的注冊設(shè)備和設(shè)備進行集中管理。同時，管理部門可以根據(jù)各水廠的設(shè)備管理記錄，成立一個綜合維護團隊，實行所有水廠的綜合維護。

（3）提供對設(shè)備、藥物記錄，所有供水設(shè)施的接收和使用的控制。每個工廠的備件和化學(xué)藥品都集成到系統(tǒng)中，并以統(tǒng)一的方式進行管理。提高了備件和化學(xué)藥品（包括相關(guān)用法）的使用效率。同時，管理部門可以根據(jù)每個工廠設(shè)備和化學(xué)品的使用情況，建立一個集中的倉庫，建立統(tǒng)一的庫存管理，減少投入，提高使用效率。

（4）監(jiān)控所有供水的功耗。每個自來水廠以車間為單位監(jiān)視成本中最重要部分的電力，并計算每個自來水廠的電力消耗和供水的單向電力消耗，并優(yōu)化設(shè)備的運行。

（5）能夠?qū)λ信渌芫W(wǎng)進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，與管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)協(xié)同工作，能夠在最短時間內(nèi)準確檢測和報警故障點，定位隱患，降低風(fēng)險。

（6）監(jiān)控屏幕使用3Dmax軟件和Flash軟件創(chuàng)建用于3D效果的動態(tài)配置屏幕，以3D方式全方位顯示過程配置，真實反映現(xiàn)場的實際情況。根據(jù)處理畫面創(chuàng)建監(jiān)視畫面。工藝流程中包含的壓力、溫度、流速和水質(zhì)分析數(shù)據(jù)被分配到每個工藝配置屏幕并實時顯示。

（7）建立統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)庫，集中存儲供水設(shè)施的運行數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報告，使用圖紙創(chuàng)建各種年、月、日報告，從而為管理部門的管理提供分析決策的依據(jù)。

（8）建立統(tǒng)一的外部公告平臺。換句話說，該平臺不僅可以顯示所有自來水廠的摘要信息，還可以在線發(fā)布相關(guān)新聞報道作為公司的廣告窗口，內(nèi)容包括公司的總生產(chǎn)量、出水指數(shù)等，用真實的數(shù)據(jù)貼近 擴大公司的影響力。

（9）良好的可擴展性，系統(tǒng)平臺可以將所有據(jù)源和子系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成到一個大型的開放系統(tǒng)中，可擴展的子系統(tǒng)財務(wù)，工廠運營，文書工作，化學(xué)檢查，辦公室工作，系統(tǒng)的擴展不會影響整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化。

二、水處理自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

21世紀初，在計算機和信息技術(shù)的應(yīng)用中開發(fā)了自動水處理系統(tǒng)。系統(tǒng)共有5個系統(tǒng)，包括工藝系統(tǒng)、中心控制系統(tǒng)、信息收集和反饋系統(tǒng)、自我保護系統(tǒng)和交互系統(tǒng)，構(gòu)成了系統(tǒng)的自動水處理控制器，在傳統(tǒng)水處理凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，側(cè)重于自動化和可控性，工作效率有了顯著提高。水處理自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成有以下幾點：

（1）工藝系統(tǒng)：該系統(tǒng)是水處理系統(tǒng)的主要操作區(qū)域，它根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)和水廠的條件，通過活性炭物理凈化方法，RO反滲透方法等來選擇特定的水凈化方法。該零件包含許多過濾器，集了泵、滲透閥和消毒劑，以實現(xiàn)相對完整的水處理過程。該部分設(shè)備的靈活性高，可以根據(jù)相關(guān)需求進行調(diào)整。設(shè)備工藝系統(tǒng)的薄膜堆和化糞池可以根據(jù)現(xiàn)有工廠中的設(shè)備進行升級和修改。

（2）控制系統(tǒng)：該部分是水處理自動化系統(tǒng)的核心和核心部分，是與常規(guī)水處理站有著最大不同的單元，也是員工發(fā)布命令和控制其他單元滲透的起點。作為硬件的基礎(chǔ)，頻率控制、電動閥和可控電路構(gòu)成了整個系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)每個子單元的全自動控制，降低了人為的工作壓力，同時激活了系統(tǒng)，保留調(diào)試操作空間并提高水處理系統(tǒng)的容錯率。

（3）信號收集和反饋系統(tǒng)：是自動化水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析器，它通過傳感器和系統(tǒng)各個單元中的頻率調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)實時監(jiān)視水質(zhì)和流速，并在PLC和相關(guān)系統(tǒng)之間執(zhí)行步驟控制。

（4）保護系統(tǒng)：存在的價值是水處理系統(tǒng)監(jiān)視故障或者如果存在需要中斷的介質(zhì)，則它會在向主機室發(fā)出命令之前及時收集每個數(shù)據(jù)單元類別的工作狀態(tài)。這意味著可以執(zhí)行停止操作，降低損害。

（5）交互系統(tǒng)：交互系統(tǒng)的存在的目的是在員工和自動控制系統(tǒng)之間建立聯(lián)系，并通過該系統(tǒng)建立控制設(shè)備，例如每個子系統(tǒng)的開關(guān)。這是交互平臺的基本配置部分。

結(jié)語

自來水集中控制與自動化及控制直接影響城市自來水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，希望通過本課題的研究可以改善對自動水處理系統(tǒng)的認識。牢固實施自動化水處理技術(shù)，肯定自動化水處理應(yīng)用的先導(dǎo)性和合理性。

參考文獻

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