水廠供水系統的自動化控制分析

□陳肖峻

一、引言

水是城市的血液，是人類賴以生存的根本。水與人民生活與生產息息相關。供水的經濟性、可靠性、穩定性直接影響到國民經濟水平以及人民的正常生活和工作，我國目前的供水系統存在不同程度的效率低、可靠性差、自動化程度不高等缺點，難以滿足當前經濟生活的需要。因此，如何更加有效加強供水系統的自動化控制成為城市發展的重要課題。

二、水廠供水系統自動化控制的現狀

從20世紀80年代中后期開始，我國已經有了一批利用外資建設的大型水廠，也引進了一些先進的現代化儀器和設備。但時至今日，社會發展越來越快，城市得到了前所未有的發展，城市的發展對于水廠供水系統的要求越來越高，無論是供水量還是供水系統的規模，對我國水廠都是巨大的挑戰。面對能源短缺和水資源的匱乏，城市給水系統是合理利用水資源的重要一環，必須在確保整個給水系統安全可靠供水的前提下，以節能、節水為目標，進行現代化設計和改造。計算機和自動化控制系統的發展，促進了水廠供水系統的發展。應用現代控制理論及相關數學方法，針對城市的水量、水壓等信息及整個管網與泵站的配置來建立一定的數學模型;引入先進的計算機進行優化計算，通過現代的控制工程使給水系統在最佳狀態下工作，不僅使系統安全可靠地滿足用戶所需的水量、水壓和水質，而且要經濟合理地進行給水系統的調度管理和運行。總之，水廠供水系統的自動化控制的發展，對保護水資源、促進城市持續發展具有重要的意義。

三、水廠供水系統中存在的問題及解決措施

(一)供水系統存在的問題。

1．供水能力不足。近幾年隨著城市建設速度加快，用水單位和人口增加，城區范圍不斷擴大，再加之在一些干旱地區，水量本就有限，造成供水能力不能滿足用水需求。供水能力不足會嚴重影響到城市發展以及人民生活工作，而現在一些水廠由于規模發展較慢，供水設備落后等原因，供水能力嚴重不足，供水能力已經成為水廠發展面臨的一個巨大挑戰。

2．供水安全性差。水廠在選擇水源的時候，應結合城市規劃發展的要求，同時考慮供水安全和經濟等等方面因素。水廠建設完成之后，水源地則難以改變。但是，現在存在一些工廠將工業廢水不經過處理或者簡單處理直接排放，使水源地水質受到不同程度的污染。水污染必將使水源的水質下降，而傳統水處理工藝缺陷無法完全處理水中的致癌物質，將會影響到人們的身體健康。

3．供水可靠性差。一是由于城區部分地段供水管網建設時間較長，目前老化嚴重，加上鄉鎮原有供水官網質量差，爆管事故發生頻繁;二是區域供水已覆蓋的鄉鎮供水滲漏量大，一方面造成供水成本增加，另一方面加速了供水總量不足;三是鄉鎮管網管徑普遍偏小，供水壓力不足，影響鄉鎮居民用水。

4．供水成本高。鄉鎮水廠處于整個自來水供應鏈的較底端，面臨著從源頭供應到凈水入戶環節過多的問題，導致進水價格層層加碼，設備、人員重復配置，最終影響了終端老百姓用水成本及企業的經濟效益。同時，按照規定，自來水原水及凈水供應的每個環節都須繳納增值稅，這在無形中增加了水廠的進水成本，在水價無法完全市場化的情況下，稅費支出無疑讓供水成本提高。

(二)提高供水系統自動化控制的措施。

1．提高自動化監控系統的可靠性。通過提高水廠、供水調度監控系統的可靠性，保證系統高效運行，為提高水質、保障供水、穩定運行、節能減排提供保障，并可以為企業管理提供準確可靠的統計數據。

2．應用仿真技術和智能優化技術。自來水廠在面對水資源缺乏、污染嚴重，供水水質的標準不斷提高，深度處理工藝更加復雜，城市供水量不斷增加，供水的服務區域也在不斷加大，人民群眾對供水要求也在不斷提高等等現狀的不斷挑戰，需采用仿真和優化技術，提高供水系統的可控性和可預測性，為企業發展的科學決策和統籌發展提供依據。

3．整合控制系統。通過對自動化、信息化資源的整合，避免低水平重復建設，逐步消除信息的獨立性，實現信息技術資源共享，使組織、信息和生產活動能夠統一協調運作，為優化成本、創新管理提供強有力的支持。

四、結語

我國供水行業的自動化起步較晚，總體發展水平也不高，而水廠的生產是一個非常復雜的綜合工程項目，對于自動化系統的控制水平要求非常高，涉及很多的技術和設備，同時設計本身也具有較高的難度，所以如何有效地提高供水系統的工作質量、保證供水質量的安全性和降低供水成本，從而推進我國供水系統自動化的進程，將成為今后工作的努力方向。

［1］ 李紅艷．城市給水系統優化調度模型研究［D］．太原理工大學，2003

［2］ 趙秋．供水系統智能優化調度系統［D］．重慶大學，2005

［3］ 陳在平，趙相賓．可編程序控制技術與應用系統［M］．北京:機械工業出版社，2002

［4］ 何延濤．水廠運行管理與供水安全性探討［J］．中國水運，2012，6