關于自動化技術在給排水中應用的思考

魏永生

摘 要：水資源是人類生存與發展的重要物質資源之一，因此必須提高對水資源合理利用與保護的重視程度。單純的經濟發展對水資源造成極大的破壞，最終對人類社會的生產與生活造成嚴重影響。給排水自動化技術可實現對上述現象的有效改善，我們必須通過不斷的努力來實現對上述技術的應用。本文首先對我國水資源利用現狀進行分析，然后對自動化技術在給排水中的應用進行探討。

關鍵詞：給排水；自動化技術；SCADA系統

一、我國水資源利用的現狀

我國淡水資源總量十分豐富，在全球淡水資源中所占比例高達百分之六，位列世界第四名。但是我國人口較多，人均平均淡水資源占有量較少，在世界上還處于較落后的位置。我國社會經濟以及科技水平都在不斷進步與發展，用水需求量也在呈現出逐年增多的趨勢，最終導致我國淡水資源以及社會發展的矛盾越來越大的現象出現。同時，導致淡生態環境出現問題的主要原因就是對水資源的過度開發，最終對人類社會的生產與生活造成嚴重影響。因此，我們必須提高對水資源保護與利用的重視程度，盡可能的對水資源浪費情況進行避免。為在真正意義上實現我國水資源的可持續發展，可對給排水自動化技術進行充分利用。

二、給排水自動化技術（SCADA）

1.給排水自動化技術（SCADA）概述

我國水資源與社會發展之間的矛盾呈現出越來越大的趨勢，因此提高給排水自動化技術水平勢在必行。給排水自動化技術不僅可以對水資源利用效率進行有效提高，同時可實現對水資源浪費現象的有效避免。給排水自動化技術包括多方面內容，我們主要將其總結為以下幾點并進行仔細分析。

（1）計算機技術

現在社會科學技術不斷進步與發展，先進的科學技術以及信息手段被廣泛運用于生產生活的各個領域，對人類的長遠生存與發展有積極的促進作用。給排水自動化的技術與科學技術的有機結合促使其功能越來越強大。圖形化人機界面就是給排水自動化技術與先進的科學技術有機結合的直觀體現。為在真正意義上實現給排水數據的有效收集與處理，必須在實際工作時對給排水自動化技術的軟件平臺進行科學合理的運用，最后將所收集的信息與技術進行存檔。趨勢分析和控制功能是計算機技術上位機軟件強大的優勢與特征，對給排水調度的優化以及節能降耗水平的提升有極大的促進作用，最終幫助水廠實現多級管理。

PC軟件與給排水自動化技術有不可分割的密切關系。給排水自動化技術系統可靠性的增強與功能的完善離不開PC軟件的支持。現階段我國主要依靠國外引進來對給排水自動化軟件進行滿足，存在成本較高的缺陷。因此在實際工作適應不斷加大資金投入力度以及技術投入力度對給排水自動化技術進行設計生產，最終實現促進我國給排水自動化水平的有效提高。

（2）通訊技術

選擇合理的通訊技術有利于促進SCADA系統的合理設計。在SCADA系統設計的上層管理中，主要以LAN、WAN和INTERNET作為通訊技術，采用TCP/IP作為統一的通訊協議，并結合路由器和網關形成通訊系統。通訊方式一般被分為無線通訊和有線通訊兩種，無線通訊主要被用于SCADA系統和水源泵群、測壓終端、城市排水網之間。有線通訊是通過公共數據網講行通訊，有效的提升了城鎮給排水系統的通訊功能。

（3）控制技術

控制設備的性能決定了控制技術的可靠性，控制設備主要包括SCADA系統的下位機和下位控制單元。每個SCADA系統中都會有許多臺控制設備，主要有三種模式，分別為：PC+PLC模式、PC+RTU模式、PC+單片機模式。PC+PLC模式可靠性較高，編程簡單，安裝比較容易，性能較高，用戶軟件平臺簡單易學，在自來水廠中得到了廣泛的應用；PC+RTU模式的費用較為昂貴，應用較少；PC+單片機模式只能用于作測壓點終端和簡單環境的數據采集，價格雖然較低但是功能性較差。現如今的主流模式為混合模式，也就是采用PLC和單片機RTU構成混合的SCADA下位機。

（4）傳感技術

在SCADA系統中許多數據要進行現場的采集和調控。比如水位、壓力、溫度等等都需要通過傳感器來進行采集和分析。傳感器分為智能型和非智能型兩種，智能型設置了報警設置，具有數據顯示功能，非智能型只能用于電量標準化信號燈轉換和非電量理化數據的轉換。

2.優化給排水自動化技術（SCADA）的措施

①要對社會資源進行充分的利用，不斷的對PC軟件和硬件平臺進行升級，建設出一個性能更加可靠、功能更加豐富的SCADA調度中心。②要師SCADA系統更加的合理，增強SCADA系統的性能，降低SCADA系統的成本。③要加強對技術人員的培訓工作，提高技術人員的技術水平。

三、給排水自動化SCADA的市場概述

給排水自動化由供需雙方組成。供方為SCADA系統的廠商，需方為與給排水相關的大型廠、政府等。

1.需方市場構成

我國的每一個城市都具有一個給排水自動化市場，并且還有數百座發電站和大型企業，這些是給排水自動化市場的關鍵組成，給排水市場的需方是市場的原動力，需方要購買的給排水SCADA系統的動力主要有以下幾點：①法律因素：國家規定給水必須要實現水質的達標，排水必須要按照規定排放；②經濟因素：可靠的SCADA系統可以為需方在給排水方面降低人力、物力和財力的消耗，增加需方的經濟效益；③公司形象因素：許多公司出于增提高公司形象的考慮而建立SCADA系統；④投資方要求：我國許多的污水處理廠和凈水廠都是外商投資，受資方要求，建立SCADA系統。

2.供方市場構成

由于需方市場較為復雜，一定程度上增加了供方市場的復雜性。供方市場是市場競爭匯總的參與人和動因。供方市場可以分為一級市場和二級市場。SCADA系統的一級市場主要由計算機和外圍設備硬件供應商、計算機和控制器軟件設備供應商、通訊設備供應商以及控制設備供應商共同組成。SCADA系統二級市場主要有自動化工程承包商構成，主要負責國內外SCADA系統的代理工作。

四、提高SCADA系統的穩定

計算機技術和通訊技術是巨大的社會資源，因此，要加強SCADA系統的穩定性，就必須要加強對計算機技術和通訊技術的應用能力。主要可以通過以下幾個方面提高社會資源的利用效率：①可以利用快速發展的計算機網絡平臺構建SCADA調度中心；②利用公共通訊網絡和WAN技術構成SCADA調度中心；③利用防火墻技術和INTERNET技術對SCADA調度進行遠程控制；④利用增值業務和無線雙向尋呼業務進行SCADA的遠程通訊；⑤加強網絡交流，通過網絡學習SCADA的新技術。

五、結論

SCADA系統是給排水自動化技術的基礎，我們只有通過加強對SCADA系統的應用，才能逐步提高我國給排水自動化技術的水平，使我國水資源的利用更加的合理，讓給排水工程更好地為人民生活和社會生產服務。

參考文獻：

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