水廠自動化技術的應用

陳泉

摘 要文章分析了自動化技術內涵，同時闡述了中小型水廠應用自動化技術的必要性，最后結合工作實際，圍繞中小型水廠自動化技術的具體應用進行分析探討。旨在幫助中小型水廠更科學的應用自動化技術。

【關鍵詞】中小型水廠 自動化技術 具體應用 必要性

1 解讀自動化技術內涵

作為一門綜合性學科門類，其與計算機技術、液壓氣壓技術、控制技術、自動控制、系統工程、電子學和信息技術等均有著非常緊密的關聯性，尤其是計算機技術與控制技術這兩類對自動化技術的影響非常大。

伴隨技術水平的提升，自動化技術經過機電一體化—機械功能多元化—結構設計模組化和標準化—控制智能的發展，直至今日的結構運動高精度化。其中最重要的一個發展方向是工業自動化，諸如：資訊科技稽核與門禁系統等，而下文重點將探討其在中小型水廠中的應用。

2 剖析中小型水廠應用自動化技術的必要性

2.1 有助于自動判斷故障

眾所周知，水廠中的水泵出水量與用水量均為一定，針對此，圍繞特定出水量和用水量便可以判定出供水管道故障即是否存在跑水問題，且在遠程監控系統的應用下還能夠自動分析和檢修跑水地點。同時還能夠通過電流與配電柜等參數分析來判斷水泵出水量是否正常，通過此還能獲知水泵實際運轉狀態，進而在降低故障成本的同時，還能有效提升故障排除效率。

2.2 有助于節省人力

應用自動化技術的中小型水廠，可實現無人值守（水泵房），只需要安排工作者定期巡查即可，如此不僅有效提升了人力資源管理效率，而且在節省人力的同時，還減小了成本支出，即能夠為水廠獲得更多的經濟效益。

2.3 有助于自動繳納水費

超聲波流量計模塊包含于自動化控制系統中，該模塊能夠直接將一些用水需求較大用戶的用水信息反饋給主控制，隨后再按照預先規定的時間進行統計，最后再自動出票與收費。如此不僅使原有的水費繳納效率和準確性得到了提升，而且還有效提升了用戶群體的滿意度。

2.4 有助于節約用水

水廠應用自動化技術后，能夠按照用戶反饋與水池實際儲水量等信息，自動化控制水泵的開與停，這樣一來不僅能夠及時補給供水量，而且還能將以往因人工調控所造成的儲水量過多或者過少等問題解決掉，即有效節省了水資源。

3 探討中小型水廠中自動化技術的具體應用

通常情況下，水廠自來水生產流程為：取水—加藥—混凝沉淀—過濾—消毒—加壓送水等環節，相應的，自動化技術應用也需要圍繞這些環節進行。

3.1 自動化應用濾池

結合已有經驗，應用自動化技術的濾池，判定其運行是否正常，需要觀察其是否始終保持在一個恒水位過濾。需注意的是，待濾水的濁度、進水量的變化和過濾周期均會影響到濾池的水位變化。而只有待濾水量和濾后水的流量兩者間保持基本恒定，才可以確保濾池恒水位。

針對此，務必確保各濾格水位間保持恒定。一般來講，按照濾池水位具體的變化，應在PID閉環控制系統的應用下實時控制清水閥的開度，目的在于把水量變化所產生的影響條件轉換成可以控制濾格水位的條件。

眾所周知，濾格水位控制本身就屬于非常典型的一個PID閉環控制系統，應用其能夠根據過程變量輸入與設定值間的誤差計算PID方程，隨后再在方程式的利用下輸出處理程序，然后是傳送輸出信號，并傳送到控制閥，最后再調整PID方程參數，最終控制好整個濾格水位。

上述過程操作中，輸出開度、設定水位和實際水位之間成正比，并且在一定積累時間內，設定水位差值、水位上升速度和實際水位等因素均可對開度增大數值大小造成影響。這便意味著，在實際生產環節，當清水出水閥開度同進水流速度之間成正比時，那么前者越大，后者越快；反之亦反。值得一提的是，PID方程主要的作用在于將受控過程量控制在預先設定的范文內。

3.2 自動化應用綜保裝置

當前用于采集高壓柜信息參數的方式有兩種，一種是在變送器的應用下采集各種模擬信號，并通過繼電器輸出采集信號；另一種是在自動控制系統的應用下采集各種信息數據，并通過綜保裝置來發送開關指令。

結合當前實際，應用最多的為第二種方式，雖相較于第一種來講，安裝成本偏高，但其采集數據的優勢非常明顯，加之技術水平飛速發展，其應用的成本會越來越低，因而能夠被各中小型水廠應用。

但需注意的是，在具體應用前，應當根據廠內自動化建設水平選擇最適宜的綜保裝置，這是因為出現在國內市場上的綜保裝置，其對外通信所采用的是國家電力部出臺的通信標準規約，并非國際通用接口，因此在應用應了解其協議標準。

3.3 自動化應用加藥加氯裝置

通常來講，現階段出現在水廠加氯環節的加氯機早已帶有PID控制器，即擁有自動控制功能，該設備常見的控制有單環和復合環兩種，其中第一種控制單元為余氯儀或流量計；第二種則是余氯儀和流量計合并應用。在具體的控制環節，若流量計是根據理論展開計算，則需要控制好濾后水流量，但從國內現階段的工藝設計來看，常規濾后水流量計幾乎沒辦法滿足安裝要求，這是因為使用這些數據出現的波動較大，進而便會使復合環實際的控制效果受到影響。

結合已有經驗，應直接應用單環控制，諸如：通過濾后水余氯值便能夠獲得較好應用效果。尤其是在技術不斷發展下，應用PLC技術范圍逐步拓展，只要加氯機自帶電動調節裝置，便可獲得較好的控制效果。

3.4 其它

應用在中小型水廠中的自動控制系統，本身還包含自動生成報表、集中監視、歷史數據查詢和防盜報警等功能。諸如：在具體應用環節，監視主機能夠把現場監測到的數據以音頻、文字或圖形的方式顯示出來，再根據實際監測情況采取不同處理手段。

4 總結

綜上所述，將自動化技術應用到水廠中是科技水平進步的重要標志，文章通過分析自動化技術內涵，以中小型水廠為例，探討自動化技術在水廠中的具體應用。

參考文獻

[1]董生濱.電氣自動化在水廠中的應用及維護分析[J].城市地理，2016（20）：192-192.

[2]李守勇.自動化在中小水廠的應用[J].技術與市場，2013，20（11）：101-102.

[3]張杰.水廠自動化中存在的問題探討[J].城市建設理論研究（電子版），2013（36）.

作者單位

桂林市自來水公司 廣西壯族自治區桂林市 541000