工廠供水系統(tǒng)計(jì)量控制的探討

【摘 要】當(dāng)下，水資源和電能日益緊缺，節(jié)水節(jié)能以成為了社會(huì)日益關(guān)注的問題。但在實(shí)際的供水管網(wǎng)中普遍存在了因?yàn)楣芫W(wǎng)運(yùn)行的時(shí)間長、管網(wǎng)鋪設(shè)復(fù)雜，利用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制工程技術(shù)和電磁流計(jì)量器等計(jì)量工具對供水進(jìn)行較低成本、準(zhǔn)確的計(jì)量是解決在供水過程中出現(xiàn)的漏水、耗電等問題的關(guān)鍵，本文就從相應(yīng)的計(jì)量方法、簡單易操作的計(jì)量工具和管理學(xué)等方面對工廠供水系統(tǒng)計(jì)量控制進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng)；電磁流計(jì)量；分水廠管理制度；漏失率

現(xiàn)代社會(huì)中，對水資源的需求越來越大，但由于不少分廠、工段和施工單位對于供水管道和設(shè)施的管理力度不夠，導(dǎo)致了在供水過程中，漏失的水到達(dá)14.6%之多。以全國城市的漏水率為例，在2010年全國城市售水量為22249×108m ³ /a，而在這年的漏失率達(dá)到了14.6%之多，即1524×104m ³ /a，如此巨大的漏水量足夠供應(yīng)、滿足4座直轄市的需水量。因此建立合理的工廠供水系統(tǒng)，利用自動(dòng)化的控制技術(shù)進(jìn)行計(jì)量，用合理的管制制度避免因?yàn)槿藶橐蛩卦斐傻穆┧赃_(dá)到生產(chǎn)成本的控制，現(xiàn)實(shí)資源的節(jié)約。

1 分區(qū)、分量地供水計(jì)量管理

由于不同的工廠是出于不同的位置，生產(chǎn)的效率也會(huì)因?yàn)楣S的規(guī)模、大小和員工的多少而有所差別。所以在在對工廠供水系統(tǒng)計(jì)量可以用分區(qū)和分量的方式來進(jìn)行供水計(jì)量管理。各用水單位在生產(chǎn)期間用水計(jì)劃一律上報(bào)生產(chǎn)調(diào)度中心，有生產(chǎn)中心匯總用水計(jì)劃后下達(dá)各個(gè)分廠進(jìn)行生產(chǎn)以達(dá)到分區(qū)的供水計(jì)劃，在這種方法下分廠可以滿足對水的需求，又可以積累數(shù)據(jù)，為以后進(jìn)行科學(xué)的供水安排提供依據(jù)。在一個(gè)工廠中，不同的部門所需要的水量也是不同的，例如：某冶煉廠在生產(chǎn)過程中，不同部門對于水的需求量是不同的，動(dòng)力廠主要負(fù)責(zé)對各分廠的生產(chǎn)水的輸送運(yùn)行、維護(hù)、循環(huán)水的回收利用、儀器、機(jī)械等的過程的控制，需要一定的水量，各生產(chǎn)分廠是主要用水單位，對生產(chǎn)設(shè)備、爐子運(yùn)行過程中的冷卻需要大量的水，而技術(shù)部、機(jī)械加工、產(chǎn)品的加工、后勤等部門的需水量則不是很多，所以在進(jìn)行各部門的供水計(jì)量管理時(shí)應(yīng)該分量的進(jìn)行供水和計(jì)量，這樣才能保證水量充裕，滿足生產(chǎn)的需要。

2 利用自動(dòng)控制系統(tǒng)對各分廠的供水進(jìn)行計(jì)量

信息時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)和自動(dòng)控制的結(jié)合產(chǎn)生的許多的自動(dòng)控制系統(tǒng)，而這些自動(dòng)控制與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)比較有著很大優(yōu)勢，在人員需求上面，自動(dòng)控制系統(tǒng)操作簡單，只需要幾個(gè)員工就可以高效的完成供水的計(jì)量工作，在工作量，自動(dòng)控制系統(tǒng)減少了繁重的工作使得工作流程化，錯(cuò)誤也就會(huì)減少很多。

1.計(jì)量工具的選擇。

現(xiàn)在許多的管道的水量計(jì)量工具都是選擇了插入式超聲波電磁流量計(jì)，這種計(jì)量工具是利用超聲波可以透過物體的特性，在流體管道外設(shè)置超聲波發(fā)生裝置，測量管道內(nèi)流體的流速。由于受到原理的限制，它主要是應(yīng)用于大口徑管道流量測量。這種測量裝置不穩(wěn)定，精度也不高，因此建議用管道式電磁流量計(jì)，這種流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的裝置。這種測量裝置可以保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，儀器結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動(dòng)的部件，壽命長。雖然管道式電磁流量計(jì)有著施工、取電的困難，但對于準(zhǔn)確測量用水量、快速找出漏水地點(diǎn)都有著巨大的幫助，所以建議還是使用管道式電磁流量計(jì)。利用這種工具，當(dāng)發(fā)現(xiàn)需求量與實(shí)際供應(yīng)有差別的時(shí)候，就可以判斷出管道出現(xiàn)了問題，然后找相關(guān)的維修人員進(jìn)行管道故障的排除，盡早的找出問題，解決問題，實(shí)現(xiàn)問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，馬上解決。除此之外，更重要的還是在管道的日常檢修上，將可能出現(xiàn)的問題盡早排查出來，避免問題對工廠生產(chǎn)造成不便。

2.采用自動(dòng)控制系統(tǒng)對供水進(jìn)行計(jì)量控制

自動(dòng)控制系統(tǒng)按不同的方面進(jìn)行分類，按控制方式有開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)，按照信號(hào)分類有恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。在工廠的供水系統(tǒng)計(jì)量控制方面，建議使用閉環(huán)控制系統(tǒng)，由于開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度和以干擾能力都比較差，并且這種控制系統(tǒng)的輸出只能受到輸入的控制，而在實(shí)際的供水過程中會(huì)遇到很多的非預(yù)期的需水情況，例如市場的需求擴(kuò)大，人們需要更多的產(chǎn)品，所以需要更多的原材料，這時(shí)候自然就需要給分廠更多的供水了。在信號(hào)方面，應(yīng)該使用隨動(dòng)控制系統(tǒng)。由于在實(shí)際的供水過程中，不同的季節(jié)和時(shí)間是需要不同量的供水的，所以需要利用符合實(shí)際用水量的數(shù)學(xué)函數(shù)來進(jìn)行供水時(shí)更改。

3.自動(dòng)化供水系統(tǒng)計(jì)量控制的設(shè)計(jì)思路

基于上文的分區(qū)、分量的供水原則來進(jìn)行自動(dòng)化供水系統(tǒng)計(jì)量控制的設(shè)計(jì)，我們可以參考《一種水位自動(dòng)控制裝置的現(xiàn)實(shí)》中的設(shè)計(jì)思路。在這篇文獻(xiàn)中，作者從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種能夠現(xiàn)實(shí)水位自動(dòng)控制的裝置。根據(jù)此思路，我們我可以利用管道式電磁流量計(jì)來測量供水的總量Q，根據(jù)函數(shù)，利用編寫好的程序來進(jìn)行流量的控制。在利用水位自動(dòng)控制基礎(chǔ)上得到管道的橫截面積S，再利用公式V=Q/S，計(jì)算出流速V，交由計(jì)算機(jī)處理，最后利用函數(shù)，進(jìn)行自動(dòng)化的流量控制。

3 從管理上規(guī)范要求，降低漏失率

在實(shí)際的供水過程中，水資源的浪費(fèi)一般有兩個(gè)原因，一個(gè)是人員用水浪費(fèi)，另一個(gè)是管道維修不足導(dǎo)致經(jīng)常漏水。在人員用水浪費(fèi)的問題上，要采取足夠的宣傳措施來改變?nèi)藛T用水的習(xí)慣。在管道的維修上，管道問題一直是漏水率的主要源頭，所以加大管道的維修和管道維修效率是實(shí)現(xiàn)工廠供水系統(tǒng)計(jì)量控制目的的關(guān)鍵。

1.制定用水規(guī)則，提倡節(jié)約用水

在用水的規(guī)則方面，分區(qū)、分量的管理其實(shí)就已經(jīng)可以對生產(chǎn)中的用水有一定的控制了。這種規(guī)則應(yīng)該在以前的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前的市場，綜合多方面的管理環(huán)境對水資源進(jìn)行合理的調(diào)配，最后便可以實(shí)現(xiàn)供水滿足生產(chǎn)需要，但又不會(huì)過于浪費(fèi)的現(xiàn)象。此外還要經(jīng)常提倡節(jié)約用水，不該浪費(fèi)的水資源不浪費(fèi)，這樣對于降低生產(chǎn)成本、提高建設(shè)和諧社會(huì)的意識(shí)都有著很大的幫助。

2.建立供水管理制度

考慮到在實(shí)際的供水過程中，最大的問題是由于管道的維修不及時(shí)造成的浪費(fèi)。建議建立完善的供水管理制度。在管道的的保護(hù)方面，要求各分廠、工段和施工單位加強(qiáng)供水管道的和設(shè)施的保護(hù)力度，避免人為的破壞，對于人為導(dǎo)致管道損壞應(yīng)該對相關(guān)的人員進(jìn)行懲罰和警告。各個(gè)分廠還要加強(qiáng)員工的保護(hù)管道的力度，大力宣傳節(jié)約用水。在管道的保護(hù)上，要定期進(jìn)行檢查，對于私改供水管道、破壞計(jì)量水表的人員進(jìn)行相應(yīng)的懲罰。

3.利用控制系統(tǒng)的管理減低成本

由于有了自動(dòng)控制系統(tǒng)，挑選出一批管道維修員工進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用方法，然后對于其他的員工進(jìn)行生產(chǎn)方面培訓(xùn)，這樣減少了檢修的工作人員，提高了檢修的效率，形成了有記錄的管道維修記錄，這為以后的檢修工作提供了數(shù)據(jù)和理論改進(jìn)依據(jù)。加上降低了漏失率，減少了水資源的浪費(fèi)，這樣就可以降低生產(chǎn)成本了。由于更換了計(jì)量更準(zhǔn)確的計(jì)量工具，對于管道問題也會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對于及早的排除故障，保證生產(chǎn)高效進(jìn)行有著重要的作用。

4 小結(jié)

工廠內(nèi)用水浪費(fèi)的現(xiàn)象一直存在，而相應(yīng)的探討卻很少。本文就從用水浪費(fèi)的原因出發(fā)，結(jié)合由于管道計(jì)量的問題，員工節(jié)約用水意識(shí)不足夠的問題，從分區(qū)、分量的管理計(jì)劃供水出發(fā)，利用現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和控制工程技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)流量的控制，在滿足生產(chǎn)的同時(shí)，避免浪費(fèi)，節(jié)約資源。最后通過管理學(xué)的知識(shí)，從制定規(guī)范來實(shí)現(xiàn)對管道維護(hù)問題排查問題、保證供水的要求，結(jié)合對人員的管理達(dá)到工廠供水系統(tǒng)計(jì)量的控制。

參考文獻(xiàn)

[1]朱子朋.孫偉.許剛.廣州實(shí)施供水管網(wǎng)的分區(qū)分壓計(jì)量供水[J].中國給水排水.2010

[2]萬少松.屈洪.剛嚴(yán)聰.一種水位自動(dòng)控制裝置的實(shí)現(xiàn)[J].電工技術(shù)雜志.2000

[3]楊蕾.全力破解水大流量計(jì)量難題[J].中國質(zhì)量報(bào).2007