探究城市自來水廠自控系統的設計與實現

畢超峰

（鎮平縣自來水公司 河南 南陽 473000）

探究城市自來水廠自控系統的設計與實現

畢超峰

（鎮平縣自來水公司 河南 南陽 473000）

城市基礎設施建設的重要要素之一就是自來水，也是人們生活的命脈。但是我國城市化發展十分迅速，城市化的發展在很多科學技術崛起的同時，又伴隨著大量的污染元素。尤其是對自來水的污染情況日益嚴重，影響到了人們的生活質量，本文通過研究城市自來水廠的自控系統的發展情況，探究其應用于社會的重要意義。

城市自來水；自控系統；設計與實現

前言：

如今城市化發展迅速，給自來水的質量問題帶來很大的困擾，為了保障自來水的安全性，需要加強制水系統工況的監測，認真對待水處理的各個環節，提高市民的生活質量。我國屬于缺乏水資源的國家，在發展供水事業的同時需要考慮對水資源的節約問題。改進我國水廠的自控技術，提高更安全有效的供水服務。

1.自來水廠自動控制技術應用發展情況

1.1 自動控制系統的應用

就我國的自來水廠自動化控制工作來說，開始的時間并不早，但發展的速度卻是很快的。剛開始的自動化主要是簡單的水位自動控制，在逐漸改善和發展的過程中，我國水廠的發展規模逐漸擴大。在引入外資之后，更多的自動化技術及設備進入我國，推進了我國自來水管理技術的有效發展。

經資料研究整理發現，我國水廠自動化控制系統的發展過程，主要經歷了三個階段。首先第一個發展階段，就是分散控制階段，就是水廠中的各個部分都分別進行了自動控制，獨立系統之間是個不相關的。水廠自動化發展到第二個階段，就進入了綜合自動化控制系統，在進行綜合自動化的同時各個子系統又可以進行獨立的工作，系統具有信息共享的能力，并且又具有分散控制的能力。到第三階段，就是供水系統的綜合自動化階段，這一階段對于供水企業的信息共享要求實施于各個區域，以提高城市或區域供水系統的自動控制。如今大部分水廠，都處于第二發展階段。

計算機網絡技術的快速發展，可以促進綜合自動化系統在水廠的有效建立，如今資料水廠，需要擁有一臺完整的、能夠滿足企業特點的、現代化的、先進的的企業綜合自動化系統(SAS)，以促進自來水公司的穩定性和安全性。城市水處理的完善發展，已經逐漸使得自控系統成為水廠律設的標準配置。水處理控制技術、綜合自動化系統、水質檢測技術和變頻節能技術，是自來水廠主要的控制技術的四個方面。

1.2 檢測儀表的應用

保證供水和排水水質的重要手段，就是水處理的自動檢測技術。我國自動化技術的迅速發展，使得更多新型自動化檢測儀表逐漸應用于其中。

水處理中的檢測儀表主要有兩類，一類屬于監測生產過程物理參數的儀表，另一類屬于檢測水質的分析儀表。由于在水自動化的應用過程中，檢測儀表的質量直接影響到整個工作的效果，因此在經過對儀表的性能、質量、價格等等進行對比之后，選擇更有效的檢測儀表，是我國自來水廠自動化發展的一大重要任務。

自動化自來水廠中的任何一個環節，都需要與之對應的檢測儀表技術，對于各種工藝的參數，通過儀表可以準確的進行檢測。通過檢測數據，對相關的設備進行應用并改良，充分發揮檢測儀表的作用。在自來水廠中，對于檢測儀表的應用越來越多，為供水質量提供了有利的保障。

2.自來水廠自控系統的功能需求

自來水廠自動化實施過程中，有效的監控室非常有必要的，在水處理過程中，自來水的質量問題是最根本性的問題，而加強水廠的自動化監控系統功能是保證水質的前提。水廠的監控平臺，針對整個水廠生產過程，具備以下幾個方面的功能。

第一，登錄管理。首先，作為整個水廠生產控制指揮中心，應該考慮實行嚴格的安全措施。在進入系統時，首先展示的是用戶的登錄界面，為了保證生產調度整個指導的安全性，設置安全的登錄界面，使得進入該系統的人員需進行檢測登錄，如登錄合法安全則進入，反之系統將自動拒絕相應的操作工作。

第二，管理和控制運行設備。水廠分布式監控平臺，具備對各設備的控制功能，例如機泵、閥門等。操作人員在圖形和操作菜單界面上進行監控工作，利用計算機在線對現場控制站的控制參數進行修改。具有計算機輔助調度功能，可根據出廠壓力和區域調度的需要自動提出配泵方案及全廠流程方案。

第三，重視全廠生產工況數據的全程跟蹤，并進行實時顯示和報警。為了更清晰的掌握全場的水處理情況，應該提供準確的實時動態呈現圖，操作界面要更加清晰化、更加具有準確性，另外對實時動態工藝流程、變配電系統的實時數據進行有效完整的提供，同時進行有效數據、歷史趨勢曲線、報警、查詢的完整提供。管理并提供各類自動生成的報表，達到全場數據信息資源的共享。

3.自來水廠自控系統總體設計的目標與原則

水廠現代化程度的主要體現，就是其實施的自動控制系統，優化了水廠整體管理運營效率。在發展中提高了自控系統的技術性，科學有效的為水廠的管理提供服務，對全場進行實時監控，全面掌握水廠的信息管理，以提高水廠水處理的質量與效率。自來水廠自控系統的主要原則，表現在以下幾個方面。

(1)綜合性

為了提高水廠自動化系統的綜合性能，應該注意將水廠工藝流程中需要的一切有關監控都，并入達到上位系統，這樣就可以突出自控系統的可靠性和易操作性。

(2)節能性

為了最大程度的達到供優質水的目的，應該詳細地針對制水流程，提高各個環節上的優化設計，最終達到生產節能的目的。

(3)安全性

系統的安全性，主要體現在配置高質量的硬、軟件平臺，平均無故障周期長。現場控制站關鍵部分采用熱冗余配置，當PLC出現故障時可以實現自動切換，確保該系統正常運行。并采用UPS后備電源，使得系統在出現供電故障時仍能保持工作。

結論：在信息科技發展迅速的當今時代，急切需要一套能夠保障人們最基本命脈的管理措施，自來水廠應該結合先進技術實現水質的優化，向社會和人類提供安全的資源。在國家政策支持下，完善自來水廠自動控制系統的設計理念，有效實施水處理技術確保水質量的安全性。

[1]田永利,張長勝.自來水廠自動控制系統的設計與實現[J].現代電子技術.2005(04).

[2]徐子松,姚忠東,仲軍衛,張捷.桐鄉市運河水廠供水工程介紹[J].給水排水.2007(05).

[3]張宏偉,王亮,岳琳,連鵬.城市供水管網漏損時間的預測模型研究[J].中國給水排水.2006(05).

[4]李洪榮.廣州市自來水公司網絡平臺升級與改造[J].中國科技信息.2008(08).