水廠自動(dòng)化供水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

任繼 吳昱

摘要：當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)的科技事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，機(jī)械、電力等各領(lǐng)域基本上都追趕上了自動(dòng)化的步伐，自動(dòng)化控制在科技領(lǐng)域已經(jīng)全面應(yīng)用開(kāi)來(lái)。作為另一大重要資源一水資源，也在力求技術(shù)上的自動(dòng)化。水泵自動(dòng)化供水是國(guó)家政府極其看重的項(xiàng)目，它將切實(shí)造福于百姓。供水系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)研究極具研究意義，本文就立足于此論點(diǎn)，闡述水泵自動(dòng)化的相關(guān)概況，簡(jiǎn)單說(shuō)明水泵供水的自動(dòng)化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：水泵；供水系統(tǒng)；自動(dòng)化；優(yōu)化

水資源問(wèn)題是所有國(guó)家一直不得不面對(duì)和思考的問(wèn)題，其重要性不言而喻。對(duì)于我國(guó)而言，水資源的匱乏仍然有待解決。水作為我們?nèi)粘Ｏ伦魃钪胁豢苫蛉钡闹匾镔|(zhì)資源，節(jié)約方式離不開(kāi)國(guó)家政策、企業(yè)作為和國(guó)民的自我約束，節(jié)水是我們建設(shè)和諧社會(huì)的必要途徑?，F(xiàn)如今，許多企業(yè)的運(yùn)營(yíng)都離不開(kāi)水，如石化、采礦、電力、冶金等等，為了滿足各行業(yè)、企業(yè)或是單位、個(gè)人對(duì)水資源的需求，最好的方法便是利用水泵進(jìn)行自動(dòng)化供水，這種供水過(guò)程不僅操作實(shí)施起來(lái)更加方便，對(duì)提高居民生活質(zhì)量也有所幫助，而且還能有效提高經(jīng)濟(jì)利益水平。

一、水泵自動(dòng)化

水廠中主要供水工具即為水泵，水泵自動(dòng)化技術(shù)就是依據(jù)不同用戶的需求量，自動(dòng)對(duì)水泵運(yùn)行數(shù)量及運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，在水泵接受的外供壓力很低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法滿足用戶需求量的情況，此時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或運(yùn)行數(shù)量，使其水壓升高從而穩(wěn)定整個(gè)供水系統(tǒng)。相反，水壓太高的話，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)利用降低水泵轉(zhuǎn)速和減少水泵數(shù)量的方式，使水壓重回正常值。自動(dòng)化系統(tǒng)可以幫助水泵在工作期間，維持著高效率高穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣的狀態(tài)除了讓水資源更加節(jié)省之外，還為用戶提供了用水保障。就最近幾年發(fā)展來(lái)看，二次供水加壓技術(shù)日新月異，其可拋棄資源耗費(fèi)較高的水塔自行運(yùn)轉(zhuǎn)，做到節(jié)能環(huán)保；還可做到資金化費(fèi)小、占地面積??；且可以根據(jù)不同環(huán)境進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，這一系列的特性都從根本上解決了自動(dòng)供水的需求，也為企業(yè)、單位和居民使用者帶來(lái)了巨大的便利。

水泵自動(dòng)化控制的幾個(gè)方面主要包括供水的時(shí)間、水位及流量，不同情況下還會(huì)有其他額外的控制對(duì)象出現(xiàn)。就拿企業(yè)來(lái)說(shuō)，需要的水量很大，水泵的供水量相對(duì)較多，除以上三方面外，還要對(duì)企業(yè)電力資源的使用情況加以控制，水泵自動(dòng)化需要完成實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)開(kāi)關(guān)水泵，通過(guò)分析水量和電力使用量的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成環(huán)境監(jiān)測(cè)，從而得出水量與環(huán)境的關(guān)系、自動(dòng)控制流量和時(shí)間等。由于針對(duì)到不同需求的企業(yè)、單位或居民這一特點(diǎn)，將其充分納入到拓展性考慮因素范圍內(nèi)，以此特點(diǎn)和因素完成水泵的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，做到了解和拿捏準(zhǔn)供水需求增加或減少的控制節(jié)點(diǎn)，完善水泵自動(dòng)化的管理。同時(shí)，水泵也是一種機(jī)械裝備，對(duì)電力也有一定的需求，因此也要考慮到安全性的問(wèn)題。在使用水泵供水時(shí)，要時(shí)刻做好監(jiān)測(cè)下作，水泵運(yùn)行時(shí)間一旦過(guò)長(zhǎng)，很大可能造成溫度過(guò)高，水流量少的現(xiàn)象，這樣既浪費(fèi)了電力，也容易造成水泵元件的損壞，所以我們要時(shí)刻做好監(jiān)測(cè)工作，避免此類事情的發(fā)生。

除此之外，水泵的自動(dòng)化系統(tǒng)具有良好的報(bào)警功能，當(dāng)蓄水池中的水位達(dá)到過(guò)高或過(guò)低狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)能及時(shí)提醒并迅速做出相應(yīng)的措施。通過(guò)以上的監(jiān)測(cè)和預(yù)防，能夠有效保證企業(yè)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。水廠對(duì)各企業(yè)、單位或是居民應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)記錄和分析水泵的工作數(shù)據(jù)，包括水位、流量、水壓、電力、電流等，有效預(yù)防水泵的下作出現(xiàn)不正常化，也能提高水泵工作效率，節(jié)約資源減少耗能。

二、水泵供水自動(dòng)化系統(tǒng)

近些年來(lái)我國(guó)的電信和電力技術(shù)可謂得到了迅猛發(fā)展，在水泵供水自動(dòng)化系統(tǒng)中最主要的部分稱之為模塊化。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，模塊會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在被分析加工之后會(huì)反饋給自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)當(dāng)下模式做出適當(dāng)調(diào)整，這整個(gè)閉環(huán)控制性的過(guò)程是自動(dòng)化系統(tǒng)的主要工作思路，也是水泵供水自動(dòng)化對(duì)模塊進(jìn)行靈活控制的方式。

水泵供水的自動(dòng)化若要得以實(shí)現(xiàn)，則需要成套設(shè)備的使用，PLC控制器、監(jiān)視器和傳感器等等。PLC控制器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行采集和運(yùn)算，通過(guò)PLC得到的信號(hào)計(jì)算結(jié)果知曉當(dāng)前供水自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行二次處理運(yùn)算，歸納出新數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行分析備份，從而完成一整套流程的水泵供水自動(dòng)化控制。

三、自動(dòng)化供水系統(tǒng)的優(yōu)化

在供水自動(dòng)化控制中，如何優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)，就要重點(diǎn)注意幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1.排真空。水泵中不可以存在空氣，空氣將干擾水泵中的壓力，若未排除干凈水泵中的空氣，泵內(nèi)壓力不夠，則會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓力，這種負(fù)壓力會(huì)損壞水泵葉片，造成水泵無(wú)法正常下作，難以供水。相反若水泵內(nèi)部呈現(xiàn)真空狀態(tài)，葉輪將完全浸泡于水中，可以順利完成排水下作。排真空有絕對(duì)的要求標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的真空度，也會(huì)影響水泵供水的實(shí)現(xiàn)，因此，是否對(duì)水泵進(jìn)行了合格的排真空操作十分重要，它也是影響著能否進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。

2.操縱閘閥。是指對(duì)開(kāi)關(guān)水泵自動(dòng)化系統(tǒng)中的各個(gè)閥門和閘門進(jìn)行控制，在這個(gè)過(guò)程中，要求具各一定的精準(zhǔn)度，所以仔細(xì)的態(tài)度是十分必要的。因?yàn)殚y門和閘門的開(kāi)關(guān)對(duì)水速有影響，若在操作過(guò)程中力度過(guò)大，水泵會(huì)遭到水流沖擊產(chǎn)生不良后果，所以一定要按規(guī)定操作。操縱閘閥主要是做到影響運(yùn)動(dòng)功率，開(kāi)關(guān)閘閥時(shí)的瞬間，運(yùn)動(dòng)功率容易出現(xiàn)瞬間最大值的現(xiàn)象，按規(guī)定操作開(kāi)關(guān)閘閥可以減小當(dāng)時(shí)的功率，還有一點(diǎn)值得注意的是，關(guān)閉水泵是一定要先關(guān)閉閘閥，再關(guān)閉其他。

3.監(jiān)控水流環(huán)節(jié)。其主要作用就是根據(jù)監(jiān)控水位流量的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行開(kāi)關(guān)水泵，當(dāng)出現(xiàn)水位流量過(guò)大或是水位太低時(shí)，監(jiān)測(cè)會(huì)第一時(shí)間提供信息并實(shí)施命令措施，如停止部分水泵工作或降低運(yùn)行速度等。在水泵供水自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備主要作用就是提供水位和流量的數(shù)據(jù)，方便工作人員及時(shí)作出調(diào)整的決策。

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在供水系統(tǒng)中有著深遠(yuǎn)的意義，水泵供水自動(dòng)化系統(tǒng)將致力于減少人力資源的浪費(fèi)，在保障供水質(zhì)量的同時(shí)又節(jié)能環(huán)保、減少耗能，實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)控制最大化，為企業(yè)、單位和居民實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的供水。

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