凈水廠過程監控系統設計與運行

王雪峰 長春水務（集團）有限責任公司

1 前言

隨著時代的不斷發展，越來越多行業中進行了新型的監控管理模式，取代了低效率的人工管理，使行業建設和發展得到了很大程度的提升。與此同時，新型的監控管理模式依舊是一種比較先進的技術手段，在應用方面仍存在有許多問題，這些問題制約了社會的各行各業利用水利工程進行生產制造的效率的提升，進而影響了整體社會的發展和進步。

2 工程概況

本文以凈水廠為例，探討所在范圍內監控系統設計與運行。該凈水廠占地面積約60萬平方米，周界總長近3300 m，周邊與多條道路接壤，廠區面積大、不可控因素較多。為了進一步保障水廠安全，2017年對廠區原有紅外對射、模擬視頻監控系統進行了整體改造。改造后的安防系統包括脈沖電子圍欄和網絡化監控系統兩部分，滿足水行業相關國家規定和行業標準。既可實現對凈水廠廠區周界、辦公樓、一二期工程、三期工程、廠院大門和道路的整體安防管理；又可以掌握各工段人員的工作情況和生產線的運行情況，還可以對凈水廠重大危險源進行全天候視頻監控，對凈水廠的日常管理和安全防范有重要的意義。

3 凈水廠過程監控系統設計分析

第一，濾池控制。濾池運行控制目的，是使濾池出水達到國家飲用水質標準。要想實現該目的，關鍵是準確地控制濾池反沖洗周期。一般凈水廠是用人定時反沖洗濾池，是憑經驗控制，這樣保證不了濾池出水水質合格率，而且有時又浪費沖洗用水。我們把每個濾池水位與其出水濁度建立起定量的數學關系，這樣，我們根據濾池的水位與運行時間，使濾池出水始終在最佳工況中運行，確保水質合格。運行實際表明，采用這種復合方式控制方式，提高了濾池出水濁度的合格率，并且也降低了反沖洗用水，平均每年節約反沖洗用水費用相當大。第二，加氯控制。加氯系統改變傳統的用電子調節器進行自動加氯的方法，而采用PLC直接控制加氯機內針型閥的三相伺服電機，前加氯為比例投加，后加氯不論復合環路投加還是利用數學模型投加，均由PLC實現，安裝遲后及反應遲后由PLC解決，省掉價錢貴又易損壞的電子調節器，PLC用現場總線連接中控室主站。

4 凈水廠過程監控系統設計與運行問題

4.1 缺乏一定的系統監管和維護

雖然凈水廠過程監控系統模式的設計及應用，是幫助凈水廠的日常工作進行效率提升的一種先進的技術手段，但是凈水廠自身過程監控系統這個新概念的提出，本身對從事相關工作的人來說，是十分新穎、聞所未聞的，所以它本身的相關工作建設開展的就不夠到位。那么由此可見作為后續工作的監管和維護也就自然而然的缺乏一定的基準，這是導致這種模式應用的范圍和程度都比較低的很重要的原因之一。

4.2 凈水廠過程監控系統模式本身存在問題

由于凈水廠過程監控系統模式在我國應用的時間非常短暫，就導致了其中一些基礎的問題還沒有得到解決，例如凈水廠過程監控系統是需要有先進的電子設備支持的，但是目前的設備仍不能完全達到程序操作的程度，很大程度上仍需要大量的人工手動輔助工作。此外，其中的設備許多缺乏嚴密的程序支持，造成了部分用于工作的計算機缺乏完備的運行功能。或者是設備的應用缺乏與人的有機結合，實際管理系統的人很難適應設備的操作。

5 提高凈水廠過程監控系統設計與運行效率的具體措施

5.1 優化凈水廠操作巡視及缺陷處理的方案

針對其中存在的操作巡視及缺陷處理的相關問題，改進的措施是可以及進行綜合的全自動化信息處理，這也就是說需要技術性的變革，而這種變革是可以從根本上提升監控系統的應用效率。對這部分的工作需要專業的設計師來進行設計。設計中需要注意的一個比較重要的思想就是整體觀。可以說綜合全自動化的信息處理模式本身是順應過程監控系統的模式基礎情況的，同時也結合了凈水廠一些信息的整合和處理來進行不斷的改進和調整。完善綜合全自動化的信息處理模式后，在實行過程監控系統時，調控中心的運行人員就可以結合實行過程監控系統模式的監控來調整管道內無功潮流分布，并根據情況及時投、退無功補償水流量等。

5.2 制定完善的監管和維護制度

由于凈水廠過程監控系統模式這種模式本身存在著缺乏一定的監管和維護的現狀，那么政府的相關部門首先要出臺一定的規章制度和行業標準，來確定好國家整體凈水廠整體模式的改革，讓這種改變有變化的依據，以便國家的凈水廠可以長時間正常的運行下去。此外，針對存在著由于凈水廠過程監控系統模式本身應用不廣而導致難以推行的情況，管理者可以進行一定的宣傳，讓人們意識到這種模式的先進之處，進而廣泛推廣。

5.3 優化凈水廠過程監控系統設計和運行模式

凈水廠過程監控系統模式是決定了它被應用范圍和程度的基礎，那么想要提高它的應用程度，就首先要提高它的效率，可以從凈水廠自身日常工作中比較重要的環節入手，例如過程監控系統設備巡視工作。要想提高這一環節的效率，可以考慮采用新技術和新設備進行輔助巡視，從而及時發現設備缺陷，大幅提高巡視效果和整體模式的效率。這就需要新技術和新設備的后備力量支持，那么相關管理者就要改變并深化相關觀念，盡可能的把眼下的情況轉變為機器為主導、人為輔助的行業情況。此外，為了大幅度的提高模式設計人員的水平，政府的相關部門還可以通過制定一系列計劃，鼓勵更多的技術人員走到發達國家中已經應用了過程監控系統這種新模式的凈水廠去，學習先進的技術。還要加強對設計人員的鼓勵創新。

5.4 對相關設計及管理人員進行培訓

由于過程監控系統在凈水廠中的應用是現在比較常用的一種管理手段，那么對具體進行這部分工作人員的技術水平也就是有一定程度的規定。具體措施可以通過開展相關的技能或知識競賽，培養員工的競爭意識。或者是，從源頭提高員工的綜合素質，在進行相關招聘工作時，對員工的學歷可以有一定程度的硬性要求，或者是在上崗前進行一定的測試，測試對相關知識的了解和對管理設備的操作熟悉程度。此外，針對相關人員存在有對自己的本職工作意識程度不高的情況，就需要對相關人員進行系統化的培訓了。這種系統化的培訓，可以請到經驗豐富的相關的技術人員開展座談會，或者是進行實地的操作練習。

6 結束語

綜上所述，制約現階段凈水廠過程監控系統設計與運行效率提升的原因可能是巡視及處理存在缺陷、缺乏監管和維護、模式本身存在問題和相關人員素質低下等。基于此，筆者針對凈水廠過程監控系統設計與運行的具體情況提出幾點改進措施，從優化凈水廠操作巡視及缺陷處理、完善監管和維護、優化凈水廠過程監控系統模式本身和對人員進行培訓等幾個角度著手優化凈水廠過程監控系統的設計與運行情況。