信息技術在水廠凈化水質過程中的應用

戴豐

（嘉善縣水務投資有限公司，浙江 嘉善314100）

水是一種特殊的資源，是人類生存與發展的必要物資之一，供水企業承擔著為人們提供優質水源的重要任務，在企業水質處理等多項工作流程進行過程中的均需要結合市場發展的需要進行供水規劃與管理，信息技術的運用在其中發揮著重要作用，是供水企業競爭力提升的必要措施之一。

1 供水企業凈化水質過程中信息化建設及其必要性

供水企業凈化水質的過程是一項較為復雜的體系，在目前信息技術的運用之下要求充分利用網絡技術、計算機技術以及數據庫技術，對凈化水質的流程進行電子化管理與控制，優化供水企業水質凈化的流程，對企業生產經營活動中的各項信息進行有效控制與集成處理，并將這些信息為企業所用，以此有效提升企業的經濟效益，促進企業市場競爭力的提升[1]。

供水企業經濟增長中的必要條件之一即是信息化，這是供水企業走上市場化運營的必要前提條件之一。由于供水企業管理基礎極為薄弱，企業的生產經營觀念較為落后，因此在企業運營過程中存在著多種問題，導致管理水平較為低下，出現了“跑、冒、滴、漏”等多種不良現象，降低了供水企業的經營效益。信息化技術的運用是對傳統管理方式的重要補充，有效提升了企業的運行管理效率，是目前供水企業進行市場化改革的必要措施。

2 信息技術在水廠凈化水質過程中的應用

供水企業在運用信息技術進行水質凈化過程中主要體現為建立水務自控系統的結構，要求建立原水/井群提取控制系統、原水的凈化處理及輸送控制系統、視頻監控系統以及總控室監控系統，將信息技術運用到水廠工作的多個層面。

2.1 原水/井群提取控制系統

不同的水質在工藝處理上具有很大的差異性，供水企業在水質凈化過程中在工藝流程操作上具有一定的差異性。一般水源均為較為偏僻的地帶，與水廠距離較遠，供水企業正常運行的重要前提是具有充分的水源，這是企業經營的命脈。因此供水企業在作業過程中要求確保水源地的水泵能夠正常且穩定地工作，能夠按照供水企業的要求完成輸水任務，這是供水企業正常運行的必要前提與基礎。

原水/井群提取控制系統中要求能夠監測水源地的供電電壓、電流等信息，同時采集并監控出水壓力與流量。并建立水泵的啟停監控。原水/井群提取控制系統在采集到相關數據信息之后，將這些信息上傳至供水企業的總控室，供水企業總控室的工作人員提取系統中的相關信息，并建立智能監控調度系統對水泵的實際運行情況進行調度與控制[2]。

2.2 原水的凈化處理及輸送控制系統

在水源地采集到原水之后，將其輸送到水廠之中，結合水質的情況的不同分別進行相應的不同處理。若原水濁度較低，水質條件較為良好，可以只對其進行簡單的消毒處理，否則則需要進行過濾、沉淀、加藥等作業流程。若水源處于深地層，對水質進行檢測，若已經符合國家工業與居民使用的國標要求，可以不對其進行特殊性處理，可以直接使用。

PLC 能夠保證供水的恒壓，對水泵的工作狀態進行優化，并能夠采集并監測供水管網流量、出水壓力，實現對水泵啟停狀態的有效控制。

具體表現為可以運用凈化處理與輸送控制系統設置反饋值，設置PLC 運行PID 控制算法，通過系統運行可以實現管網的恒壓供水。輸送控制系統的運行能夠結合水泵總的累計運行時間來判斷水泵的優先啟動順序，一般采用的運行方式是先啟動總的相對較少累計運行時間。若一臺水泵難以滿足實際供水需求，則可以同時啟動幾臺水泵，由系統PLC 進行控制。以此來滿足供水系統的實際運行需求，對水泵運行進行有效優化[3]。

在對供水企業輸水泵的控制上可以采用總控室的智能監控調度系統，對水泵進行有效控制與遙測，使之能夠顯示各類數據?；蛘咄ㄟ^泵站內設控制柜上的手動開關，實現對水泵的就地控制。

2.3 視頻監控系統

供水企業在凈化水質與安全生產過程中為了保證能夠安全生產與正常運營，對重要水域的水質情況建立了全天候的監控體系，視頻監控體系在供水企業的運行過程中發揮著重要作用。需要凈化的水質多處于較為偏僻的地帶，因此在水源地附近建設了可以自動運行的泵站，并將其納入到總控室的監控體系之中。監控人員可以利用視頻監控體系來了解水源地的實際運行情況，能夠判斷出水泵的實際運行狀況。如果如果在其中發現問題，可以立即指派附近人員進行即時處理，使得系統作業能夠安全進行。

云臺、攝像頭、硬盤錄像機、解碼器等共同構成了視頻監控系統的設備，攝像頭的設置能夠結合監控的需要，調節并轉動攝像頭，總控室在接收到音頻與視頻信息之后，將其顯示在顯示器之中，并將其存儲在硬盤錄像機之中，可以隨時查詢到儲存的信息[4]。

2.4 總控室監控系統

凈水處理過程中需要由總控室對大量的信息進行相應處理，對設備的監控與控制、對監控區域的管理、相關控制與調度等工作均需在總控室監控系統中完成。同時還能夠記錄數據、采集數據并結合凈化水質的具體需求進行管理、制作報表、進行數據的實時分析并制作出歷史趨勢、顯示作業流程并設置報警體系等。對監控體系設置圖形化的系統體系，要求在系統之中能夠體現出各個水廠設備的水泵運行情況、水源地的水質信息等，并將其反映在系統平臺之中，為設備管理人員提供了解系統運行情況的途徑。通過系統的實際運行情況，設備的管理人員能夠對供水系統的實際運行情況進行全面了解并掌握，并在設備中下達操控指令，以實現對凈水系統的自動控制。

總控室運行過程中首先要求能夠進行操作控制，能夠實現對設備運行情況的在線實時控制，能夠啟停設備并設定管網壓力值。

在控制系統中能夠顯示各個PLC 站內設備的實際運行狀況，對水廠作業的工藝流程圖能夠較為清晰地顯示與體現，包括供水管網壓力、水源地電壓和電流、瞬時和累計流量、水池液位等信息。能夠對數據進行有效管理，對系統運行中的數據進行及時存儲并管理，用戶對此能夠即時查閱。建立報警系統，在監控系統設定中若發現在管網中的流量或者壓力值超過系統中設定的固定數值，或者設備在實際運行過程中出現一些突發狀況，報警系統能夠自動開啟，并顯示在報警窗口之中以供作業人員對此及時處理。要求具有安全功能，能夠對系統的實際執行情況進行安全加密，為系統運行提供安全防護，系統能夠記錄操作人員的個人信息與操作信息，系統后臺能夠對個人信息與設備的運行情況進行記錄并分析。同時支持打印功能，能夠對系統中的圖形與報表進行打印。

3 供水企業的實時數據采集與監控技術應用

在供水企業進行水凈化過程中要求運用實時數據采集技術與監控技術，對水質凈化中的多項工作流程進行監控與管理。

其中運用最為廣泛的技術之一是GPRS 定位技術。其中的技術主要有DTU 數據傳輸模塊、遠程數據中心模塊、前端數據采集模塊等，分別負責不同的工作內容。在監控中心信息交換、協議與遠程數據信息處理等層面上主要通過DTU 數據傳輸模塊實現，在對水源與設備的數據采集，以及系統數據的初始化運行層面主要通過前端數據采集模塊實現，能夠對采集到的大量信息數據進行分析與比較，以此判斷水質處理的質量，并將所監測到的數據上傳至數據信息中心。數據庫及通信功能的操作則主要是通過遠程數據中心模塊體現的，要求系統具有良好的完整性，系統設備具有良好的運行穩定性，并且可擴展，能夠有效分析、處理并存儲數據信息，這是供水企業進行水質凈化與生產安全管理的必然要求。信息技術在建立之后要求結合使用需要進行定期更新與系統維護，并能夠實現對信息內容的多種擴展。

結束語

供水企業在運用信息技術進行水質凈化過程中可以結合工作流程建立原水/井群提取控制系統、原水的凈化處理及輸送控制系統、視頻監控系統以及總控室監控系統，運用GPRS 定位技術進行實時數據采集，優化DTU 數據傳輸模塊、遠程數據中心模塊、前端數據采集等模塊設計，要求系統具有良好的可擴展性。運用信息技術對傳統的工作方式進行優化，提升供水企業的運行效益。