水廠電氣二次設備及其自動化改造

蘇州工業職業技術學院 費娜

前言

水廠二次設備在其生產過程起到關鍵性作用，與水產生產質量與安全息息相關。伴隨高新技術在我國不斷發展過程，自動化技術廣泛應用于我國各個行業，并獲得較好的成效。對于職工來說，需要積極引進水廠電氣二次設備與自動化技術的有機結合，保證水廠電氣二次設備的正常運營，推動水產電氣行業的不斷發展。

1 自動化信息技術概念

自動化技術是指在信息技術的前提下，應運而生的新型綜合應用技術，其包括了計算機技術、精密傳感技術以及GPS等應用技術。自動化技術具有多種優質性特點，其不僅可以替代人工實施一些危險性工作，保障設備生產的安全，還可以進行機械自動化工作，提高生產的進度，不論是在水廠安全保障方面，還是在產品質量方面都發揮著智能技術的強大優勢。尤其是在社會激烈競爭的新時代，自動化技術的運用效果更加明顯，其已經被廣泛應用到眾多領域中。智能化技術的到來，給人類建設提供了極大的便利。與傳統工業電氣造作功能大相徑庭，其不僅是工業制造中只執行單一任務的工業機器操作設施，它的應用逐漸得到眾多大型企業的青睞，其應用范圍也越來越廣泛[2]。

2 水廠電氣設備二次設備配置的分析

大部分水廠設備具有各種各樣的功能，其結構比較復雜、系統性強，二次設備是水廠電氣設備不可或缺的組成部分。現階段，大多數水廠二次設備的使用年限已經超過數十年。因為水廠建設時社會經濟水平和科學技術水平較低，使用自動化技術的現象少之又少，而且部分設備還存在能耗高、設施老舊等故障問題[1]。所以，水廠在進行生產制造過程，生產效率與產品質量逐漸低下。另外，工作人員要花費大量精力維修各種陳舊設施，生產成本由此浪費。對于此種情況，可以利用配備電氣二次設備解決，通關計算機系統監控水廠生產全過程，遠程實時監控二次設備，對水廠設備實現無人操作與機器化生產。這樣做有利于減少人力浪費情況，減少故障出現頻率，提高機組的生產成效，保障水廠的正常生產保持高效率的生產運行。

3 水廠電氣二次設備應用自動化技術改造的優勢

3.1 靈活性特點

自動化技術應用在電氣工程中，可以給工作人員節省較多的精力與工作時間，在一定程度上降低了建筑人員的工作強度。另外，對電氣設備生產的靈活性起到一定作用，智能技術的使用過程即使沒有專業人員的現場管理也可以有效工作，這樣一來，提高了水廠設備效率，并給相關單位帶來巨大的生產效益

3.2 有效提高電氣工程設備的安全性

自動化信息技術在電氣工程中的使用過程中，在一定程度上可以降低電氣設備故障率，實現水廠設備運營的安全性。自動化技術具有較強的靈敏特點，工作人員在設備操作過程中極易出現錯誤，自動化系統會及時發出警報提醒并采取應急措施，從而防止安全事故產生，切實保證電氣設備生產過程的安全性。

3.3 優化電氣工程技術，有效降低成本

伴隨人工智能技術在當今社會的廣泛應用，帶動了電氣設備生產技術的發展，在電氣工程中應用自動化技術，可以有效進行信息的搜集、保存、整理、應用等工作。所以，智能化技術能夠給企業節省大量的成本與時間。

4 自動化技術在水廠電氣二次設備中的分析

4.1 中央控制系統

中央控制系統是水廠電氣機械自動化控制技術的核心內容，其主要承擔著將數據信息快速、精準地傳輸到指定部分的重要任務，同時也需要將收集到的相關數據信息進行科學合理的分析整理，從而確保電氣系統能夠高效運行，而中央控制系統是基于微型計算機實現的，通過集成化系統的搭建，能夠實現中央控制系統所需的各項功能。微型計算機的特征是具有較多的端口、穩定的運行狀態，并且能夠有效實現多線路工作，能夠有效提升電氣控制系統的工作效率，使系統運行的安全性以及穩定性得到有效保障[2]。

4.2 自動化技術的信息接收與處理分析

水廠電氣機械自動化控制的實現主要基于數據信息的接收與處理上，因此，在實際的應用中，除了要使中央控制系統模塊以及傳感器模塊具備精準、高效的運作，還需對傳感器獲取的信息進行及時有效地傳輸與處理。而水廠電氣控制系統的信息數據處理內容主要是將采集到的數據與既定數據進行比對，如果在比對過程中出現較為明顯的差異便會發出相關的警報，以此來告知相關人員及時采取有效措施。因此，良好的信息接收與信息處理能力能夠有效降低水廠正常運行中的事故發生率，提高自動化控制系統的穩定性，使相關工作人員安全得到有效保障。

5 自動化技術在水廠電氣設備中的應用目標

（1）功能性目標。有效運用自動化技術可以實現電氣工程的保護、控制、管理等功能。

（2）保障目標。自動化技術通過使用微機保護裝置，為供配電系統提供一系列保障措施，避免因各項事故造成的連鎖反應。

（3）信息輸送。在水廠生產中使用自動化信息技術可以將電氣計算設備所收集的各項數據通過有效整合、處理，然后輸入到控制中心。

（4）控制管理。自動化技術能夠利用計算機系統將電氣工程的有關信息通過微機模擬操作設置，執行控制命令，并達到工程的高效運營目標。

（5）穩定性目標。通過引入自動信息化技術，可以對電氣設備進行繼電保護、自動化控制、自動化管理等先進技術的使用，實現電氣設備的穩定性目標。

（6）需求性目標。在目前信息化社會飛速發展的今天，各種水廠生產企業都因市場需求的變化而不斷進行生產運營方式的自我改革、自我創新，通過智能化技術可以幫助電氣設備生產滿足市場的不同需求，如自動化需求、信息化需求。

6 水廠電氣二次設備進行自動化技術改造的有關分析

6.1 二次設備自動化控制方面的應用分析

在電氣設備生產過程中，應結合自動化技術設置相關的自動控制系統。在電氣設備生產途中出現問題時能夠有效進行自動保護與防控工作，防止一些生產安全問題的產生，在進行自動化控制系統設計時充分應用自動化技術，切實保障電氣設備生產工作的安全性。設計自動化控制系統的過程中，可以進行GPS系統的裝置，并首先將其運用到水廠電氣的相關設備及裝置中，然后通過傳感技術將水廠電氣設備生產過程的各項數據進行有效錄入，并輸入到計算機系統進行保存處理。通過收集各個環節運作及運營信息，運用相關數據處理對有關信息進行分析、優化整合與處理。然后通過相關數據對比，發現錯誤信息，并及時進行錯誤更正及有效防控措施。自動化技術的應用能夠切實提高電氣設備的自動化控制效率。

6.2 電氣設備的優化情況分析

智能化技術對于電氣設備而言，其可以給電氣設備的運行工作帶來較大的優化效果。設備優化的主要方法是利用智能化技術包含的遺傳算法技術。遺傳算法技術是當今世界一種較為先進的計算技術，它的工作原理是對某種數據進行一定的模仿然后形成的遺傳計算原理，其模仿進化過程參考了達爾文提出的自然選擇觀點。在實際的運用過程中，是通過快速搜索方式并結合生物進化規律進行數據的有效計算。

7 水廠二次設備與自動化改造的措施

7.1 運用自動化技術進行電氣設備控制工作

在水廠電氣工作中的設備檢測中，通過自動化技術對其實現有效控制效果，可以達到水廠電氣設備較高的質量監控效率，當電氣設備運營過程中出現問題，智能化技術可以迅速將錯誤信息傳入到計算機系統中。而這些先進的自動技術在以往的傳統水廠電氣設備建設中是沒有的，也從未涉及智能信息領域。目前，大多數電氣相關企業在應用自動化技術過程中不斷對其進行改革創新，以達到電氣設備生產技術的高效率。應用自動化技術，能夠節約生產成本，可以有效節省時間并極大地提高電氣設備的工作效率，防止出現安全隱患或是故障問題。進而保證水廠電氣設備生產工作的順利進行。

7.2 水廠電氣二次設備改造的重點

主要以下幾個重要部分，能有效推進水廠電氣二次設備技術改造的工作。通過電氣二次設備使水廠達到安裝試驗流程、技術條件、功能等各方面的要求，這也是二次設備的重點實施方向，是安裝二次設備與改造自動化技術的首要目標。主動控制與被動管理是控制二次設備生產的兩個基礎內容。前者是進行生產前期審核上的一些步驟，主要在項目計劃與生產設計中提出相關問題，及時改正錯誤。后者是在二次設備改造中，比如水廠管理部門和質量機構等過程中糾正不良因素，與技術偏差。此外，技術人員作為整個二次設備改造的核心，應在二次設備自動化改造的質量與進度中尋找平衡點，與工作人員積極開展關于技術和設備操作方面的溝通，簡化程序，優化生產工序，確保工作重點和注意事項得以落實。

7.3 電氣二次設備控制系統的改造

首先應在硬件裝備方面創建優勢特征，可以采取主控級和單元控制級二者的雙層控制系統，配置光纖網絡已達到二次設備的最優發展。第二，應該為水廠工程操作人員配備一個獨立工作室，主控級的二次設備系統與某個主機建立對接工作，以便實現工作人員對于水廠各個生產設施的檢測與控制。第三，水廠想要各個設備中進行數字通信，在監控與檢測中心應利用計算機系統建立一種網絡交換機，這樣一來，在單元控制級方面的主機也可以一同運作，實現水廠設備的自動化生產。

8 結語

綜上所述，在這信息社會瞬息萬變的今天，自動化信息技術在被應用到水廠電氣設備生產經營中，應重視與生活實際結合，及時改革創新自動化技術在電氣工程的運用措施，讓其與時代發展背景相一致，有效提高建筑電氣生產質量，并保證整個建筑過程的工程效率，給人們打造出舒適、高效的生活環境。因此，就需要企業與相關設計人員在進行電氣工程項目的管理與建設過程中，充分使用智能化信息技術帶給工程的幫助，從而增加水廠電氣企業經濟效益與社會效益。