數字技術在水廠電氣自動化中的應用及創新探析

夏玉焜

（浙江中控信息產業股份有限公司，浙江 杭州 310051）

引言

數字技術是現代信息技術發展的重要產物，通過將數字技術與自動化技術相結合，能夠有效提升系統功能豐富性，滿足行業系統管理需求。水廠在人們日常生活作用具有重要的作用，是保證供水的關鍵所在，且當前水廠的自動化系統正在向數字技術領域發展，實現了與數字技術的深度融合，利用數字技術對水廠電氣自動化系統進行升級，能夠有效減輕管理人員工作強度，提升各項管理工作效率，還能夠減少生產運行成本，為此需要將數字技術靈活地應用在水廠電氣自動化系統中。

1 數字技術簡要概述

數字技術是指利用計算機處理數據的技術，簡稱為DT技術。數字技術能夠通過相應的計算機設備，將聲音、圖像等信息進行二進制轉換，在計算機能夠識別的基礎上，對數據進行加工、運算以及傳輸[1]。

在水廠的管理工作中，因為水廠的日常長管理工作較為復雜，在一定程度上增加了運營管理難度，傳統以人力為核心的管理模式難以滿足水廠電氣自動化系統建設需求，容易受到多種因素的影響，電氣自動化系統運行存在著較多漏洞，通過將數字技術應用在水廠電氣自動化管理中，通過構建統一的數字化、集成化的系統，能夠將多種復雜的水廠運行管理工作統一在數字化平臺中，從而實現協同管理，能夠有效提高水廠運行控制與管理效率。

2 數字技術在水廠電氣自動化系統中的應用優勢分析

水廠電氣自動化系統建設是指以信息技術為核心的系統模式，以此代替傳統的人工管理模式，通過數字化技術手段對水廠的電氣設備、電氣系統以及電氣數據等進行處理，并構建相應的數字化管理平臺，將復雜的電氣系統管理通過數字化平臺開展，其技術優勢主要體現在以下方面。

2.1 提高電氣自動化管理效率

通過采用數字化手段，能夠顯著提升電氣自動化管理工作效率，避免受到管理人員主觀因素的影響，各項電氣自動化管理工作能夠在數字化系統內高效運行，提升各項電氣自動化管理工作準確性，借助數字化技術手段的優勢，全面提升水廠電氣自動化管理工作效率[2]。

2.2 促進水廠電氣系統數字化建設

數字化建設是當前我國水廠發展的重要方向，通過數字化建設能夠全面提升水廠生產效率和管理工作效果，將電氣系統管理向數字化方向轉型，能夠有效促進水廠信息化建設水平提高，構建完善的數字化管理平臺，并對管理系統功能進行增加，能夠幫助企業解決傳統模式中存在的管理問題。數字技術對于水廠電氣自動化已經產生的深刻影響，使得水廠電氣自動化系統逐漸向數字化方向轉型，為水廠的信息化建設提供支持。

2.3 提高水廠電氣數據全面性

水廠在進行電氣自動化系統管理過程中，會產生大量的數據與信息，比如電氣設備運行數據、故障信息等，傳統的電氣自動化管理模式會導致信息與數據不夠全面，而通過采用數字技術，能夠更加全面地展現出水廠的運行數據與信息，從而為水廠電氣自動化系統運行提供支持，通過對數據進行分析能夠對電氣自動化運行模式進行優化，準確識別系統中存在的不足，進而推動電氣自動化系統向數字化方向轉型與發展。

3 數字技術在水廠電氣自動化中的具體應用

將數字技術應用在水廠的水廠電氣自動化中，已經成為水廠電氣系統建設的主要方向，數字技術能夠提升水廠電氣自動化系統運行效率，還能夠提供良好的保護功能，從而保證水廠電氣自動化運行穩定性與安全性。根據當前水廠電氣自動化的建設現狀來看，數字技術的應用主要包括如下幾項。

3.1 GOOSE虛端子技術的應用

GOOSE虛端子技術對裝置以及設計進行的優化，使得二次回路得到改善，具有便于調試和管理的優勢。將GOOSE技術應用在水廠電氣自動化系統中，通過測控設備、智能終端的使用，不僅能夠實現信息數據的交換，能夠對主變、開關以及母線等進行控制；跳合閘的應用能夠保護測控遙控裝置、聯閉鎖間各層等。基于自身的設置，GOOSE虛端子技術能夠對水廠電氣自動化二次回路進行改良，以便于對非電量信息進行操控。

3.2 智能終端技術的應用

在水廠電氣自動化系統中，能夠采用光纖連接，通過間隔層、智能終端采集與數據處理等，提高數字技術應用可靠性。電氣自動化系統能夠實現良好穩定的運行，主要是由于系統具有標準接口，為此將TCP/IP作為通訊標準，能夠有效解決數字化平臺運行存在的問題，將MES、ERP等實現有效連接，從而為水廠提供科學且完善的接口，比如數據信息的交換能夠在硬件與軟件中完成，且能夠的結構實現優化與處理，提升水廠自動化系統數字傳輸效率。

3.3 程序代碼技術的應用

程序代碼技術是數字技術中的關鍵所在，通過采用數字代碼向水廠電氣設備發送指令，能夠有效提升電氣自動化系統運行效率。根據當前水廠電氣自動化系統的建設實際情況來看，普遍存在著效率較低、無法及時傳達、操作指令錯誤的問題，從而導致水廠電氣自動化系統以及電氣設備的運行受到影響。而通過采用數字技術中的程序代碼技術，在傳達相應的運行指令時，對計算機的傳輸情況進行檢測，如果需要進行針對性的操作，則能夠直接干預指令傳輸，從而保證開關等運行處于指令控制中，能夠保證電氣自動化系統具有良好的穩定性，還能夠提升電氣自動化系統運行效率，已經成為當前水廠電氣自動化系統中的核心技術，通過程序代碼對電氣設備與電氣系統的運行、故障檢測等方面進行優化，使得電氣自動化系統運行安全性得到很大提高。

3.4 數字技術在水廠泵站控制中的應用

在水廠的電氣設備中，泵站是一項關鍵設施，是水廠供水等工作開展的基礎，在泵站自動化控制系統中，通過采用數字技術能夠有效提升泵站運行控制效率，其具體應用包括如下幾項：

1）提高泵站綜合系統監測效率。在泵站綜合系統運行過程中，數據分析和處理是一項重要工作，泵站綜合系統的運行控制模式需要建立在數據的基礎上才能夠保證整體準確性。但是傳統的技術對于數據的處理準確性較差，而將泵站自動化系統與數字技術相結合，能夠提高數據收集、分析與處理效率，同時能夠保證數據分析準確性，進而為泵站綜合系統控制提供支持[3]。

2）在泵站自動化系統設計中的應用。在傳統的泵站自動化系統設計中，泵站自動化系統需要建立在遙控模型基礎上，根據所建立的模型完成相應的遙控工作，但是模型構建需要花費大量的時間，且難度較高。通過應用數字技術，可以將控制模型構建環節優化，從而節省更多的時間，必須要構建的控制模型，可以通過數字技術進行數據收集與處理，從而能夠自動生成泵站自動化系統模型，且以數據的方式能夠提高自動泵站綜合系統控制效率和準確性，使得泵站自動化工作能夠實現全過程數字化，相比于傳統的系統控制模式，數字化技術具有較高的應用靈活性[4]。

3）滿足泵站自動化運行控制需求。將數字技術應用在泵站自動化系統中，通過運行數據收集、分析等功能，能夠建立全面化的泵站自動化、數字化控制模式，將從而能夠對泵站控制工作進行整體性的控制、分析和預測。

4 數字技術在水廠電氣自動化中的應用創新策略分析

通過上文的分析可以明確，數字技術在水廠電氣自動化中具有良好的應用效果，能夠滿足水廠電氣自動化運行控制與管理工作的多項需求，但是因為缺乏實踐經驗，當前數字技術在具體應用與落實過程中還存在著一定的問題，缺乏數字技術的創新應用。所以需要結合當前水廠電氣自動化建設現狀，依據數字技術的基本特點，采用科學的創新模式，從而實現對以數字技術推動水廠電氣自動化建設。因此，本文結合相關實踐經驗，提出如下多項促進數字技術應用的創新策略。

4.1 構建完善的數字技術平臺

數字技術需要平臺才能夠將功能實現，所以在水廠應用數字技術時，必須建立完善的數字平臺，以平臺作為管理主要渠道，從而能夠將各項人力資源管理管理工作落實。為此，企業需要建立一個高效化的水廠電氣自動化數字平臺，在該平臺中不斷完善相應的功能，從而使數字化平臺能夠滿足水廠電氣自動化資源管理工作需求。通過平臺的自動化數據整合、分析等功能，能夠全面地展現出水廠電氣自動化的運行情況，且數據更加清晰直觀，促進水廠電氣自動化管理模式更加完善。通過建立數字化管理平臺，能夠為數字化技術手段實現提供基礎，所以水廠需要結合當前電氣自動化建設現狀，建設完善的數字管理平臺[5]。

4.2 完善數字系統功能

數字技術除需要搭載平臺之外，其功能還需要通過計算機軟件進行實現，如果配套軟件較為落后，則會導致數字技術的優勢和效率無法充分發揮，反而會嚴重影響水廠電氣自動化管理工作效率。為此，水廠在構建數字化水廠電氣自動化管理模式時，必須加強配套軟件的開發與應用工作，為數字技術的實現提供可靠基礎，同時對其數字化系統的管理功能進行完善，通過對系統功能的不斷豐富，使其滿足水廠電氣自動化管理工作的實際需求，結合配套軟件和系統的穩定性，能夠全面推動水廠電氣自動化管理工作質量提升，將數字技術手段的優勢最大化發揮。

4.3 加強數據庫建設

在數字化管理模式中，數據是管理工作的核心要素，數字化管理模式必須具有完善的數據庫，才能夠確保管理工作順利開展。因此，水廠不能局限于傳統的管理模式中，而是需要樹立與時俱進的管理理念，將數字化技術應用在水廠電氣自動化管理工作中，構建完善的電氣自動化系統數據庫，將電氣設備、電氣系統等各項數據進行收集、存儲、整理與分析，從而能夠提高水廠電氣自動化建設質量

4.4 以數字技術構建新型管理模式

數字技術的發展在很大程度上推動水廠電氣自動化管理工作效能提高，但是數字技術的發展并不是簡單的技術升級，與水廠電氣工作的融合也不是單一的技術融合，而是理念和思路的開拓。所以為了提高數字技術的應用效果，必須以數字領域發展作為指導和牽引，構建全新的水廠電氣自動化管理模式。數字技術發展對于水廠電氣自動化的影響，首先體現在通過數字技術提高監測工作效能，將數字技術與監測技術相結合，能夠幫助管理人員快速且準確地獲取水廠電氣自動化現狀數據，例如將數字傳感器與傳統的信息收集設備相結合，能夠以數據的形式呈現水廠電氣自動化實際情況，具有良好的應用效果，其中數字技術發揮著關鍵作用。通過利用數字技術提高系統監測等工作效果，能夠使得水廠電氣自動化運行質量在很大程度上得到提升。

5 結語

簡要分析數字技術的基本內涵以及應用優勢，并對數字技術在水廠電氣自動化系統中的具體應用進行分析，最后提出多項有利于促進數字技術應用效果提高的措施，希望能夠對我國水廠電氣自動化建設起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提升數字技術應用效果。