水厂电气自动化设计与管理探究

作者:   日期:2019-11-01

摘要:水厂的发展直接关系到社会的发展,水厂不仅能够为人们的生产和生活提供用水,还能促进社会的发展。因此文章主要分析电气自动化在水厂中的设计和管理,从而进一步提高电气自动化在水厂中的应用价值,实现良好发展。

关键词:电气自动化; 设计和管理; 水厂;

引言:

  水务规划设计在城市河道综合治理、城市水资源综合利用、城市水土保持、市政给排水、城市远距离引调水、城市防洪等领域有一定的作用。随着电气自动化的广泛应用,保证水厂的供水效率,提高供水系统的有效性,全面贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,结合水厂自身业务优势,采用电气自动化技术,提供技术保障的同时,及时发现应用中存在的问题并解决,实现水厂电气自动化设计的进一步优化和改善,加强管理,保证电气设备能够正常运行。



一、 电气自动化在水厂中的设计分析

  电气自动化是电气信息领域新兴的专业,由于和人们的生产和生活联系紧密,发展较为迅速,逐渐成为高新技术产业的重要组成部分,在国民经济中发挥着巨大作用,涉及的范围广泛,各行各业中都有广泛应用,具有较强的综合性,能够有效减少生产工作中的人力、物力和资金的投入,还具有高可靠性,能够保证各项生产活动的正常进行。因此,水务规划企业也逐渐意识到电气自动化的重要性,将电气自动化技术和相关设备应用到水厂中,水厂是一个综合且又复杂的系统。现阶段,大多数水厂采用的方法是从水源地抽水进水厂统一消毒、沉淀、过滤,最后泵送至用户家中,然而电气自动化技术在这些流程中的使用仍然存在很多问题,比如,控制系统与控制设备的关联性不高,无法实现高效、稳定的控制管理;设备接口和软件应用无法匹配,缺乏一致性;采用国外先进设备的控制功能,无法满足工艺的需求;一些电气自动化设备的安装不准确以及质量不过关等。另外,操作人员不具备专业的电气自动化知识,对自动化系统和设备的操作不准确,使得操作无法达到标准,而且维护水平也较低,当设备或系统出现问题时,很难合理解决。因此,以下具体研究电气自动化在水厂中的设计现状。

 1.1、 滤池水位控制的电气自动化设计应用

  在现代供水系统中,滤池过滤水位保持平衡在水厂水处理过程中属于重要环节,直接关系到水处理的质量。一般水厂采用石英砂和活性炭进行水的过滤,过滤水中的悬浮物质,清除水中的污浊和异味,因此有两种不同功能的V型过滤池,这种水池两侧进水槽被设计成V字型,既能实现冲洗,又能实现进水。以往水厂自来水的生产过程中,采用人工检查的方式,控制滤池过滤水位,观察实际水位与设定水位的差距,进而调整滤池的出水流量,假如出水流量已经达到最大值,过滤水位还未下降,就需要开启滤池手动反冲洗操作,将水位下降至标准范围内。假如水厂的生产量为20万吨,就需要21个过滤池不停的进行运转,才能满足供水的需求,导致操作人员的工作量较多。

  将电气自动化技术应用于滤池水位控制中,能够有效减少操作人员的工作压力,提高生产效率,满足水厂生产工作的需求。现阶段,很多水厂采用电气自动化设备进行控制,利用PLC系统,实现滤池水位控制的目的,在进行设计时,将电气自动化控制设计为三部分,即现场设备控制系统、PLC集中控制系统和远程操作控制系统。现场设备控制系统利用DP或者无线连接的方式,与PLC集中控制系统进行通信联系,电气控制器通过网络总线接入系统中,计算机网络系统为基础,实现水厂生产的一体化控制。另外,电气自动化还能将生产进度、信息处理以及监督控制结合起来,实现全方面的控制。每个控制模块是独立存在的,每个模块功能不同,互不影响,但是模块之间互相关联,假如某一个模块出现问题,并不会影响整个系统的正常运转。电气自动化控制滤池水位系统程序设计中采用PID算法,实现闭环控制,将实际过滤水位为主要反馈数据内容,滤池水阀为被控制对象,当水位高于标准值时,控制模块会自动打开水阀进行放水,保证滤池过滤水位恒定不变。

 1.2、 清水池的电气自动化设计应用

  对于水厂来说,生产效率决定了供水效率,直接关系到人们的生产和生活,因此就需要针对水厂的生产环节和各组成部分的功能,严格按照相关标准进行控制划分,实现分散性控制。将电气自动化设计应用于水厂控制中,能够实现数据传输和共享,实现人机交互,自动化控制和人工控制能够转变运作,通过电气自动化,将大容量智能设备连接控制设备。水厂中的清水池中,要能够存储一定量的水,水位一般在1米~3.8米,才能避免水厂出现供不应求的情况。一般清水池具有时变性和突发性,难以建立精确的数据模型,通过电气自动化控制,采用模糊控制算法,准确计算水位控制输出量,同时利用系统PLC程序设计,完成水厂生产运行的最后一道工序。

 1.3、 水厂中综合性自动化设计应用

  目前,水厂的供水系统应用电气自动化控制技术,结合计算机网络技术和信息技术,推动水厂的稳定发展。从水厂发展角度分析,采用供水区域的自动化、综合性控制,能够有效减少供水的成本,提高供水效率。主要包括对供水管网的数据采集和统计,实现数据监控,同时对加压泵站的工作状态进行监管,仔细检查地理信息系统和水表抄表系统的数据信息,并将这些内容结合起来,进行综合性的处理,满足水厂综合性自动化控制的需求。

二、 电气自动化在水厂中的管理分析

  从水厂的发展现状分析,不仅要将电气自动化技术和设备合理应用于生产工作中,还要做好管理控制工作,以下具体分析如何做好电气自动化在水厂中的管理工作。

 2.1、 培养具备专业电气自动化知识和技术的人才

  电气自动化系统的发展代表了社会的发展,随着科学技术的改进和创新,电气自动化系统逐渐被应用于各个领域中。电气自动化控制工作具有高专业性和高难度性,需要有扎实的数学、物理基础,以及较强的外语综合能力的专业人才才能胜任此项工作。尽管我国目前大力支持人才的培养,特别是电气自动化方面,然而由于技术领域不同,人才培养也存在很大差异,知识的学习远远赶不上技术的发展,而且水厂生产工作相比其他领域具有一些特殊性,人才的培养需要将理论和实践相结合,这样一来,即便出现系统故障,管理人员也能结合所学知识进行维修和管理,将故障为生产带来的损失降低。水厂结合电气自动化系统,能够促进水务规划设计行业的发展,推动水力以及电气自动化的发展,而且培养具备专业电气自动化知识和技术的人才,还能提高我国整体的电气自动化水平。

    2.2、 提高水厂电气自动化信息处理的能力

  水厂在正常运行过程中,需要采集大量的数据信息,利用电气自动化系统,将采集到的信息进行研究和分析,从而引导水厂正常运转,管理水厂的各项流程和工艺。同时,数据采集的结果,直接关系到水厂的发展,影响管理人员的后续工作开展,假如数据出现错误或者不准确,会导致管理人员工作调整也出现问题,影响供水质量,严重的话会影响社会经济的可持续发展。因此,要想避免出现这些不良情况,就需要提高水厂电气自动化信息处理的能力,保证采集数据的真实性、准确性和可靠性,并从数据中得出有价值的信息,分析水厂电气自动化系统的运行情况,如果采集的某个数据出现显着的错误,可能意味着电气自动化系统和设备中某一点出现了问题,相关管理人员和维修人员再进行检查和维修,保证电气自动化能够正常运转,提高水厂的供水质量以及系统的安全性。

 2.3、 提高水厂电气自动化信息存储的能力

  水厂中应用电气自动化技术难免会出现一些问题和故障,而且电气自动化系统中存储着大量的数据信息,这对信息的存储是一个较为严重的威胁,不仅会影响系统的正常控制,还会出现一些潜在风险,导致水厂的生产流程和施工工艺出现混乱,尤其是长期使用电气自动化系统,又没有定期进行维护,就会导致诸如此类问题的发生。另外,水厂的电气自动化系统中还包括功能复杂的控制系统以及供水系统,因此更加需要提高水厂电气自动化信息存储的能力,增加信息存储量,保证整个系统的安全。

 2.4、 规范管理人员的操作技能,明确岗位职责

  对于水厂的运行来说,维护人员、管理人员的工作水平、操作技能直接影响着电气自动化的安全性。因此就需要规范相关人员的操作技能,明确岗位职责。比如,制定和修改管理人员的管理制度,实施细化管理模式。积极学习自动化设备以及专业技术相关管理工作,应用新技术、新产品,提高水厂的自动化水平。另外,制定明确岗位责任制度,对于工作不认真、不负责的人员进行惩罚,提高管理人员对电气自动化系统管理的重视程度,从而保证电厂能够正常运行。

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