浅析水厂自动化中存在的问题及其对策

摘要：依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理，提高设备运行效率和可靠性，节省宝贵的水、电资源，是技术发展的必然趋势。水厂自动化中出现的问题与目的、设计、设备和管理等多种问题有关。

关键词：水厂自动化；设备管理；自动化设计；自控设备

中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0043-02

我国水厂自动化在20世纪80年代得到了较大规模的发展，特别是随着外资的引入，大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国，建成了一批全引进的水厂，使我国水厂自动化进程大大加快，自动化水平也快速提高。在一些已实现自动化的水厂中，虽然其自动化系统和设备与其他行业如化工、电力等相比并不差甚至更先进，但是其功能并未充分发挥出来。根据对近40个引进水厂自动化设备的调查资料表明：单项设备运行情况基本良好的占78.3%，基本运行正常的占11.7%，设备故障极多已被拆换替代的占5.7%，设备从未投入使用的占4.3%。对于这些水厂自动化中出现的问题，究其原因，与设计、设备和管理等多种问题有关。

一、水厂自动化中存在的问题

（一）水厂自动化设计中存在的问题

水厂的生产过程是一个较为复杂的连续过程，对于其自动化系统的设计要求较高，涉及众多技术和设备，设计本身具有一定的难度，故在有些水厂自动化设计中存在的问题较多，影响了自动化功能的发挥，甚至影响了系统的正常运行。

1．缺乏统一的发展规划。在有些水厂自动化设计中，对控制系统的持久性和未来发展规划一致性考虑不够全面，导致控制系统开放性和扩展性不够，造成系统很快落后于生产发展的需要。

2．功能设置过于复杂。在有些水厂自动化设计中，由于片面追求高标准，致使功能设置过于复杂，而忽略了水厂的实际工艺情况和管理水平，使系统的故障率增高，而维护管理又跟不上，导致关键工艺的自动控制得不到保证。

3．功能设置过于简单。在有些水厂自动化设计中，工艺过程的功能设置过于简单，达不到控制要求，特别是关键工艺的控制要求，造成虽有自动化系统，但关键工艺（如投药等）仍由手动完成的现象，失去了实现自动化的实际意义。

4．设置过多的手动功能。有些设计为了在自动化系统故障时不影响生产，而设置了过多的手动操作功能，从设计上就将自动化系统置于可有可无的地位，既造成了设备的重复投资，也使生产人员产生了不正确的依赖心理，加上运行管理改革力度不够，出现了自控设备搁置不用而仍由人工手动操作的现象。

5．设计人员水平不够。水厂的自动化设计涉及众多技术和设备，要求设计人员既要掌握先进的控制技术，又要熟悉生产工艺过程，同时对设备也要有相当的了解。但在有些设计中，由于设计人员对生产实际情况或对进口设备的性能了解不够，导致设计与实际生产有出入或出现设备选择不当，满足不了工艺要求，造成了自动化系统局部失败。

（二）水厂自控设备存在的问题

设备方面存在的问题也是影响水厂自动化系统正常运行的一个主要因素，具体表现在如下几个方面：

1．质量问题。水厂中有些设备容易出现质量问题，如碱度计、氯氨测定仪、溶解氧测定仪、计量泵、调节阀、电磁流量计等，这些质量问题有的是设备本身的质量不过关，有的则是安装或维护质量达不到要求，但均影响了自动化系统的正常运行。

2．配套问题。在有的水厂自动化系统中，外围设备如传感器、测量仪表及执行机构本身并无质量问题，而是精度不够或稳定性达不到系统要求，也是影响自动化系统正常运行的一个原因。

3．备品备件问题。有些设备发生故障后，由于缺乏备品备件而一时无法修复，这对进口设备尤为明显。如果由原产品供应商修理，则时间长、费用高，特别是有的产品已更新换代而根本无法得到备品备件，造成了这些设备的检修十分困难，从而导致这些设备长时间处于瘫痪状态，影响了自动化系统的正常运行。

4．检修和改造问题。对于部分进口设备如网络设备，由于外商对通信协议和通信软件的公开性不够，且本身的技术要求也较高，既增加了这些设备的维护和检修难度，也降低了自动化系统的开放性，影响了系统的正常更新和改造工作。而且很多进口通信设备较难与国内设备互联，致使更新和改造困难，从而降低了自动化系统的合理性和统一性。

（三）管理方面存在的问题

水厂自动化系统建立后，管理水平滞后是影响自动化功能正常发挥的一个重要因素。由于管理人员受自身素质和传统观念的束缚，未能在管理方面进行及时的调整和改革，导致管理水平落后，无法适应水厂自动化的发展需要。如何提高管理水平和管理人员素质是自动化水厂目前面临的一个重要课题。

1．不注重设计、安装、调试过程的人员参与。很多水厂在建设自动化系统时，由于受人员和素质的限制，常采用交钥匙工程的方式，这样在建设时轻松省事，但后患无穷，由于没有自己的技术力量参与设计、安装、调试过程，导致投产后出现很多问题，影响了系统的实际运行效果。

2．对自动化系统和设备不够熟悉。由于值班人员缺乏必要的技术知识，对自动化系统和设备不够熟悉或掌握不够，导致设备得不到正常的保养、调校和检修，造成仪表精度降低或设备故障；导致软件得不到必要维护和调整，造成因一些小软件故障得不到及时处理而影响系统正常运行；有的甚至出现误操作或引起人为故障。

3．缺乏完善的自动化管理规程。水厂实现自动化后，其运行管理和维护管理已和传统水厂不一样，但不少水厂在这方面的改革力度不够，缺乏满足自动化生产需要的管理规程，如岗位职责、运行管理制度、操作规程和设备维护保养及检修规程等，致使运行管理满足不了生产需要，维护管理达不到要求。

4．缺乏专业的、稳定的维护队伍。自动化系统和设备虽然具有较高的可靠性，但也会出现故障，需要维护人员尽快排除。同时，设计情况与实际运行情况不一定完全一致，即使与投入运行时一致，过一段时间后也会有所变化，另外经过一段时间的实际运行后，一般都需要对系统中存在的某些缺陷进行改进，以使系统更加优化，这就要求维护人员对自动化系统和设备进行必要维护和调整，特别是当生产工艺变化后，需要对控制系统进行相应修改和开发。但是，由于缺乏专业的、稳定的维护队伍，使一些小的软硬件故障得不到及时的修复和处理，渐渐由小问题变成大问题，甚至导致自动化系统瘫痪。

二、解决问题的对策

（一）正确认识自动化技术在水厂应用的目的

水厂的自动化技术有着广泛的前景。依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理，提高设备运行效率和可靠性，节省宝贵的水、电资源，是技术发展的必然趋势。水厂自动化的主要目的不是节省劳动力，而是实现可靠、优质、高效的保证。

（二）重视管理，不断提高管理水平

1．积极沟通，了解应用自动化技术对于设备管理的重要作用。积极沟通，使水厂全体员工上下认请在设备管理中应用自动化技术是现代设备管理的趋势。通过参观、学习其他企业在设备管理中应用自动化技术的成功经验，推动自动化技术在设备管理中的应用。

2．积极引导，强化激励措施。将设备管理的信息化纳入水厂企业的信息管理系统中，使设备管理工作标准化。明确自动化技术在客观评价部门及成员的能力和绩效以及设备的投资效益中的重要地位，并借助自动化技术建立相关标准。一方面让大家切身体会到自动化技术应用于设备管理不仅可以使设备管理工作变得简单、灵活、快捷，而且可以通过自动化技术对系统的不断优化，有效地提高设备管理的效益。另一方面在推进自动化技术在设备管理中应用的过程中实行责任制，定期进行有关自动化技术应用状况的考核，奖励先进、激励后进。并且考核结果直接影响个人及部门年度绩效的评估，进一步促进自动化技术在设备管理中的应用。

3．改变培训方式，推行团队学习。培养复合型人才需要改革现行的单一教育模式，但是教育模式的改革是一个复杂的系统工程，不可能一蹴而就。对于自动化水厂来说，则需要改变传统的、简单的、适应性的培训方式，进行有针对性的培训。一方面，对拥有自动化技术的员工进行管理知识方面的培训；另一方面，对管理人员及其他员工普及自动化技术方面的知识。水厂在培训中，可采取团队学习的模式，进行专题讨论、相互学习、共同研究，有效地提高小组成员在设备管理工作中应用自动化技术的能力。

4．重视技术引进时的同步吸收。从长远来看，许多水厂自动化工程在建设期内由于试验的品种和规格有限，不可能调到最佳，在长期生产过程中需要不断的精调和改进。我们引进的不少成套的水厂自动化设备，不能迅速达产或达到国外同类设备的使用效果，就是因为在安装调试结束后，外国专家撤走，我们又没有完全掌握和消化引进的技术设备，工艺人员提出的要求，机械和电气自动化人员在未完全掌握引进的装备条件下难以配合工艺人员进行及时的改进和精调。如果水厂工程技术人员在设计和安装时全程参与，就会很快掌握消化了整个系统和技术细节包括引进的部分。这些国内工程技术人员可以随时同工艺技术人员相配合，充分发挥引进设备的作用。由国外引进的模型和软件也不一定完全适合我国的具体情况，这部分的改进更需要国内自动化工程技术人员同工艺技术人员密切配合才能解决。

三、结语

现代自来水厂自动化控制系统主要有水质检测技术、水处理控制技术、变频节能技术与综合自动化系统四个方面。只要我们在技术和管理方面提高到相应水平，就能在上述四个方面发挥到最佳水平，满足对城市人民提供优质水的要求。

参考文献

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[4]伊学农．城市给水与自动化控制技术[M]．化学工业出版社，2008，（5）．

作者简介：袁卓异（1975－），男，湖南长沙人，长沙水业投资管理有限公司电气控制工程师，硕士。