现代化水厂建设的数字技术应用研究

2018-12-25胡植

数字技术与应用 2018年3期

胡植

(武汉市自来水有限公司,湖北武汉 430000)

随着社会快速的进步,经济相对稳定的发展趋势,人们生活水平逐步的提升,国家为保证人们的身体健康,促使其各方面需求得以保障,特别对数字水厂进行现代化建设,积极的运用现代信息化技术和自动化技术来实现水厂的整体运营以及对水厂进行有效、合理的信息化管理,数字水厂能真正实现水厂的管理和控制全方位一体化,数字水厂对管理和控制两个环节实现了完美的融合。

1 自动化技术和现代化技术在现代化水建设中存在的问题

1.1 会产生信息孤岛现象且现象严重

目前来看,水厂在建设的过程中处于设计阶段时缺乏对信息化顶层设计的考量,因此造成系统与系统之间不能够进行有效的连接,各个系统之间始终处于独立运行的状态,信息难以及时的实现有效共享与传递,以至于出现了众多的信息孤岛,导致资源浪费情况相对严重,信息化管理模式无法发挥出基本的应用价值。

1.2 信息平台不统一

系统及系统之间尚未构建起比较合理的标准化数据接口,以至于水厂在实际运用的时候,无法保证应用系统处于一个平台之上,因此难以合理的适用,系统在扩展性方面取得的效果很差,系统与系统的操作界面各有不同,没有办法进行系统的有效集成。

2 数字水厂现代化水厂建设中应具备的功能

2.1 数字水厂的框架

第一,网络体系:数字化水厂的网络体系重点是通过自控网和办公网组建而成,把这两个网络集合成一个数字化信息网络且这个网络具有统一、安全、完善的特性[1]。这个网络中最核心的部分就是数据核心,它是整个数字水厂的“大脑”,它的作用是对水厂中各种类型的信息进行存储。与此同时,它还具备连接不同网络的基本功能,从而发挥出连接渠道的作用,实现网络与网络之间的数据转换。

第二,基础自动化体系:数字化水厂中的基础自动化体系重点涵盖着现场设备层、控制层及监控层。现场设备层意指在现场中能够实现有效控制的所有设备。控制层则是指的水厂中的现场控制站,监控层重点是经过中央控制室运用合理的监控软件实现对正在运行相关数据信息进行存储、报警和操作机控等主要功能[2]。

第三,信息应用体系:数字水厂的信息应用体系重点涵盖了采集层、数据层及业务驱动层、应用层等[3]。其中水厂的信息采集和监控体系是整个信息平台的基础,其功能是在设备运行中完成对获取到的关键水务信息进行的实时采集,在实际制水时针对于搜集的信息内容加以全面分析,保证更及时的掌控相关动态。数据层重点是对水务信息资源实现有效存储和管理,实现水务信息的共享与信息的交换,及时提供相应的服务,能够及时的帮助应用过程提供可靠的参考依据,同时也可起到积极的支撑作用,向有关部门提供及时有效的信息并进行交换和共享服务;业务驱动层则是为了更好的体现出应用层的基本功能做好更为充足的铺垫作用,从而发挥出更具影响力的“引擎”作用[4]。综合业务体系也是数字化水务建设中最核心的内容,其应用面向不同的业务方向,建立的数字水务信息系统具有对水务数据信息进行时事的收集、分析、评价、统计等基本的功能。

2.2 数字化水厂的标准应用

数字水厂把水厂运行作为管理的对象,把保障供水质安全作为最基本的出发点,在运行的过程中对数据库和中间件等技术进行合理的运用,建立相关的控制模型、调度模型、业务模型等,在运行的过程中对水厂的各个环节的运行成本和运行质量进行有效的控制,让水厂的管理与水厂的生产协调运行,进而实现水厂管理控制一体化的目标。为保证水厂效率进一步提升,除运用数字化技术手段外,还可以积极地运用PLC技术,其可确保生产过程实现综合自动化控制,对于提升经济效益及社会效益具有极大的帮助。同时也可适当的运用智能化技术,为满足不同主体的用水需求,水厂的供水控制系统了采用此类模式,方便实现集中化管理、智能化操作、分布式控制。

数字化水厂的标准应用包含了数据中心、时事监控平台、和业务管控平台。以数据中心为例进行分析:数据中心作为数字水厂中最为核心的部分,涵盖着关于水厂信息的多种详细资料,如生产过程所获取的实时信息以及管理工作中涉及到的业务信息等,所有的信息都会通过相应的数据接口,规范和交换两道程序的处理,之后对其进行合理的保存,放置数据中心的数据库中[5]。这些数据在存储方面体现出统一规则,也在信息方面具备统一的编码,以便水厂中的应用模块对信息进行共享,能很好的保证信息的灵活性和可扩展性。降低了数据信息的浪费程度,保证软件和软件之间的联通更为密切,为其更好的进行使用提供了可靠保障。因此,构建起更为科学的信息管理平台,应该格外重视跨子公司、部门的特性,这是实现是不同系统、新老系统信息透明交换的基础条件。