电气自动化在水厂中的设计及管理分析

侯晨芳

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

中图分类号：TP29         文献标志码：A       文章编号：2095-2945（2019）30-0187-02

Abstract： The development of water plant is directly related to the development of society. Water plant cannot only provide water for people's production and life， but also promote the development of society. Therefore， this paper mainly analyzes the design and management of electrical automation in water plant， so as to further improve the application value of electrical automation in water plant and achieve good development.

Keywords： electrical automation; design and management; waterworks

水務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。

1 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。

2 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著的错误，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。

3 结束语

总而言之，水厂的工作质量决定了社会的发展，将电气自动化应用于水厂中，不但能够降低水厂的生产成本，还能有效提高供水质量。因此，要想做好电气自动化的管理工作，就需要培养具备专业电气自动化知识和技术的人才，提高水厂电气自动化信息处理以及信息存储的能力，规范管理人员的操作技能，明确岗位职责，从而保证水厂的各项工作流程顺利开展。

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