水厂电气二次设备及其自动化改造

苏州工业职业技术学院 费娜

前言

水厂二次设备在其生产过程起到关键性作用，与水产生产质量与安全息息相关。伴随高新技术在我国不断发展过程，自动化技术广泛应用于我国各个行业，并获得较好的成效。对于职工来说，需要积极引进水厂电气二次设备与自动化技术的有机结合，保证水厂电气二次设备的正常运营，推动水产电气行业的不断发展。

1 自动化信息技术概念

自动化技术是指在信息技术的前提下，应运而生的新型综合应用技术，其包括了计算机技术、精密传感技术以及GPS等应用技术。自动化技术具有多种优质性特点，其不仅可以替代人工实施一些危险性工作，保障设备生产的安全，还可以进行机械自动化工作，提高生产的进度，不论是在水厂安全保障方面，还是在产品质量方面都发挥着智能技术的强大优势。尤其是在社会激烈竞争的新时代，自动化技术的运用效果更加明显，其已经被广泛应用到众多领域中。智能化技术的到来，给人类建设提供了极大的便利。与传统工业电气造作功能大相径庭，其不仅是工业制造中只执行单一任务的工业机器操作设施，它的应用逐渐得到众多大型企业的青睐，其应用范围也越来越广泛[2]。

2 水厂电气设备二次设备配置的分析

大部分水厂设备具有各种各样的功能，其结构比较复杂、系统性强，二次设备是水厂电气设备不可或缺的组成部分。现阶段，大多数水厂二次设备的使用年限已经超过数十年。因为水厂建设时社会经济水平和科学技术水平较低，使用自动化技术的现象少之又少，而且部分设备还存在能耗高、设施老旧等故障问题[1]。所以，水厂在进行生产制造过程，生产效率与产品质量逐渐低下。另外，工作人员要花费大量精力维修各种陈旧设施，生产成本由此浪费。对于此种情况，可以利用配备电气二次设备解决，通关计算机系统监控水厂生产全过程，远程实时监控二次设备，对水厂设备实现无人操作与机器化生产。这样做有利于减少人力浪费情况，减少故障出现频率，提高机组的生产成效，保障水厂的正常生产保持高效率的生产运行。

3 水厂电气二次设备应用自动化技术改造的优势

3.1 灵活性特点

自动化技术应用在电气工程中，可以给工作人员节省较多的精力与工作时间，在一定程度上降低了建筑人员的工作强度。另外，对电气设备生产的灵活性起到一定作用，智能技术的使用过程即使没有专业人员的现场管理也可以有效工作，这样一来，提高了水厂设备效率，并给相关单位带来巨大的生产效益

3.2 有效提高电气工程设备的安全性

自动化信息技术在电气工程中的使用过程中，在一定程度上可以降低电气设备故障率，实现水厂设备运营的安全性。自动化技术具有较强的灵敏特点，工作人员在设备操作过程中极易出现错误，自动化系统会及时发出警报提醒并采取应急措施，从而防止安全事故产生，切实保证电气设备生产过程的安全性。

3.3 优化电气工程技术，有效降低成本

伴随人工智能技术在当今社会的广泛应用，带动了电气设备生产技术的发展，在电气工程中应用自动化技术，可以有效进行信息的搜集、保存、整理、应用等工作。所以，智能化技术能够给企业节省大量的成本与时间。

4 自动化技术在水厂电气二次设备中的分析

4.1 中央控制系统

中央控制系统是水厂电气机械自动化控制技术的核心内容，其主要承担着将数据信息快速、精准地传输到指定部分的重要任务，同时也需要将收集到的相关数据信息进行科学合理的分析整理，从而确保电气系统能够高效运行，而中央控制系统是基于微型计算机实现的，通过集成化系统的搭建，能够实现中央控制系统所需的各项功能。微型计算机的特征是具有较多的端口、稳定的运行状态，并且能够有效实现多线路工作，能够有效提升电气控制系统的工作效率，使系统运行的安全性以及稳定性得到有效保障[2]。

4.2 自动化技术的信息接收与处理分析

水厂电气机械自动化控制的实现主要基于数据信息的接收与处理上，因此，在实际的应用中，除了要使中央控制系统模块以及传感器模块具备精准、高效的运作，还需对传感器获取的信息进行及时有效地传输与处理。而水厂电气控制系统的信息数据处理内容主要是将采集到的数据与既定数据进行比对，如果在比对过程中出现较为明显的差异便会发出相关的警报，以此来告知相关人员及时采取有效措施。因此，良好的信息接收与信息处理能力能够有效降低水厂正常运行中的事故发生率，提高自动化控制系统的稳定性，使相关工作人员安全得到有效保障。

5 自动化技术在水厂电气设备中的应用目标

（1）功能性目标。有效运用自动化技术可以实现电气工程的保护、控制、管理等功能。

（2）保障目标。自动化技术通过使用微机保护装置，为供配电系统提供一系列保障措施，避免因各项事故造成的连锁反应。

（3）信息输送。在水厂生产中使用自动化信息技术可以将电气计算设备所收集的各项数据通过有效整合、处理，然后输入到控制中心。

（4）控制管理。自动化技术能够利用计算机系统将电气工程的有关信息通过微机模拟操作设置，执行控制命令，并达到工程的高效运营目标。

（5）稳定性目标。通过引入自动信息化技术，可以对电气设备进行继电保护、自动化控制、自动化管理等先进技术的使用，实现电气设备的稳定性目标。

（6）需求性目标。在目前信息化社会飞速发展的今天，各种水厂生产企业都因市场需求的变化而不断进行生产运营方式的自我改革、自我创新，通过智能化技术可以帮助电气设备生产满足市场的不同需求，如自动化需求、信息化需求。

6 水厂电气二次设备进行自动化技术改造的有关分析

6.1 二次设备自动化控制方面的应用分析

在电气设备生产过程中，应结合自动化技术设置相关的自动控制系统。在电气设备生产途中出现问题时能够有效进行自动保护与防控工作，防止一些生产安全问题的产生，在进行自动化控制系统设计时充分应用自动化技术，切实保障电气设备生产工作的安全性。设计自动化控制系统的过程中，可以进行GPS系统的装置，并首先将其运用到水厂电气的相关设备及装置中，然后通过传感技术将水厂电气设备生产过程的各项数据进行有效录入，并输入到计算机系统进行保存处理。通过收集各个环节运作及运营信息，运用相关数据处理对有关信息进行分析、优化整合与处理。然后通过相关数据对比，发现错误信息，并及时进行错误更正及有效防控措施。自动化技术的应用能够切实提高电气设备的自动化控制效率。

6.2 电气设备的优化情况分析

智能化技术对于电气设备而言，其可以给电气设备的运行工作带来较大的优化效果。设备优化的主要方法是利用智能化技术包含的遗传算法技术。遗传算法技术是当今世界一种较为先进的计算技术，它的工作原理是对某种数据进行一定的模仿然后形成的遗传计算原理，其模仿进化过程参考了达尔文提出的自然选择观点。在实际的运用过程中，是通过快速搜索方式并结合生物进化规律进行数据的有效计算。

7 水厂二次设备与自动化改造的措施

7.1 运用自动化技术进行电气设备控制工作

在水厂电气工作中的设备检测中，通过自动化技术对其实现有效控制效果，可以达到水厂电气设备较高的质量监控效率，当电气设备运营过程中出现问题，智能化技术可以迅速将错误信息传入到计算机系统中。而这些先进的自动技术在以往的传统水厂电气设备建设中是没有的，也从未涉及智能信息领域。目前，大多数电气相关企业在应用自动化技术过程中不断对其进行改革创新，以达到电气设备生产技术的高效率。应用自动化技术，能够节约生产成本，可以有效节省时间并极大地提高电气设备的工作效率，防止出现安全隐患或是故障问题。进而保证水厂电气设备生产工作的顺利进行。

7.2 水厂电气二次设备改造的重点

主要以下几个重要部分，能有效推进水厂电气二次设备技术改造的工作。通过电气二次设备使水厂达到安装试验流程、技术条件、功能等各方面的要求，这也是二次设备的重点实施方向，是安装二次设备与改造自动化技术的首要目标。主动控制与被动管理是控制二次设备生产的两个基础内容。前者是进行生产前期审核上的一些步骤，主要在项目计划与生产设计中提出相关问题，及时改正错误。后者是在二次设备改造中，比如水厂管理部门和质量机构等过程中纠正不良因素，与技术偏差。此外，技术人员作为整个二次设备改造的核心，应在二次设备自动化改造的质量与进度中寻找平衡点，与工作人员积极开展关于技术和设备操作方面的沟通，简化程序，优化生产工序，确保工作重点和注意事项得以落实。

7.3 电气二次设备控制系统的改造

首先应在硬件装备方面创建优势特征，可以采取主控级和单元控制级二者的双层控制系统，配置光纤网络已达到二次设备的最优发展。第二，应该为水厂工程操作人员配备一个独立工作室，主控级的二次设备系统与某个主机建立对接工作，以便实现工作人员对于水厂各个生产设施的检测与控制。第三，水厂想要各个设备中进行数字通信，在监控与检测中心应利用计算机系统建立一种网络交换机，这样一来，在单元控制级方面的主机也可以一同运作，实现水厂设备的自动化生产。

8 结语

综上所述，在这信息社会瞬息万变的今天，自动化信息技术在被应用到水厂电气设备生产经营中，应重视与生活实际结合，及时改革创新自动化技术在电气工程的运用措施，让其与时代发展背景相一致，有效提高建筑电气生产质量，并保证整个建筑过程的工程效率，给人们打造出舒适、高效的生活环境。因此，就需要企业与相关设计人员在进行电气工程项目的管理与建设过程中，充分使用智能化信息技术带给工程的帮助，从而增加水厂电气企业经济效益与社会效益。