数字技术在水厂电气自动化中的应用及创新探析

2022-03-14夏玉焜

现代工业经济和信息化 2022年12期

夏玉焜

（浙江中控信息产业股份有限公司，浙江杭州 310051）

引言

数字技术是现代信息技术发展的重要产物，通过将数字技术与自动化技术相结合，能够有效提升系统功能丰富性，满足行业系统管理需求。水厂在人们日常生活作用具有重要的作用，是保证供水的关键所在，且当前水厂的自动化系统正在向数字技术领域发展，实现了与数字技术的深度融合，利用数字技术对水厂电气自动化系统进行升级，能够有效减轻管理人员工作强度，提升各项管理工作效率，还能够减少生产运行成本，为此需要将数字技术灵活地应用在水厂电气自动化系统中。

1 数字技术简要概述

数字技术是指利用计算机处理数据的技术，简称为DT技术。数字技术能够通过相应的计算机设备，将声音、图像等信息进行二进制转换，在计算机能够识别的基础上，对数据进行加工、运算以及传输[1]。

在水厂的管理工作中，因为水厂的日常长管理工作较为复杂，在一定程度上增加了运营管理难度，传统以人力为核心的管理模式难以满足水厂电气自动化系统建设需求，容易受到多种因素的影响，电气自动化系统运行存在着较多漏洞，通过将数字技术应用在水厂电气自动化管理中，通过构建统一的数字化、集成化的系统，能够将多种复杂的水厂运行管理工作统一在数字化平台中，从而实现协同管理，能够有效提高水厂运行控制与管理效率。

2 数字技术在水厂电气自动化系统中的应用优势分析

水厂电气自动化系统建设是指以信息技术为核心的系统模式，以此代替传统的人工管理模式，通过数字化技术手段对水厂的电气设备、电气系统以及电气数据等进行处理，并构建相应的数字化管理平台，将复杂的电气系统管理通过数字化平台开展，其技术优势主要体现在以下方面。

2.1 提高电气自动化管理效率

通过采用数字化手段，能够显著提升电气自动化管理工作效率，避免受到管理人员主观因素的影响，各项电气自动化管理工作能够在数字化系统内高效运行，提升各项电气自动化管理工作准确性，借助数字化技术手段的优势，全面提升水厂电气自动化管理工作效率[2]。

2.2 促进水厂电气系统数字化建设

数字化建设是当前我国水厂发展的重要方向，通过数字化建设能够全面提升水厂生产效率和管理工作效果，将电气系统管理向数字化方向转型，能够有效促进水厂信息化建设水平提高，构建完善的数字化管理平台，并对管理系统功能进行增加，能够帮助企业解决传统模式中存在的管理问题。数字技术对于水厂电气自动化已经产生的深刻影响，使得水厂电气自动化系统逐渐向数字化方向转型，为水厂的信息化建设提供支持。

2.3 提高水厂电气数据全面性

水厂在进行电气自动化系统管理过程中，会产生大量的数据与信息，比如电气设备运行数据、故障信息等，传统的电气自动化管理模式会导致信息与数据不够全面，而通过采用数字技术，能够更加全面地展现出水厂的运行数据与信息，从而为水厂电气自动化系统运行提供支持，通过对数据进行分析能够对电气自动化运行模式进行优化，准确识别系统中存在的不足，进而推动电气自动化系统向数字化方向转型与发展。

3 数字技术在水厂电气自动化中的具体应用

将数字技术应用在水厂的水厂电气自动化中，已经成为水厂电气系统建设的主要方向，数字技术能够提升水厂电气自动化系统运行效率，还能够提供良好的保护功能，从而保证水厂电气自动化运行稳定性与安全性。根据当前水厂电气自动化的建设现状来看，数字技术的应用主要包括如下几项。

3.1 GOOSE虚端子技术的应用

GOOSE虚端子技术对装置以及设计进行的优化，使得二次回路得到改善，具有便于调试和管理的优势。将GOOSE技术应用在水厂电气自动化系统中，通过测控设备、智能终端的使用，不仅能够实现信息数据的交换，能够对主变、开关以及母线等进行控制；跳合闸的应用能够保护测控遥控装置、联闭锁间各层等。基于自身的设置，GOOSE虚端子技术能够对水厂电气自动化二次回路进行改良，以便于对非电量信息进行操控。

3.2 智能终端技术的应用

在水厂电气自动化系统中，能够采用光纤连接，通过间隔层、智能终端采集与数据处理等，提高数字技术应用可靠性。电气自动化系统能够实现良好稳定的运行，主要是由于系统具有标准接口，为此将TCP/IP作为通讯标准，能够有效解决数字化平台运行存在的问题，将MES、ERP等实现有效连接，从而为水厂提供科学且完善的接口，比如数据信息的交换能够在硬件与软件中完成，且能够的结构实现优化与处理，提升水厂自动化系统数字传输效率。

3.3 程序代码技术的应用

程序代码技术是数字技术中的关键所在，通过采用数字代码向水厂电气设备发送指令，能够有效提升电气自动化系统运行效率。根据当前水厂电气自动化系统的建设实际情况来看，普遍存在着效率较低、无法及时传达、操作指令错误的问题，从而导致水厂电气自动化系统以及电气设备的运行受到影响。而通过采用数字技术中的程序代码技术，在传达相应的运行指令时，对计算机的传输情况进行检测，如果需要进行针对性的操作，则能够直接干预指令传输，从而保证开关等运行处于指令控制中，能够保证电气自动化系统具有良好的稳定性，还能够提升电气自动化系统运行效率，已经成为当前水厂电气自动化系统中的核心技术，通过程序代码对电气设备与电气系统的运行、故障检测等方面进行优化，使得电气自动化系统运行安全性得到很大提高。

3.4 数字技术在水厂泵站控制中的应用

在水厂的电气设备中，泵站是一项关键设施，是水厂供水等工作开展的基础，在泵站自动化控制系统中，通过采用数字技术能够有效提升泵站运行控制效率，其具体应用包括如下几项：

1）提高泵站综合系统监测效率。在泵站综合系统运行过程中，数据分析和处理是一项重要工作，泵站综合系统的运行控制模式需要建立在数据的基础上才能够保证整体准确性。但是传统的技术对于数据的处理准确性较差，而将泵站自动化系统与数字技术相结合，能够提高数据收集、分析与处理效率，同时能够保证数据分析准确性，进而为泵站综合系统控制提供支持[3]。

2）在泵站自动化系统设计中的应用。在传统的泵站自动化系统设计中，泵站自动化系统需要建立在遥控模型基础上，根据所建立的模型完成相应的遥控工作，但是模型构建需要花费大量的时间，且难度较高。通过应用数字技术，可以将控制模型构建环节优化，从而节省更多的时间，必须要构建的控制模型，可以通过数字技术进行数据收集与处理，从而能够自动生成泵站自动化系统模型，且以数据的方式能够提高自动泵站综合系统控制效率和准确性，使得泵站自动化工作能够实现全过程数字化，相比于传统的系统控制模式，数字化技术具有较高的应用灵活性[4]。

3）满足泵站自动化运行控制需求。将数字技术应用在泵站自动化系统中，通过运行数据收集、分析等功能，能够建立全面化的泵站自动化、数字化控制模式，将从而能够对泵站控制工作进行整体性的控制、分析和预测。

4 数字技术在水厂电气自动化中的应用创新策略分析

通过上文的分析可以明确，数字技术在水厂电气自动化中具有良好的应用效果，能够满足水厂电气自动化运行控制与管理工作的多项需求，但是因为缺乏实践经验，当前数字技术在具体应用与落实过程中还存在着一定的问题，缺乏数字技术的创新应用。所以需要结合当前水厂电气自动化建设现状，依据数字技术的基本特点，采用科学的创新模式，从而实现对以数字技术推动水厂电气自动化建设。因此，本文结合相关实践经验，提出如下多项促进数字技术应用的创新策略。

4.1 构建完善的数字技术平台

数字技术需要平台才能够将功能实现，所以在水厂应用数字技术时，必须建立完善的数字平台，以平台作为管理主要渠道，从而能够将各项人力资源管理管理工作落实。为此，企业需要建立一个高效化的水厂电气自动化数字平台，在该平台中不断完善相应的功能，从而使数字化平台能够满足水厂电气自动化资源管理工作需求。通过平台的自动化数据整合、分析等功能，能够全面地展现出水厂电气自动化的运行情况，且数据更加清晰直观，促进水厂电气自动化管理模式更加完善。通过建立数字化管理平台，能够为数字化技术手段实现提供基础，所以水厂需要结合当前电气自动化建设现状，建设完善的数字管理平台[5]。

4.2 完善数字系统功能

数字技术除需要搭载平台之外，其功能还需要通过计算机软件进行实现，如果配套软件较为落后，则会导致数字技术的优势和效率无法充分发挥，反而会严重影响水厂电气自动化管理工作效率。为此，水厂在构建数字化水厂电气自动化管理模式时，必须加强配套软件的开发与应用工作，为数字技术的实现提供可靠基础，同时对其数字化系统的管理功能进行完善，通过对系统功能的不断丰富，使其满足水厂电气自动化管理工作的实际需求，结合配套软件和系统的稳定性，能够全面推动水厂电气自动化管理工作质量提升，将数字技术手段的优势最大化发挥。

4.3 加强数据库建设

在数字化管理模式中，数据是管理工作的核心要素，数字化管理模式必须具有完善的数据库，才能够确保管理工作顺利开展。因此，水厂不能局限于传统的管理模式中，而是需要树立与时俱进的管理理念，将数字化技术应用在水厂电气自动化管理工作中，构建完善的电气自动化系统数据库，将电气设备、电气系统等各项数据进行收集、存储、整理与分析，从而能够提高水厂电气自动化建设质量

4.4 以数字技术构建新型管理模式

数字技术的发展在很大程度上推动水厂电气自动化管理工作效能提高，但是数字技术的发展并不是简单的技术升级，与水厂电气工作的融合也不是单一的技术融合，而是理念和思路的开拓。所以为了提高数字技术的应用效果，必须以数字领域发展作为指导和牵引，构建全新的水厂电气自动化管理模式。数字技术发展对于水厂电气自动化的影响，首先体现在通过数字技术提高监测工作效能，将数字技术与监测技术相结合，能够帮助管理人员快速且准确地获取水厂电气自动化现状数据，例如将数字传感器与传统的信息收集设备相结合，能够以数据的形式呈现水厂电气自动化实际情况，具有良好的应用效果，其中数字技术发挥着关键作用。通过利用数字技术提高系统监测等工作效果，能够使得水厂电气自动化运行质量在很大程度上得到提升。