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试论自动化系统在供水企业的应用与成果 

文章来源:海西给排水 发布时间:2020-01-01 08:08:58 阅读次数:679 次 [关闭]

 

陈伟强

自上世纪80年代开始,自动化控制系统在我国供水企业得到了较大规模的发展,特别是在引进大量国外先进的自动化控制技术与设备之后,供水企业自动化控制系统的技术含量更是快速提高,自动化控制范围不断扩大。供水企业的自动化系统,主要包括给水过程的自动化控制和行政业务的自动化管理两方面,这两大内容的相互融合,促进了我国供水企业进入科技信息的新时代。本文将结合广东省佛山市顺德区供水有限公司的自动化控制系统的实际情况,探讨一下自动化控制系统在我公司的应用及取得的成效。

1、自动化控制系统的应用

现状改革开放以后,各水司纷纷建设自动化的新水厂及给老厂配备自控系统,尤其在最近几年,自动化和信息技术受到了普遍的重视并被广泛应用。各水司的计算机应用已普及到营业、管网管理、材料等领域,特别是生产监控系统和营业收费管理系统,其应用比例更是高于其他信息系统。许多自来水公司不同程度采用了信息化技术,每年因此在降低能耗、药耗、漏耗上节省的费用十分可观,同时自动化和信息化技术的应用也大幅提高了自来水公司的供水水质、供水的安全可靠性和公司的管理水平,创造了良好的经济和社会效益。

但是,自动化控制系统的可靠性问题依然存在,例如某些供水企业由于受到资金和技术的限制,采用了一些可靠性较差的系统,以至于自动化控制系统中的各子系统之间的数据不能互相利用,造成信息资源的浪费。而对于已经利用的数据仅用在显示,缺乏深度处理的管理和决策,再加之专业人才的不足,导致系统的维护困难,未能发挥应有的作用。

目前,我公司的自动化系统主要有一二级泵房自动控制子系统和投矾加药自动控制子系统、沉淀池排泥自动控制子系统滤池、过滤自动控制子系统、全厂监测控制子系统及水厂视频安全监测子系统等。每个子系统可单独闭环运行或与其他系统一起组成水厂的整个综合自动化系统,形成水厂内的大闭环运行。其中,自动投矾系统与自动加氯消毒系统应用最为广泛。

1.1自动投矾系统

投矾自动控制系统是利用流动电流原理,由微电脑控制在线胶体电荷检测,用变频控制技术实现加药量的自动控制,即由PID调节器调节控制加药泵的电机转速,从而调整混凝剂加药量。

投矾自动控制系统主要由SCD传感器、调节器、变频控制系统、加药泵组成。调节器具有模拟量的输入和输出端口,同时也具有开关量的输入和输出端子。SCD传感器中的检测值以标准电流信号4~20mA的标准信号传至调节器,与设定值对比判断,经PID运算后输出信号至变频器,变频器则根据PID调节器输出的信号得出运转频率,对加药泵电机进行调速,使加药泵处于对应的工作状态之下,从而可以向水中投加定量的混凝剂。投入加药剂的水样再流入传感器进行检测,并进行投药量的再调节。如此循环连续运作,实现连续自动调节加药量,保证混凝处理维持在最优工况。

1.2自动加氯消毒系统

自动加氯消毒系统的加氯控制器,根据设定的余氯值与投氯后取样水中的余氯值之差,由PLC控制加氯机的加投装置,使水中的余氯值向设定值逼近,确保出厂水余氯指标。余氯的设定值应根据水质要求进行设定,并要保证管网中余氯符合饮用水标准。为了稳定控制加氯量,在氯后总管上设置一个流量计,以便将滤后水引入到加氯控制系统。

2、供水管网水质监测系统

水质监测系统具有多方面的功能,其中包括对管网中水质监测点的水质数据收集、传输、显示分析和历史查询等,还可以对水质事故进行报警。供水企业的自动控制系统,通常由远程终端、一级或数级控制站点,以及相应的通讯设备和外部设备所组成。远程终端是整个水质监测系统的重要组成部分,负责对设备进行数据读取和检测工作的监控,并接受远程遥测命令等重要任务。在供水企业的产、供、销和管理等几大信息化块中,水质监测系统对生产过程与管网供水的数据信息进行实时监控和遥控遥调,同时将采集的数据信息传至企业管理系统,供领导决策参考。因此,水质监测系统是供水企业自动化生产和管理信息化的核心系统。

水质监测系统的硬件部分包括计算机设备、通讯设备、控制元件和传感器。水质监测系统负责将监测信息传输至上位机、执行上位机所发送的指令控制执行元件操作的任务。控制系统为工业控制自动化软件,这些软件的人机交换界面,以非常形象、直观、人性化的操作平台,完成对水源监测数据和指令执行情况的显示。

采用计算机控制技术对供水系统进行调控,可以优化供水调度、实现节能降耗、节省人力资源、大幅提高工作效率,还可以对管网的压力进行统计分析、指导管网的改造、提供供水预测,并有利于管网故障的快速定位及报警抢修。

3、供水营业抄收的自动化

抄表作业是现代城市自来水管网系统中的一个重要环节,而传统的用水量结算是依靠人工定期到现场抄取数据,在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多的不足之处。将现代通信技术、计算机技术以及测量技术应用到供水企业的职能抄表系统中,可以及时、准确、全面地反映客户的用水使用状况,同时实现抄表、收费、统计分析、查询等功能的自动化管理。营业收费管理系统通常由营业管理、水量水费管理、决策支持和系统维护四个子系统组成。基于GSM/GPRS/CDMA网络通信的无线通讯技术,将水表数据和其它所需信息实时可靠的采集回来,再通过具有智能化分析功能的供水信息化数据保管系统,为用水管理提供实时性好、稳定性高的数据和事件记录。远程自动抄表将是今后水表抄收方式改革的必然趋势,这不仅为营业收费提供可靠的数据服务,也为管网建模、漏耗计量等提供准确、可靠的依据。因此,自动化控制技术的应用也必将为供水企业带来所期望的管理效益、经济效应和社会效应。

4、自动化控制系统的应用成果

在供水企业的生产经营过程中,通过利用现代化的信息技术、装备,尤其是计算机技术与设备,建立相对完善的自动化控制系统,提高供水企业的工作效率、工作质量以及各类有用信息的利用率,加强企业员工的素质和现代化企业意识,以节约经营成本为目的,最终增加供水企业的经济效益和社会效益。

该系统的全面应用,使得我司的值班调度对与生产相关的重点部位进行直接监测,对全时段、全过程的生产信息实时把握,为生产运行管理提供了及时准确的数据支持,对管网运行质量的提高效果明显,尤其是对管网测压点的监控。

结束语

供水行业自动化是当今社会发展的必然趋势,是提高供水水质和提高供水可靠性的重要途径。供水企业在实施自动化控制过程中,对质量的控制十分重要,否则会进入“开始自动―不久手动―最后不动”的模式。因此,在自动化系统的深化优化,以及人员素养方面还需进一步加强,以期尽快实现高级阶段的全部功能,全面实行自动化调节,减少人工干预。



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