水厂的电气自控设计探究与讨论

水厂的电气自控设计探究与讨论

                        ,付文华

珠海市供水有限公司  广东省珠海市 519000

摘要：随着人们生活水平的不断提高，对水资源的需求量及饮用水质量的要求越来越高）。为满足人们的需要，水厂生产负荷急剧增大，所需电气设备更多，同时在长时间持续高负荷状态下运行，更容易出现故障。基于此，水厂电气自控设计作为一项重要的技术，必须要明确水厂电气自控系统设计优化的必要性，以提高水厂电气系统运行稳定性为目的，确定自控系统设计要点，选择合适的技术进行优化，保证供水系统的安全、稳定和高效运行。

关键词：水厂；电气自控设计；探究

引言

水厂的电气自控技术是为了确立工程项目的使用价值,提高水厂的管理水平,利用先进的手段对重要的生产设备进行有效的监管。水厂的电气自控它实现了水资源管理的数据处理的自动化并帮助水厂管理工作开辟了一个新的方向，为促进无人值守水厂的建设奠定基础。它不仅是城市水厂发展的需要,而且是城市建设规划的有机组成部分,为了确定城市发展方向,实现城市、社会的和谐发展目标,必须合理地使用水厂的电气自控技术的规划。

1.水厂电气自控系统介绍

通过对现阶段的水厂集群监控系统进行评估和分析，并针对现阶段的技术发展情况，我们需要结合现状先进的通讯监控管理手段，忽视技术行业的芥蒂，将通讯技术、远程自动监控技术、计算机应用技术、电气自动化技术等合理地运用到电气自控系统中，通过现代控制技术实现对水厂集群运行状况的实时监控。现代化的自动化控制系统必须要与现代科技相适应，对水厂的电气自控设计也是如此，只有结合先进的运营方式，合理的管理，打破传统观念，才能有更高的效益和收获。水厂的电气设计结合信息化、自动化的发展方向，在人力资源和效率上也有着重要的意义。对每个水厂来说，都需要一定数量的技术人员来进行管理和调控，在没有电气自控的引入运行之前，这将会是个浩大繁杂、效率极低的运行措施，在拥有电气自控系统后，通过先进的通讯系统、监控系统和控制系统，可以从各方面减轻技术人员的工作量，大大地提高实际工作效率，并可以进行24小时的水厂全方面监控，以便于对水厂信息的分析和管理。然而，电气自控系统在水厂中的使用，指的就是通过大型计算机控制监控中心与多个分台相结合，从而构成一种复杂的网络监测和调控系统，该系统具有监测水质、调控水量、时刻进行设备检测的功能。由于使用的是功能强大、运算迅速的大型计算机，可以通过网络连接进行多级控制，同时可以随时采取数据和分享数据，做到及时的调控。而分台则是由无线设备传送阀门控制器、压力检测表、水处理设备检测仪等数据。通过对这些设备的组合，进行电气自动化控制设计，将高新技术手段运用到水厂中，实现高效化，这就是水厂电气自控设计。

2.水厂电气自动化控制平台设计要求

水厂电气自动化控制平台设计是水厂提高管理水平、实现自身发展的重要措施。科学运行管理需要，水厂电气自动化控制平台在设计中应有系统工程的观念，全面考虑先进性、安全性、可靠性、合理性、适用性和远期工程的可扩展性，同时考虑工程实施的经济性。

（1）从满足工艺流程监测、自动化控制、安全运行的要求出发，配置计算机监控系统（包含电力监测管理系统）、在线检测仪表和生产视频监视系统等子系统，并将上述系统有机组合在一起，从而实现生产监控的全面性。

（2）从工程具体的运行管理需求、建设目标出发，充分考虑信息技术、信息需求和自控技术迅速发展的趋势，采用国内外先进且适用的技术，保证水厂综合自动化系统具有先进性。

（3）采用被实践证明为成熟和稳定可靠的技术、硬件和软件。主干网络采用环形网络架构，对外通信链路有备用通道；服务器采用容错服务器或冗余配置服务器；监控计算机采用冗余设置等措施确保系统的可靠性、稳定性。

（4）采用国内外主流的软硬件平台和网络，各类软、硬件以模块化为原则进行设计。在不改变原有系统架构体系的前提下，增加设备和软件模块即可使系统能力得到纵向和横向的扩展，实现系统的可扩展性和可维护性。

（5）采用操作权限分级、主要计算机和服务器配置核心防护软件系统应用保护、配置网络版防病毒软件、采用硬件防火墙等防护设备等措施；选用具备较强的校验、互锁、检错、纠错及自恢复功能的软件模块，开发的应用软件具有自诊断、防误操闭锁功能；从而确保系统自身和监控实施过程的安全性。

（6）结合管理体制和运行管理方式，确定水厂控制原则，实现多级控制运行；从节能角度出发，通过制定合理的主要工艺设备控制模式和运行策略，最大限度的发挥节能设备的效率； 从方便使用方进行操作管理和再开发角度出发，配置完善的人机接口；人机界面友好、直观，易于使用，并有联机帮助功能，使系统符合实际使用需求、具有实用性。

（7）在满足系统性能要求的前提下，选择主流、性价比高的产品，降低采购成本和日后设备维护费用；选择在业内广泛使用的成熟的商业化软件，降低系统集成商的开发成本；配置完善的供电、防雷、防静电和接地措施，保证硬件设备处于最优的工作状态，延长设备使用寿命，从而体现经济性。

3.水厂的电气自控设计措施

根据水厂的生产规模和工艺要求，自动控制系统采用集中监控管理，分散控制和就地控制相结合的分布式智能监测、控制方式。主要包括三个层次，信息管理层、监控管理层和过程控制层。

信息管理层由办公区域若干计算机终端及交换机组成 1000M EtherNet网（协议 TCP/IP），实现水厂生产调度管理、设备管理、办公应用等工作。能够扩展到企业局域网和互联网、建立数据库服务和其他网络服务。

监控管理层即中心控制室，中心控制室由操作站二台、实时数据服务器、历史数据服务器、WEB 服务器、网络打印机、网络交换机、LED 拼接大屏显示系统、操作员键盘、不间断电源、监控软件等组成。

过程控制层自控系统的核心部分，它由设置在各工艺环节的 PLC 现场控制单元、各工艺环节的检测仪表及被控制执行元件等组成。自动控制原理: 在各 PLC 现场控制站设置操作显示系统。PLC 控制站可根据试验数据，检测点仪表提供的参数等信息，进行就地编程、修改和在线诊断等。根据设定好的程序，通过环形以太网与中央监控系统连接，既可实现就地控制，也可完成中央控制。

（4）在进行电气自控设计时要充分考虑网络信息安全的要求，以等保 2.0“一个中心三重防御” 的保障理念，重点突出以安全管理中心建设，引入整体安全运营理念，构建优化以安全物理环境、安全区域边界、安全计算环境的多重防御架构，提供持续覆盖水厂整体安全防护的安全能力。

结语

水厂建设环境特殊，并且现在社会生产生活对水资源的需求不断提高，为满足实际需求，需要结合现在电气系统运行特点，在现有基础上对电气自控系统进行设计完善，确保其能够实现对电气设备运行状态的全程监控，及时发现其存在的隐患，采取措施进行处理。针对水厂电气自控系统的设计，应从总体需求出发，确定设计要点，遵循专业设计原则，有针对性的来选择合适的设备构件，提高不同控制系统间的联系效果，实现数据信息的共享，争取提高系统运行效率。

参考文献

[1]李月丽.计算机控制机械式变速器试验台的开发[J].工程机械，2020（01）.

[2]闻玲，洪喜洋.浅析建筑工程的设计管理[J].民营科技，2020（07）.