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农村水厂(站)自动化设备现状及展望

作者:admin 时间:2020-08-27 16:09   

通常我们说起的水厂自动化控制系统,是指采用了SCADA系统、DCS系统、IPC+PLC系统等的水厂自控,甚至目前的开云官网在线登录、云水务等利用了物联网、大数据的水务平台。那么这些技术能不能应用在农村水厂(站)呢?能否帮助农村水厂(站)实现自动控制呢?

农村水厂(站)是指分布在全国农村的、供应农村生活饮用水的小型水厂,这些水厂基数大、分布散、单个项目投资少、管理力量薄弱,甚至没有收益。农村水厂建设过程中存在缺陷,或者管理跟不上,造成水厂不能持续发展,那么这些农村水厂还有建设自动控制系统的必要吗?

自动控制系统是为了帮助水厂正常运行,减轻人员操作负担,减少浪费水,甚至提高水厂运行水平、确保水质、水量。

目前很多没有自控设备的水厂都是采用定时供水或者过量供水的模式运行。定时供水是每天定点开关水厂供水,老百姓家里只能在供水时间段尽量的储备水,不能很好的满足老百姓的用水需求。过量供水是指每天随时都供水,老百姓用不掉的水则通过清水池溢流,造成了大量的水资源浪费。这时候就需要自动控制设备来辅助水厂运行,清水池低水位时,开始净化设施,清水池高水位时关闭净化设施,随时保证给居民供水的清水池保持一定的水量,按用水需求开关净化设施。

水厂的运行环节就涉及到投加絮凝剂、消毒剂,这些投药若不是自动控制就很难保证投药的准确性,原水浑浊度高了,需要增加投药量,原水比较清澈就要降低投药量,净化设施关闭了也要关闭投药装置。

还有沉淀排泥、反洗等工艺环节的自动控制,以及对水厂运行状态的监视,都是非常需要自动控制系统。

我从事农村水厂(站)自动控制系统的安装工作有十多年的时间,接触到了多种类型的水厂控制,根据其功能特点以及发展历程简单分析如下:

第一代:开关式自控

是由接触器继电器等电气元件组成的最简单、最基本的控制系统,可以实现根据清水池液位自动控制净水设施启停,加药装置、消毒装置的自动启停,低液位报警、低液位保护,沉淀装置定时排泥等,开关时自控是第一代水厂控制系统。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图1)

第二代:单片机、PLC(LOGO)自控

单片机(mcu)是单片微控制器,PLC(Programmable Logic Controller)是可编程逻辑控制器,可以采用编制的程序,来储存、执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等一系列操作。有了PLC等设施的帮助,农村水厂的自控设施就有了比较大的进步,可以执行比较复杂的工艺命令,比如纤维过滤的气水反洗、V型滤池的气水反洗、投药装置的计量泵自动切换、药剂自动配置等等。同时随着远程通讯交换模块的出现,使水厂控制系统具备了遥控取水泵、遥测高位水池或者中间水池等遥控能力。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图2)

第三代:PLC+在线仪表

随着各类在线仪表的应用,可以全方位的监控水质的指标,同时使农村水厂的自动控制更加精准。配合在线仪表可以进行更高级别的自动控制,可以根据原水的水量、浊度、出水的浊度指标等来自动调节絮凝剂的投加量,可以根据出水的余氯指标来调节。在线仪表的应用可以从水的质、量方面精准操控,确保农村水厂能够保质、保量的运行。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图3)

第四代:PLC+物联网+终端

随着物联网技术的发展,以及手机、电脑、一体化显示屏等智能终端的普及,使农村水厂逐步实现了手机远程控制,可以通过手机APP软件(电脑终端软件)监控水厂的运行。从而使水厂的现场管理向办公室管理转变,从一人管一厂向一人管多厂转变。PLC控制系统通过通讯模块和互联网、手机终端连接,在千里之外,操作管理员也可以通过手机来查看水质、各工艺环节的运行状况,可以监控并调节设备运行参数,从而实现了全自动化控制。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图4)

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图5)

第五代:PLC+物联网+云平台、大数据+终端

大数据和人工智能真正将我们农村水厂带入了开云官网在线登录时代,通过新研发的通讯芯片,利用专业、开放式的云平台和大数据、人工智能,无数个农村水厂(PLC端)、亿万的农村居民用水端(智慧水表)加入其中,可以更加智能的结合气象、水库河流数据、居民用水数据等实时调整水厂运行状态。更加开放的APP系统,可以使监管单位、供应商、运行单位等实时掌握本辖区或本单位的农村水厂运行状态。人工智能系统可利用大数据分析实时的掌控各水厂运行情况,并根据数据平台信息,提供水厂运行的需求提示、最佳参数和设置。客户端也可以通过云平台享受更多的便捷,比如运行管理客户端可利用云平台、摄像头进行电子巡检,收费客户端可直接利用云平台、智能水表进行收费管理,供应商可利用云平台远程协助解决设备故障、设备维护服务。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图6)

目前由于农村水厂的项目实施水平、投资限制和网络信号未普及等实际情况,还是以第一代、第二代为主流,逐步实现第三代、第四代自动控制系统,并最终整合各平台,实行第五代智能云平台。

开云官网在线登录在西南片区主要推行的为第三代和第四代自动控制系统,并预留接口,为升级为第五代云平台做好准备,希望随着国家网络基础建设完善、农村水厂智能控制系统的普及、专业高效的维护团队(维护仪表、各类自动化设施)的建成,能够真正实现农村水厂建得好,管得好,让老百姓喝上放心水。

农村水厂(站)自动化设备现状及展望(图7)