新興自動化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

    隨著現(xiàn)代化進程的不斷加深，計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及自動化領(lǐng)域的不斷延伸，自動化技術(shù)也越來越多的深入到水處理行業(yè)中云，發(fā)揮其控制、監(jiān)測等作用，提高了行業(yè)的效率和先進性。

    進入21世紀，水處理自動化技術(shù)進入了管控一體化綜合集成階段，管控一體化系統(tǒng)將所有底層現(xiàn)場的電氣控制、過程控制、運動控制和數(shù)以萬計的儀器儀表測試系統(tǒng)都高度、有機地融合在綜合自動化網(wǎng)絡(luò)上。從自動化控制和生態(tài)管理到企業(yè)全方位管理的信息數(shù)據(jù)全部集成，再不是過去的PLC、DCS、FCS的自動化孤島，實現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)決策系統(tǒng)的有機融合。

    隨著兩化融合的深入推進、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的興起，毫無疑問在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、無線傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、決策支持技術(shù)等被相關(guān)自動化企業(yè)成功應(yīng)用到水處理當中。

    水廠水處理中水泵機組是非常重要的設(shè)備，其運行狀況的好壞影響著整個生產(chǎn)能否正常運行。因此通過泵組在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)來了解和掌握設(shè)備在使用過程中的實時狀態(tài)、早期發(fā)現(xiàn)異常并提供早期的預(yù)警，降低了維修成本、增強了設(shè)備的可靠性。目前，新型的泵組在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有實時狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)警、優(yōu)化運行參數(shù)、故障現(xiàn)場判斷、遠程診斷、狀態(tài)報告等功能。如亞控的自動化軟件能夠?qū)⑷颈媒M、電氣系統(tǒng)、公用油、水、氣系統(tǒng)、閘門控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)等大型復(fù)雜系統(tǒng)實時狀態(tài)以模擬動畫、視頻影像、GIS信息高度集成的形式在SCADA畫面上顯示，形成數(shù)據(jù)模擬與視頻影像、GIS系統(tǒng)無縫集成的監(jiān)控方式，保證泵站更加安全、可靠、經(jīng)濟地運行。

    無線傳感網(wǎng)絡(luò)以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。在水處理中，可以利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對水質(zhì)的無線遠程監(jiān)測。利用無線傳感及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并采用ZIGBEE無線通信和GPRS遠程通信技術(shù)相結(jié)合的方式來實現(xiàn)水質(zhì)的遠程監(jiān)測。如，上海正偉GPRS無線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，集自動化、即時化、智能化于一體。該系統(tǒng)可以對排污口污水的PH值、DO、溫度、電導(dǎo)和排污流量進行實時監(jiān)控，通過GPRS/CDMA無線終端將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心和環(huán)境管理部門，工作人員可以在監(jiān)控中心或辦公室進行遠程監(jiān)測，隨時得到即時數(shù)據(jù)報告，實現(xiàn)遠端無人值守。同時運用GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)還可把中心采集的水質(zhì)信息發(fā)送到LED顯示屏上，且可隨時更新屏幕的內(nèi)容。

    優(yōu)化決策支持。無論在何種生產(chǎn)技術(shù)中，不管做了什么樣的改變，目的都是為了提高生產(chǎn)效率、減少人、物力消耗，節(jié)省能耗降低成本。但是水廠建成自動化系統(tǒng)后能否真正減低成本，或者說實現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化經(jīng)濟運行，則還需要另一先進技術(shù)的支持。優(yōu)化決策支持即在自動化控制運行基礎(chǔ)上進一步挖掘運行成本潛力，保證生產(chǎn)過程中水質(zhì)實時能觀性及能控性，實現(xiàn)水廠的工藝優(yōu)化決策運行，節(jié)能能耗及物耗，降低運行成本。

    實踐證明，經(jīng)由優(yōu)化決策支持達到了節(jié)能、減耗的效果，通過機組優(yōu)化組合的運行使綜合效率提高了1～1.5%左右。大保證水質(zhì)的情況下，通過合理控制原材料分配，每日生產(chǎn)成本核算有3%左右的節(jié)約。

    廣東省科學(xué)院自動化工程研制中心主任程滔波表示，未來水處理控制系統(tǒng)將是集計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化于一體的系統(tǒng)。水處理工業(yè)自動化控制的網(wǎng)絡(luò)化作業(yè)、智能化作業(yè)將成為未來發(fā)展的主導(dǎo)優(yōu)勢。而這一切都將離不開自動化技術(shù)的發(fā)展與進步。水處理行業(yè)的自動化技術(shù)應(yīng)用為提高水質(zhì)量、保障供水、優(yōu)化成本提供了重要的技術(shù)支持和保障。