新興自動(dòng)化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

    隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加深，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷延伸，自動(dòng)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(cè)等作用，提高了行業(yè)的效率和先進(jìn)性。

    進(jìn)入21世紀(jì)，水處理自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)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(chǎng)的電氣控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)以萬計(jì)的儀器儀表測(cè)試系統(tǒng)都高度、有機(jī)地融合在綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)上。從自動(dòng)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(dòng)化孤島，實(shí)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(jī)融合。

    隨著兩化融合的深入推進(jìn)、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(cè)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(dòng)化企業(yè)成功應(yīng)用到水處理當(dāng)中。

    水廠水處理中水泵機(jī)組是非常重要的設(shè)備，其運(yùn)行狀況的好壞影響著整個(gè)生產(chǎn)能否正常運(yùn)行。因此通過泵組在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來了解和掌握設(shè)備在使用過程中的實(shí)時(shí)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(qiáng)了設(shè)備的可靠性。目前，新型的泵組在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、故障現(xiàn)場(chǎng)判斷、遠(yuǎn)程診斷、狀態(tài)報(bào)告等功能。如亞控的自動(dòng)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(lì)磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)等大型復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)以模擬動(dòng)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(jì)地運(yùn)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(diǎn)帶來了信息感知的一場(chǎng)變革。在水處理中，可以利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。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(yuǎn)程通信技術(shù)相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。如，上海正偉GPRS無線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，集自動(dòng)化、即時(shí)化、智能化于一體。該系統(tǒng)可以對(duì)排污口污水的PH值、DO、溫度、電導(dǎo)和排污流量進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，隨時(shí)得到即時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端無人值守。同時(shí)運(yùn)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(shí)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(dòng)化系統(tǒng)后能否真正減低成本，或者說實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，則還需要另一先進(jìn)技術(shù)的支持。優(yōu)化決策支持即在自動(dòng)化控制運(yùn)行基礎(chǔ)上進(jìn)一步挖掘運(yùn)行成本潛力，保證生產(chǎn)過程中水質(zhì)實(shí)時(shí)能觀性及能控性，實(shí)現(xiàn)水廠的工藝優(yōu)化決策運(yùn)行，節(jié)能能耗及物耗，降低運(yùn)行成本。

    實(shí)踐證明，經(jīng)由優(yōu)化決策支持達(dá)到了節(jié)能、減耗的效果，通過機(jī)組優(yōu)化組合的運(yùn)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(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)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(dòng)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(shì)。而這一切都將離不開自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。水處理行業(yè)的自動(dòng)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。