摘要：随着我国工业水平的不断现代化发展，电气的自动化控制系统在工业生产中也随之得到了越来越广泛的运用，传统控制系统是我国当前在建设供水工程建设中最常采用的，但是在我国城市化在进行不断的建设和发展中，其日常的运行管理和维护成本日益提高，导致了经济效益降低的后果。为了解决出现的相关问题，本文分析了水厂中的电气自动化设计、管理，希望对工作实践中可以得提供帮助。
关键词：水厂；电气自动化 ；数据处理
一、电气自动化控制系统的优势分析
1.管理效率高
相比传统的控制管理系统，电气自动化控制系统能够很大程度地降低人工操作的步骤，减少不必要的人力安排，从而达到降低人工成本的结果。传统的水厂管理系统需要安排较多的人员，对于各个生产环节进行站岗式监测来保证整个供水系统的正常运作，而电气自动化控制系统能够通过电子信息技术和互联网技术对生产作业的过程进行自动化的管理和终端监控，这样的监控系统避免了人工监控的重复性以及失误的可能性，并且能够实现传统管理方式难以达到的24h监控模式，极大程度上的减少了不必要的劳动岗位，从而达到降低人力成本，提高经济效益的结果。
2.使管理信息更加可靠
对于人工巡查检测来说，各个环节数据的记录和总结主要是技术人员借用相应的仪器来检查各个环节。而这种传统的管理模式有以下几点问题：
（1）数据误差的情况是很有可能发生的，从而使得水厂的管理效能受到严重影响。
（2）很容易出现遗漏或者记录不完全的情况，特别是技术人员对设备数据信息进行记录的过程中。
水厂的安全运行和供水的质量会因为这些问题会产生一系列严重的影响。因此电力自动化控制系统在水厂中进行应用后，会通过互联网技术的结合，从而展开对各个环节的实时监控，主要是相应的软件包在技术人员进行安装后，就能够不间断的检测水厂中的各个设备或者作业，同时总结和汇报各项数据。
二、电气自动化在水厂中的现状分析
可靠的性能和突出的数据处理能力是电气自动化控制系统在水厂中的主要优势，更高效的保障了企业的生产活动。鉴于此，在水厂中对电气自动化设备及技术的应用也是逐渐普及。但在应用过程中出现了不少问题，比如：
（1）在控制系统和控制设备之间出现杂乱，在设备接口和应用软件之间缺乏统一性，在进口设备的控制功能与工艺需求之间出现脱节现象，还有部分设备的质量和安装出现不过关的情况等。
（2）达不到操作和维护水平的系统要求。主要是由于管理人员对专业知识不熟练，还有对自动化系统和设备，操作人员掌握的不够。因此在没有专业的技术团队进行维护时，一旦在运行和操作上出现问题，使得小故障演变成大问题，最终得结果就是系统瘫痪。
1.对滤池恒液位工艺的电气自动化设计分析
滤池的恒液位控制是对水质的最终情况可以产生直接影响的，对水厂来说，它也是重要生产环节之一。为了达到杂质过滤和异味污浊清除的目的，水厂采用2种不同功能的V型滤池进行过滤，分别是：①均质砂滤池；②活性炭滤池。在生产中，人工对滤池的实时液位与设定液位的高低差进行观察，根据观察情况，对滤池的出水流量进行适时调整。如果发生滤池出水量已经达到最大值，还无法降低液位的情况下，就需要对滤池手动反冲洗操作进行启动。
以15万吨水厂的生产体量为例，为了保证供水需求，就需要16个滤池不停工作，高强度的工作也在操作人员身上承担着。从而对净水工艺分析和设计是势在必行的，这样才能让生产效率得以提高，人工投入也相应的减少，其生产需要也会得到满足。由于水厂主要依赖现场电气设备进行控制操作，因此采用PLC组成的集中化方式控制，进而将自动化控制分为3层，分别为：①现场设备控制站；②集中PLC控制站；③远程监控操作站。现场设备通过DP或者无线方式与主站PLC通信，电器柜智能控制器通过总线接入系统，并以计算机、网络系统为载体，实现水厂的一体化控制。形成包括生产调度，事务信息管理，监督控制在内的信息管理系统。这种组态方式，各个功能模块相对独立，互不影响，但是相互关联，如果某一单元发生故障，不会影响到整个系统。在程序设计中采用PID算法进行闭环控制，把实时液位作为反馈数据，以滤出水阀作为被控对象，将出水阀门开度给定到控制单元，使滤池始终处于恒定液位工作状态。
2.对综合自动化在水厂中的设计分析
为了达到供水成本进一步降低和供水效率进一步提高的目的，就需要在整个供水区域内，其中包括：①采集与监控供水管网的数据；②监视加压泵站的状态；③地理信息系统与抄表系统等供水环节，把这些系统集成在一起综合处理，实现整个供水系统的综合自动化控制。
三、电气自动化在水厂中的管理方式
1.对电气自动化专业技术人才的培养
作为高水平的现代化工控系统，定期对电气自动化系统的维护管理是必不可少的。要能胜任这种专业性强、技术难度高的工作，对相关的管理人员进行专业的培训和学习是必须的。对水厂的自动化控制的维护管理，理论要和实际要相结合，在系统发生故障时，这样管理人员才能从容应对，从而进行熟练的维修操作，同样的会将相应的故障损失和风险降到最低值。
2.对电气自动化的信息处理能力的提高
大量数据的收集是水厂正常运作的基本工作，对于电气自动化系统来说，是分析处理这些数据，从而起到相关的指导生产作用。
管理人员如何调整调度的依据主要是电气自动化系统的数据处理结果，如果发生数据处理出错或者处理精度不够的情况，管理人员的调整方式也会随之发生改变，最终自来水水质也是受其影响的。为了这种情况的有效防止，必须保证电气自动化的数据处理能力要得到实质性的提高，从而有一个准确可靠的分析结果。
与此同时自动化系统的运行状况，也能从数据分析中侧面反映出来，当出现数据明显偏差的情况下，就要对电气自动化系统的某个部位进行检查，看看是否发生了故障，从而及时进行维修。因此对水厂的安全供水和系统本身来说，电气自动化系统的数据处理能力有着极其重要的意义。
3.对电气自动化系统的数据存储量的提升
各种故障和错误在电气自动化系统中，都是难免的，系统也会有一定的压力，主要来自于大量的数据存储，这样不但会对系统的控制效率产生一定的影响，控制系统也会出现故障，最终导致水厂的生产进入紊乱，这种情况最容易出现在特经过长期使用的系统中。水厂制水的整个流程都涉及到自动化系统，供水管网还与部分复杂的控制系统相关联，这就要求对系统的管理维护工作，管理人员要定期进行。
四、实际应用
随着电气自动化控制系统的不断普及，其使用深度也在不断的加强，从水厂的净水过程到最终的输水流程，每一个步骤都将渐渐加入到电气自动化控制系统的体系中去，本文将从水厂的工作流程方面入手，对电气自动化控制系统在各个流程中的应用进行分析。
1.进水过程
水厂中的进水处理需要经过一系列的专业净水流程来对外来水进行初步净化，净水系统作为整个水厂作业的开始阶段，首先就要对外来水的进水量进行控制，其控制方法主要是对进水口部分的水泵系统进行人工的调整和管理，根据市场的需要调整具体的进水效率，加入电气自动化控制系统后，能够对水泵进行系统的管理和控制，确保每个水泵都能够按照场内生产需求量来进行输水工作。
2.水净化处理控制
对于提高供水的质量，水厂作业中的水净化处理环节起着决定性的作用。因此，为了对水质进行有效的监控和操作，主要从两方面来进行：
（1）为了水质沉淀和过滤过程中的水质质量能够得到保障，通过电气自动化控制系统对滤池的必要工作，就是反复的进行冲洗和反冲洗。其中，在冲洗过程中，有2个细节需要引起重视：①在对水厂展开全智能化控制工作之前，要了解相应的标准和需求，再对冲洗的时间、冲洗的频率、冲洗的量等通过应用电气化自动控制系统进行控制。②进行2次冲洗工作，即为了达到提高供水质量的目的，滤池的净化要通过冲洗和反冲洗的工作来实现，；
（2）对水中的微生物进行消毒净化就是水质净化的目的。在水厂消毒净化工作中，为了使消毒水中霉菌的效果能够得到有效提升，整个消毒工作可以通过运用电气化自动系统进行控制和监督。
3.水质检测自动化技术
新型的自动化检测仪在对水厂监测过程中，是主要采用的设备。主要的检测内容为水的流量、水位、温度和水的质量等除此之外，还需要采用的设备为 pH 测量仪、流动电流检测仪和漏氯检测仪等检测仪器，借助这些检测仪器主要是因为这些仪器发挥着各自的作用，这样水的安全也能够彻底得到保证。由此可见检测仪对于实现水厂自动化的工作来说，已经成为基础保障。随着检测仪表的逐步创新，首先监测的精准度增加了，从而供水的质量和人们用水的安全也能得到保障了。
4.送水过程控制
送水过程的控制主要是对水量进行的控制，从而使电气自动化系统的控制更加合理、科学。其中在对水量进行全过程的控制和检测时需要根据水厂的实际使用需求进行控制。例如：当某一个小区在用水高峰期时，用水量较大。如果在这时没有进行全面的检测，则会导致小区送水量不足和水压不足的现象，从而使高层小区出现严重的缺水情况。而在应用电气自动化控制系统后，能够对不同时段的送水量进行控制。同时在对水压进行有效的监控时，需要根据实际的用水量，对送水的量进行调整，从而逐步满足居民的用水需求。
结语
经过长期的经营和结果证明，电气自动化控制系统有着极高的商业价值，它能够在对生产质量进行把控的同时，提高企业生产的生产效率，且在极大程度上为企业和单位节省一定的人力成本。所以，只有不断提高技术水平和管理水平，注重解决生产运行、设计维护上的技术难题，才能将系统作用发挥到最大，最终实现水厂的可靠、优质、不间断供水的目标。
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