胡少锋 牛爱芳 李有弟
河南安彩高科股份有限公司 455000
摘要：环保设备是我国环保事业发展的重要基础，电气自动化在其中的应用能够推动环保事业整体水平的提高。文章通过对自动化技术应用意义进行分析，探讨电气自动化在相关环保设备中的应用。
关键词：电气自动化；环保设备；电气设备；自动化
引言
近年来，我国发展速度不断加快，但其相关的环境污染问题和能源严重损耗问题也逐渐严重。因为我国是个人口大国，尽管资源丰富，但人均使用量小，环境的承载能力不足，生态平衡的自主维持能力较弱。所以，在市场经济蓬勃发展的当下，人们逐渐认识到环保工作的重要性，并切实将其落实到实处，以求在降低现代社会发展对环境及资源的损害，进而高效实现生态社会的可持续发展。而环保设备的应用则是相关企业在认识到环保工作对于社会发展的重要性后做出的适应性技术革新，通过高新技术与环保理念的结合，凸显出环保工作落实的重要性，也有利于加快系列环保工作的发展进程。
1自动化技术应用在环保设备中的意义
第一，低成本、准确性高。在环境保护设备中应用自动化技术，可大大降低环境管理成本，为环境污染治理与管理提供科学依据。传统的人工监测受人力、财力限制，不能长期、系统地监测各种污染源，其结果不符合实际情况，而自动检测系统能对污染源进行实时检测，并且监测结果更可靠。不仅避免了由人为因素引起的偏差，使监测数据更加准确、可靠，而且大大降低了监测成本。第二，低风险、时效性高。对污染源进行分类采样、分析、检测，并进行统计计算，是传统的污染源监测工作中一项艰巨的任务，人工采样不但费时费力，而且会对工作人员的健康造成不利影响，而集成在线监测污染源的自动化技术实现了污染源在线监测数据的实时自动采集、存储和传输，以及各种在线监测数据的同步分析和处理，从而降低了一线人员的工作风险，提高了环境保护工作的效率。第三，共享云、控制面广。近年来互联网技术的迅速发展，使远程管理、信息批量处理、资源共享成为可能。工业云和自动化技术的有机结合，能够扩大自动化应用场景。比如，过程经理和自动化工程师把应用软件和数据放入远程的服务器，这样的虚拟服务器对最终用户非常有吸引力，因为中控室地方有限，特别是在偏远的地区或者老旧厂区，大大降低了对终端设备的要求。在云平台中，已形成较为成熟的生态链，诸如将工程师站、历史数据、人机界面(HMI)和远程应用、供应链体系、管控体系、监控存储系统转移到云服务器上，这种云工作模式可以将资源共享最大化、控制设备应用范围最大化。
2现阶段环保设备的应用现状
现阶段，我国环保设备生产企业的数量已经超过了1500家，但是我国环保设备生产企业在近几年才开始崛起，因而导致我国环保设备生产企业的现有技术远远比不上发达国家。环保设备的推出，就是在这一社会发展背景下产生的。环保设备的应用范围较广，使用时间跨度较长，对于缓解我国当前环境发展状况具有一定的积极作用。我国的环保设备主要是以对工业废水及空气污染的治理为主，还有部分固体废物处理设备、环境监测设备、噪声控制设备等，他们的整体使用占比较小，但都切实在环境保护工作中起着关键作用。但就世界环保设备的发展状况而言，我国环保设备发展水平仍与发达国家存在一定差距，发达国家仍然为这一市场的主要比例占有者，这就在一定程度上阻碍了我国环保设备整体应用发展水平的提高。而且，由于我国各个城市的经济发展状况及环境形势存在一定差异，其环保设备的使用情况及使用程度大不相同，也会对社会整体环保设备市场创新应用造成影响。很多环保设备生产企业所生产的产品还具有大众化较强的特征，这对企业的可持续发展具有非常不良的影响。
3电气自动化在环保设备中的应用与发展分析
3.1污水处理设备
污水厂利用光缆、双绞线，将PLC（可编程逻辑控制器）、服务器和操作站等相连，构成一个工业局域网，将现场的传感器变送器自动化仪表通过数据通信技术、数据处理、数据管理等技术将信息数据传送到PLC控制终端，并反馈给控制室，显现系统的运行状态和各个环节的实时的数据参数。通过数据，PLC（或人工）可以自动的调整机器的运行参数，是污水处理系统的保持在最佳的工作状态。SBR（序批式活性污泥法）处理系统是国内新兴起的一门污水处理新技术。采用了PLC的DCS（分散控制系统）控制系统对污水处理的五个工艺步骤进行全面的控制，可以达到现场和中央两级管理控制模式，实时根据监测设备的数据变化，自动调整系统的运行，使在生物脱氮效率一般保持在80%左右。
3.2在空气除尘设备中的应用
静电除尘器和布袋除尘器是两种性能优良的空气污染控制设备。静电除尘器(ESP)是一种广泛应用于工厂的除尘装置，它对大颗粒尘土有显著的降尘效果，适用于高温、高压、高湿度的工作场所。静电除尘器由两个部分组成：一是主体系统，包括电除尘器本体；二是电源系统，包括高压直流和低压自动控制系统。升压变压器通过高压系统供电，除尘电极采用集尘极接地，低压电控控制电磁夹、卸灰电极、输灰电极等部件。静电除尘的基本工作原理是利用电力捕捉废气中的粉尘，主要包括4个相互关联的物理过程：气体的离子化；粉尘的荷电；粉尘在电极上的移动；荷电粉尘的捕集。对带电粉尘的分离过程是在两种弯曲半径差别很大的金属阳极和阴极上，利用高压直流电产生足够的电场使气体电离。气体电离后产生的电子、负离子和阳离子吸附在尘埃中，在流经电场的尘埃中形成电荷，在电场力的作用下，尘埃在不同极性的电极上移动，然后沉积在电极上，使尘埃与气体分离。布袋式除尘器具有除尘效率高、不受粉尘阻力影响及成本低等优点。感应器从各个存储单元收集数据，通过SPS传输到以太网，通过TCP/IP协议与计算机进行通信。通过修改SPS的内部参数，微机可实时控制电除尘器的振动时间和频率始终处于最佳工作状态。采用模糊控制的除尘器能够有效地防止布袋被堵塞，不会对布袋造成粉尘层损伤，为布袋的正常运行提供了重要保障。通常情况下，运用布袋式除尘器除尘的进口质量浓度能降到200mg/m3，出口质量浓度能降到50mg/m3。相比传统设备，这两套自动化系统具有适用范围广、大颗粒尘土处理效果显著、除尘率高、成本低、操作简单等应用优势。
3.3直饮水设备
绿色节能环保直饮水机械设备的具体应用中，可通过自动化技术对该装置进行控制。在自动化控制程序的执行中，用户可首先通过按钮开关将机械设备调整到自动状态，这时，原水泵将会实现自动化的启动，在经过5-10秒钟的延时之后，高压泵也将会自动启动，然后将冲洗阀打开，冲洗10秒钟之后关闭。若装置运行中自动高压泵低压控制器有信号输入，机械设备将会立即关闭，并将低压报警启动。在纯水箱的水位到达了设计值之后，需要将高压泵以及原水泵立即关闭。在水位达到了中位之后，自动化控制系统将会对原水泵进行自动控制，在延时5-10秒钟时，如果低压控制器有输入信号，系统便会自动发出报警，并立即进入到停机状态中。而在高压泵的自动化启动过程中，也会将冲洗阀打开，冲洗10秒钟之后自动关闭。
结语
综上所述，当前环保设备是治理环境问题的一条重要的监测手段，是当下人们了解污染程度的重要途径之一，它是通过现在区块链、大数据等技术相结合来改善当前环境污染问题，为我国环境治理工作提供支持，对此还需要加强环保设备自动化的研究与创新。
参考文献
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