摘要：本文首先分析了电气自动化技术及其技术特点，其次分析了电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用优势，最后分析了电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用方式，旨在为电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用提供参考意见，以此来提高自来水厂机械设备的运行效率和节能性能，推动自来水厂发展建设。
关键词：自来水厂；电气自动化技术；机械设备
引言：自来水指的是经过净化消毒处理，且满足国家饮用水标准的生活用水，具体需要自来水厂通过取水泵抽取地下水和江河湖泊，对抽取好的水进行沉淀、消毒、过滤等操作，随后再运送到供水单位。随着科学技术的发展，各行各业都开始应用了电气自动化技术，自来水厂也不例外，通过电气自动化技术，机械设备的运行效率和管理效果能够得到提高。
1.电气自动化技术概述
1.1电气自动化技术
电气自动化技术涉及到的专业知识和技术较多，如计算机技术、电子技术、控制技术等，该技术在我国的发展和应用开始于上世纪50年代，经过数十年的发展已经取得了显著成效，并且可以被应用在多种行业中，具有针对性强、适用范围广的优势。
1.2电气自动化技术特点
技术含量较高，由于电气自动化技术涉及到了多种专业技术，导致其技术含量较高，并且随着电气自动化技术应用范围的扩大，目前大部分工业生产都会涉及到一定的电气自动化技术，并且较为系统，这需要硬件设施配合软件系统共同应用，同时还需要结合实际的生产需求来设计不同的控制系统[1]。
电子技术含量较高，随着电气自动化技术的不断发展，自动化控制系统也在逐渐完善，但是都离不开对电子技术的需求，从具备采集信号作用的传感器，到具备处理信号作用的控制器，这些均需要依靠电子技术进行，而电气自动化技术的发展情况和应用效果同样直接受到电子技术发展情况的影响。
2.电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用优势
2.1提高自来水厂机械设备运行效率
将电气自动化技术应用到自来水厂机械设备中后，自来水机械设备便能够结合供水系统的压力变化来调节水泵的切换和转速，这是因为在城市供水系统中，当供水系统处于用水高峰期状态下时，供水系统因为压力增加容易出现水压不稳定的情况，这会影响供水的稳定性和水质。由此可见，电气自动化技术的应用能够做到对供水系统水压的稳定控制，通过自动化变频控制器便能够另水泵在变频自动切换模式和固定变频之间切换，这样不但可以提高机械设备工作效率，还能提高自来水厂运行的环保性能和节能性能。
2.2节约电能资源
风机和加压泵在运行过程中消耗的电量大概占总体控制系统的60%，在应用了电气自动化技术之后，风机和加压泵在运行过程中消耗的电量能够节约35%左右，除了能够节约电能资源，还能减少谐波输出，进而减少了机械设备运行带给电网的污染，这符合可持续发展建设理念和国家标准[2]。同时自动调频技术在机械设备中的应用，能够避免电机频繁启动，电机也不需要通过降低额定功率的方式来继续运行，这能够减少机械设备的磨损破坏程度，因此有利于延长机械设备的应用时间。
3.电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用方式
3.1在取水泵房中的应用
自来水厂的取水泵房共有两种取水方式，当水库水位达到设定水位时通过调流阀自流取水，当水库水位低于设定水位时通过取水泵取水。调流阀调节方式分为手动控制、自动控制、中控控制三种，当应用自动控制方式时，需要设置好工作阀门相关参数和清水池水位，自动设备能够以相关参数为依据自动调节阀门开度，这样清水池水位便可以被控制在设定水位位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆于式潜水泵调节方式分为手动控制、自动控制、中控控制三种，当应用中控控制方式时，技术人员可以通过计算机来下达调节取水泵和出口阀门的相应指令；当应用自动控制方式时，需要设置好工作泵相关参数和清水池水位上下限，自动设备能够以相关参数为依据自动调节清水池水位，这样清水池水位便可以被控制在设定水位位置。
3.2在加药系统中的应用
自来水厂的加药系统具体可以分为加碱系统和加矾系统。加矾系统中中控开关涉及到的设备有出矾阀门、空压机、加矾泵，检测开关涉及到的设备有进气阀、加矾泵、进水阀、出矾阀、空压机，需要检测的参数有模拟斜管浊度、源水浊度、加矾泵运行频率、矾池液位[3]。加药系统中的加矾设备和矾池有两套，两者之间的切换方式分为手动控制、自动控制、中控控制三种，手动控制属于最高级别的控制方式，如果自来水厂的计量泵和出矾阀处于遥控状态下，可以申请自动控制、中控控制方式。
3.3在滤池反冲洗操作中的应用
滤池反冲洗是自来水厂运行处理中较为关键的操作，冲洗效果也将会直接影响自来水水质。目前，大部分自来水厂滤池反冲洗操作都是通过人工方式完成的，因此对水分和气体的要求均较为精确和严格，同时滤池的结构较为复杂，这也增加了滤池反冲洗的难度，而鼓风机和空压机等机械设备的冲洗又会增加工作量。为了提高滤池反冲洗效率，自来水厂可以在滤池反冲洗操作中应用电气自动化技术，自动化控制系统可以分为远程控制系统、集中控制系统、现场集成控制系统，这样不但可以降低滤池反冲洗成本，通过设备监控还能确保系统运行的灵活性和可靠性。同时，自动化控制系统能够做到对运行数据的实时监测，这样便可以自行检测滤水池的水质，同时自动执行滤池反冲洗操作。
3.4在清水池中的应用
提高分散控制工作的针对性，是提高自来水厂运行效率的关键方式，按照自来水厂机械设备的运行标准和功能，可以将自动化控制系统进行功能分层设计，通过自动化控制系统来实现对各项操作的控制，还能做到对信息数据的共享。同时还能够做到手动控制、自动控制模式之间的自由切换，以此来确保清水池中有足够的清水，以此来避免自来水厂出现供需不平衡的情况，并且做好对清水的储存工作[4]。
3.5自动化变频控制技术的应用
在城市居民用水中，会存在高峰期，高峰期内居民的用水量会显著增加，这样容易增加供水压力，因此，自来水厂需要调节控制供水系统的供水压力，以及水泵的切换和转速，确保两者都能够随着用水量进行针对性调整。当用水量较低时，供水系统还按照用水高峰期的水压运行，则会导致能源浪费，同时还会增加自来水厂机械设备的磨损程度，进而减少机械设备的应用寿命，由此可见，结合用水量调整供水系统，不但能够节约自来水厂运行成本，还能起到节约能源保护环境的作用。在供水系统调节中应用自动化变频控制技术，能够令管网保持恒压状态，确保供水系统压力满足用水需求，以此来达到自动化调节供水系统压力的目的。具体来讲，需要在城市供水系统的各个节点安装控制器和自动化调节器，这样传感器便可以传递各个节点的数据，并将数据传递给自动化调节器，调节器经过运算能够将模拟量设定方式传递给变频器，这样变频器便可以自动调节水泵的切换和转速，以及供水系统的压力，在满足城市供水需求的同时，节约机械设备运行成本[5]。
3.6综合自动化控制技术的应用
电气自动怀技术的发展，推动了综合自动化控制技术在自来水厂机械设备运行管理中的应用，自来水厂想要实现节约运行成本、降低能耗、提高经济效益的目标，便需要提高机械设备管理效率。而在机械设备管理中应用综合自动化控制技术，能够实现对城市供水系统运行数据的实时监控，同时还能对各项自来水生产操作步骤进行实时监控和自动分析，不但可以提高管理效率，还能够及时发现问题，在提高了自来水厂运行效益的同时，还能提高居民用水的水质[6]。
结束语：将电气自动化技术应用到自来水厂机械设备中，可以确保自来水的水质和安全，同时还能实现供水过程的高效化、科学化、合理化，同时也是供水企业想要实现协调高效发展的必要措施，同时在新型技术逐渐发展和应用范围不断扩展的背景下，电气自动化技术的应用也对自来水厂机械设备运行和管理工作提出了更高的要求。
参考文献
[1]刘瑞林.基于自来水厂生产过程中自动化控制系统的设计与实现[J].低碳世界，2016，33：270-271.
[2]周曦英，高嘉顺.自来水厂电气自动化工程控制系统的构建策略研究[J].科技风，2017，06：32.
[3]阎建峰.电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用[J].机械管理开发，2017，3211：109-110+177.
[4]黄祯岚.电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用[J].数码设计，2017，610：75.
[5]赵宇.自动化控制系统在自来水厂节能降耗中的应用[J].科技创新与应用，2018，33：164-165.
[6]左敦晨.自来水厂生产过程的自动化设计研究[J].电子技术与软件工程，2015，03：173.
论文作者:孟晓威,孙凯,曹峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/16
标签：自来水厂论文; 技术论文; 机械设备论文; 供水系统论文; 电气自动化论文; 滤池论文; 水位论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;