烟台经济技术开发区自来水有限公司 山东烟台 264006
摘要：随着我国社会经济和科学技术的进步，电气自动化技术在工业生产中迅速普及，得到广泛的应用，极大的推动了我国工业的进步与发展。分析了电气自动化、自动化变频控制技术、综合自动化控制系统在自来水厂机械设备中的应用。自动化变频技术在市政供水系统中应用后机械设备运行效率的提升效果，分析认为，在自来水厂应用自动化程度高的机械设备和控制技术可提高系统的控制管理，还能增强机械设备的安全性和可靠性，实现水处理过程的节能环保。
关键词：电气自动化技术；机械设备；应用；发展趋势
引言
电气自动化技术在自来水厂中的应用保证了供水的安全、稳定，节省了自来水厂运行管理的投资，是高效科学合理供水生产的核心技术保障，在供水管理方面，电气自动化技术是供水企业内部协调管理的核心内容，为了全面提高自来水厂的运行管理水平，有必要进一步探讨电气自动化技术在自来水厂中的应用。
1电气自动化概述
电气自动化就是指利用现代的计算机技术和电子技术，再融合其他相关技术，从而实现对电气工程进行自动化控制管理。就目前电气自动化的发展和应用情况来看，电气自动化具有多样化的特点，这主要是由工业的多样化决定的。现代工业是一个内容非常丰富的产业，为了适应不同行业的电气化工程，完美实行自动化控制和管理，必须加强技术设备的引进和研发。且电气自动化在不同的电气工程中进行应用时，所融合的行业技术也略有不同，因此整体上呈现出多样化的特点。此外，电气自动化在强弱电方面，特点非常的突出，因此为计算机、信息、微电子等现代化科学技术的发展，提供了重要的保障，还实现了机电结合，为生产活动提供了极大的便利，使生产效率得到了大幅度的提高，使得工作量大幅度降低。
2电气自动化设备在自来水厂的应用
自来水厂电气自动化系统主要包括水源站、加药站、滤池站、送水泵站四部分，以及供水、投料、污水处理的自动化控制系统，借助自来水厂电气自动化设备，能够进行自来水厂所有运行管理工作的统一调度控制，通过信息管理控制和检测执行三个系统层次实现：
2.1视频监控
视频监控设备主要有摄像机、硬盘、录像机以及监视器，其中摄像机的技术要求最高，需要选择经过国家防爆认证的高性能品牌摄像机，室内工作摄像机优先选择一体化快球摄像机，室外摄影机主要为彩色低照度摄像机，选择合适的视频监控设备，对自来水厂的自动化视频监控功能的稳定性和可靠性至关重要。
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2.2监控设备
自来水厂的监控系统主要功能是实时监视厂区内所有电气自动化系统的运行情况，借助通信信道，采集自来水厂设备的工艺参数以及运行情况，并向被控站发送调度指令，由站控系统负责采集运行参数，并对设备的运行状态和动态趋势进行模拟分析，记录并存储运行事件资料，生成报表、检测故障、报警并自动处理。
3自来水厂自动化控制现状
我国水厂自动化程度与发达国家水厂自动化程度仍存在一定差距，是以近年来我国政府不断加大对自来水厂自动化建设的投入支持力度，积极学习发达国家自来水厂建设经验，参考国外先进管理体系同时结合我国国情需要，创立了全新的管理体系，大力引入先进的自动化设备仪器，不仅有效提升了自来水厂的自动化程度和生产效率，还进一步提高了我国自来水厂建设水平。由于受到经济因素的影响，我国各地区之间自来水厂的发展状态并不平衡，部分经济欠发达地区的自来水厂所采用的管理模式严重落后，根本没有应用自动化控制系统，自动化水平处于一个非常低的状态。随着我国社会经济的快速发展，自动化技术也得到了迅猛的发展，自动化技术在发电厂与化工厂等方面得到了良好的应用，而在自来水厂控制系统中自动化技术应用较晚，相较于发电厂、化工厂，自来水厂的自动化程度不高。然而近年来国家不断加大对自来水厂自动化建设的投入支持力度，使得新建的自来水厂在自动化程度方面要远超以往建设的自来水厂。虽然以往建设的自来水厂具有丰富强大的生产运行经验，但是受传统思想观念以及旧设备的影响，要实现水厂全面自动化需要承担非常大的代价，不仅需要大量的资金的支持，还需要大量的时间来建设自动化并贯彻落实。
4电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用
电气自动化技术在城市自来水厂机械设备中的应用始于1990年，电气自动化的有效应用提高了生产效率和安全可靠性，起到了节能环保、自动化、智能化的科技效果。由于取得良好使用效果使越来越多的供水单位开始电气自动化技术改革升级，促进了城市自来水供水系统的安全稳定运行：
4.1电气自动化技术在自来水厂清水池中的应用
要想提高水厂的运作效率，就必须对自来水厂的分散控制有足够的针对性，按照功能和标准进行划分，可以将自来水厂的自动化控制系统进行功能分层设计。实现控制系统对各项数据信息的传输和共享，达到人工控制和计算机控制的自由切换运作。保障蓄水池中有足够的清水，防止自来水厂由于水储量不足出现供供需失衡的现象。整个自来水厂的最后工序就是将处理后的清水进行储存。
4.2自动化变频控制技术在自来水厂的应用
在城市居民生活用水过程中由于高峰期使用量大，容易导致供水压力不稳定。为此自来水厂在供水系统的压力调节和水泵的投切和转速控制上要随用水量变化来控制。低谷时，供水系统的压力调节和水泵转速如还按高峰期的运行，虽满足了使用需求但是造成了能源的损耗，加剧了机械设备的磨损。可见根据城市高峰与低谷时间的用水量来科学控制供水系统和水泵机组运行能达到节能减排效果。通过自动化变频技术保持管网中的恒压，可保证自来水厂的供水能力恰好满足用水需求，这是自动化变频恒压供水系统所要达到的目的。通过对各网点安装的控制器和PID调节器，可将系统各网点压力数据通过传感器反馈给PID调节器，经过优化的算法计算出变量以模拟量的方式传输到变频器的频率设定端，最后由自动化变频器来自动调节电机和水泵机组的投切和转速起到到恒压供水目的，满足城市供水量与用水平衡。
4.3电气自动化技术在自来水厂滤池反冲洗中的应用
自来水厂在水处理生产过程中非常重要的环节是对过滤池反冲洗，冲洗效果将直接影响着水质情况。由于部分自来水厂的反冲洗工作大都人工操作，对于水和气的科学精度系数要求严格，加上冲洗池型结构复杂，加大了施工难度，尤其是鼓风机和空压机等设备又增加了工作量。为提高工作效率，自来水厂决定对过滤池的冲洗环节进行电气自动化技术改造。电气自动化控制系统通过远程、集中和现场的集成监控，可以有效地降低生产成本，控制机械设备使用同时降低了维护工作量，通过网络监控系统还保障了网络动态的灵活性和系统的可靠性。
5电气自动化技术的发展趋势
目前，电气自动化技术的应用对我国工业的发展进步起到了非常重要的推动作用，但随着市场经济环境越来越成熟，市场竞争也越来越激烈，加强电气化自动技术的研究，深入的推广应用电气化技术已成为时代发展的必然趋势。而在我国，由于我国还处理社会主义的初级阶段，因此电气自动化技术还具有非常广阔的发展空间。
结束语
目前，电气自动化技术已是工业生产和发展的重要组成部分，更是不可缺少的重要推动力量，因此自来水厂作为城市生活用水的生产、供应和污水处理企业，有效应用电气自动化技术可以大幅提升水厂的生产效率。
参考文献
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[3]俞斌.电气自动化技术在水处理中的应用趋势[J].化工管理，2015（32）：164.
论文作者:王玉滨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/7
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