摘要：結(jié)合泌陽縣宋家場(chǎng)水庫(kù)至縣城供水工程的設(shè)計(jì)，分析在線檢測(cè)儀表在市政供水工程中的設(shè)置及應(yīng)用，總結(jié)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)安裝及管理中應(yīng)注意的若干問題和相關(guān)技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：市政供水工程在線檢測(cè)自動(dòng)化儀表自動(dòng)控制

一、前言

自動(dòng)化儀表是由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的，具有較為完善功能的自動(dòng)化技術(shù)儀器。它一般同時(shí)具有若干種功能，如測(cè)量、顯示、記錄或測(cè)量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化儀表本身是一個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)又是自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一，以其測(cè)量的實(shí)時(shí)性、靈敏性、精確性以及安裝操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且自動(dòng)化檢測(cè)儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口，更是成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要組成部分。另外，通過微型計(jì)算機(jī)的使用，提高儀表本身自動(dòng)化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力，使其不僅可供單獨(dú)使用，而且可通過標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道，與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成各種集測(cè)試、控制、管理功能為一體的綜合系統(tǒng)。因此，自動(dòng)化檢測(cè)儀表在市政供水工程中得到了廣泛的應(yīng)用，使供水廠不僅節(jié)約了大量的人力、物力，而且可以及時(shí)地對(duì)工藝過程進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和人為干預(yù)。筆者將結(jié)合泌陽縣宋家場(chǎng)水庫(kù)至縣城供水工程，簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)化檢測(cè)儀表在市政供水工程應(yīng)用中的一些情況。

二、工程簡(jiǎn)介

1、工程概述

ッ諮糲廝渭頁∷庫(kù)至縣城供水工程位于河南省泌陽縣，設(shè)計(jì)供水能力4萬m3/d。

2、處理工藝

泌陽縣宋家場(chǎng)水庫(kù)至縣城供水工程采用國(guó)內(nèi)外技術(shù)先進(jìn)、便于運(yùn)行管理的水處理工藝，并針對(duì)宋家場(chǎng)水庫(kù)水質(zhì)良好的特點(diǎn)，采用常規(guī)的凈水處理工藝。該工藝具有出水水質(zhì)好、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少、管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

3、應(yīng)用儀表

本工程基本采用數(shù)字式智能化儀表檢測(cè)工藝參數(shù)。各階段主要儀表應(yīng)用如下：

1）進(jìn)廠配水井設(shè)置超聲波液位計(jì)1套，用于檢測(cè)配水井內(nèi)液位；同時(shí)設(shè)置濁度儀（宜選用量程為0~100NTU的儀表）和pH計(jì)，將進(jìn)水水質(zhì)主要參數(shù)傳送至水廠中控室，使工作人員隨時(shí)掌握進(jìn)廠水質(zhì)狀況，以便采取相應(yīng)處理措施。

2）在水廠進(jìn)水管裝設(shè)電磁流量計(jì)，用于檢測(cè)進(jìn)水流量，變送器將進(jìn)水流量參數(shù)傳送至水廠中控室，中控室根據(jù)其流量信號(hào)控制以下設(shè)備的運(yùn)行：

① 用于前加氯機(jī)的按流量比例投加加氯量。

② 用于后加氯機(jī)（在清水池進(jìn)水管處加氯設(shè)備）的按流量比例投加加氯量。

③ 用于控制加藥間PAC藥劑加藥泵的流量控制。

3）斜板沉淀池出水渠設(shè)濁度儀1套，用于檢測(cè)濁度，宜選用量程為0~10NTU的儀表。該濁度值用于對(duì)加藥間的PAC加藥泵進(jìn)行流量修正。

4）氣水反沖濾池中，每個(gè)濾池均設(shè)置超聲波液位計(jì)和阻塞儀各1套，由液位計(jì)和阻塞儀分別測(cè)出每個(gè)濾池的水位和水頭損失值，二者與濾后水閥門開啟度一起控制濾后水閥門開啟度。反沖洗操作間內(nèi)設(shè)濁度儀1套，用于檢測(cè)濾池出水濁度。另外反沖洗水泵和鼓風(fēng)機(jī)分別設(shè)置壓力變送器和熱導(dǎo)式氣體流量計(jì)。在反沖洗操作間設(shè)置PLC分站，用于對(duì)反沖洗操作間、氣水反沖濾池內(nèi)工藝設(shè)備的參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和控制，并將信號(hào)通過工業(yè)以太網(wǎng)送至中控室。

5）在兩個(gè)清水池分別設(shè)置液位計(jì)1套，用于監(jiān)測(cè)清水池內(nèi)的液位。

6）吸水井設(shè)置液位計(jì)1套，用于控制和管理送水泵。

7）出廠水監(jiān)測(cè)：水廠出水管安裝設(shè)壓力檢測(cè)儀表1套，用于檢測(cè)出水總管的壓力；設(shè)電磁流量計(jì)2套，用于檢測(cè)出水總管的流量；設(shè)濁度計(jì)1套，用于檢測(cè)出水總管的濁度；設(shè)余氯檢測(cè)儀1套，用于檢測(cè)出水總管的余氯含量；設(shè)PH計(jì)1套，用于檢測(cè)出水總管的PH值。以上儀表通過變送器，將數(shù)據(jù)傳輸至設(shè)置在送水泵房?jī)?nèi)的儀表分析儀，模擬量信號(hào)進(jìn)入控制值班室PLC分站。

8）加藥間溶液池設(shè)液位計(jì)2套，用于監(jiān)測(cè)溶液池內(nèi)的液位。

三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過對(duì)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，我們總結(jié)了自動(dòng)化檢測(cè)儀表設(shè)置及保證其正常運(yùn)行的一些經(jīng)驗(yàn)與心得，希望與大家共同探討。

首先，自動(dòng)化檢測(cè)儀表的設(shè)置應(yīng)遵循必要、準(zhǔn)確、適用、集約的原則，力求使每套儀表都能物盡其用，且不可或缺，最大限度地發(fā)揮每套儀表的各項(xiàng)功能，使儀表系統(tǒng)不僅能夠正常工作，而且做到前期投資少，后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)，便于維護(hù)。例如，在初步設(shè)計(jì)中，清水池設(shè)有余氯分析儀，用于進(jìn)一步修正后加氯機(jī)的加氯量；而到了施工圖設(shè)計(jì)階段，經(jīng)過設(shè)計(jì)人員反復(fù)比對(duì)，并參考現(xiàn)有工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其與檢測(cè)水廠出水水質(zhì)的余氯分析儀在功能上有所重疊，于是決定取消設(shè)在清水池的余氯分析儀，由檢測(cè)水廠出水水質(zhì)的余氯分析儀代行其功能，這同樣能夠達(dá)到修正后加氯機(jī)加氯量的目的。而一臺(tái)進(jìn)口余氯分析儀的報(bào)價(jià)動(dòng)輒數(shù)萬元，這樣做不僅為國(guó)家節(jié)省了投資成本，而且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)構(gòu)成，方便工作人員日常管理及維護(hù)。像這樣的情況還有很多，這里就不一一列舉了。

其次，為了保證自動(dòng)化檢測(cè)儀表的正常工作及重要數(shù)據(jù)不丟失，儀表供電的可靠性需要得到保障。在設(shè)計(jì)中，我們?yōu)閮x表系統(tǒng)提供了兩路電源，二者分別引自低壓配電系統(tǒng)的不同母線段，在儀表配電箱中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。同時(shí)，在水廠中央控制室PLC控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)PLC分站處，分別設(shè)置UPS不間斷電源系統(tǒng)，從而進(jìn)一步保證了自控儀表系統(tǒng)的供電可靠性。

另外，自動(dòng)化檢測(cè)儀表屬于精密儀器，其模擬量信號(hào)容易受到其他電信號(hào)的干擾。因此，需將儀表信號(hào)傳輸電纜與其他用途電纜分開敷設(shè)，以達(dá)到保證儀表信號(hào)傳輸質(zhì)量的目的。在設(shè)計(jì)中，我們將儀表信號(hào)傳輸電纜與電力電纜及控制電纜分別放置在電纜溝兩側(cè)或同側(cè)但不同層的支架上，且電力電纜在上層，儀表信號(hào)電纜在下層，兩者間距在300mm以上；在進(jìn)入構(gòu)筑物后，儀表信號(hào)傳輸電纜與電力電纜及控制電纜分別沿著不同的電纜橋架敷設(shè)，當(dāng)受其他條件限制，無法分別敷設(shè)時(shí)，則分開敷設(shè)于橋架的兩側(cè)，同時(shí)兩者之間設(shè)隔板，降低對(duì)儀表傳輸信號(hào)的影響。

四、結(jié)語

目前，自動(dòng)化檢測(cè)儀表在市政供水工程中的應(yīng)用已十分廣泛，為工藝流程的自動(dòng)控制發(fā)揮了關(guān)鍵作用，已成為水廠自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。與此同時(shí)，通過與實(shí)際使用單位的溝通，我們發(fā)現(xiàn)在自動(dòng)化檢測(cè)儀表的應(yīng)用上面仍存在一些問題有待解決，例如儀表設(shè)置不合理、傳輸信號(hào)誤差、使用周期有限等。隨著自動(dòng)化儀表工業(yè)的快速發(fā)展和市政工程設(shè)計(jì)水平的不斷提高，相信今后自動(dòng)化檢測(cè)儀表將會(huì)在包括市政供水工程在內(nèi)的我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

[作者簡(jiǎn)介] 許冬，工程師，機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院，主要從事市政工程的電氣設(shè)計(jì)