周敏

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會(huì)的構(gòu)建，人們的生活水平越來(lái)越高，與此同時(shí)，人們對(duì)水廠(chǎng)的供水質(zhì)量提出了更高的要求。水廠(chǎng)要想穩(wěn)定、持續(xù)的為人們提供飲水資源，就必須保證供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)供水系統(tǒng)的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，能及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，確保水廠(chǎng)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都處于最佳狀態(tài)，將在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在水廠(chǎng)中有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；水廠(chǎng)；應(yīng)用

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會(huì)的構(gòu)建，人們的生活水平得到了極大的改善，水是人們生活和生產(chǎn)必不可少的資源之一，在新環(huán)境下，人們對(duì)水資源的要求越來(lái)越高，在這種情況下，水廠(chǎng)必須不斷提高自身的供水質(zhì)量。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)水廠(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，能快速、有效地幫助工作人員進(jìn)行事故處理，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能為水廠(chǎng)供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，下面結(jié)合工程實(shí)例對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在水廠(chǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概述

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由監(jiān)測(cè)控制中心、水廠(chǎng)報(bào)警系統(tǒng)、濁度傳感器、PH傳感器、余氯傳感器等部分組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能通過(guò)多個(gè)監(jiān)控區(qū)域和監(jiān)控站點(diǎn)對(duì)供水系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)生突發(fā)事故后，能有效地處理這些事件，從而為水廠(chǎng)的生產(chǎn)提供一個(gè)穩(wěn)定、安全的環(huán)境。

2 工程實(shí)例

水廠(chǎng)生產(chǎn)水的過(guò)程是從水源地將水輸送到水廠(chǎng)，然后進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后通過(guò)配水管網(wǎng)輸送給用戶(hù)。上饒市城東水廠(chǎng)是在信江河邊進(jìn)行取水，通過(guò)兩級(jí)泵送，將水送到水廠(chǎng)，將水處理合格后，再輸送給用戶(hù)。水廠(chǎng)的供水能力為15萬(wàn)噸/天，水廠(chǎng)內(nèi)有配水井、進(jìn)水泵房、加藥間、加氯間、沉淀池、濾池、反沖洗泵房、清水池、送水泵房等，其中送水泵房?jī)?nèi)有4臺(tái)高壓水泵，2臺(tái)為工頻泵，2臺(tái)為變頻調(diào)速泵。

3 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 水廠(chǎng)對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求

本水廠(chǎng)對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要要求有分散性、集中監(jiān)控性、小型化、可靠性、安全性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、開(kāi)放性。由于該水廠(chǎng)的水處理分為多個(gè)單元，因此，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具有分散性；為有效地降低在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制成本，工作人員需要在控制中心對(duì)水廠(chǎng)進(jìn)行集中監(jiān)控；在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的小型化主要是為了減少系統(tǒng)的造價(jià)成本；供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)人們的用水有直接的影響，因此，要確保在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行和安全運(yùn)行，從而為供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障；在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，需要不斷進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)、故障維護(hù)，因此，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具有良好的可維護(hù)性和擴(kuò)展性，為水廠(chǎng)的擴(kuò)建打下良好的基礎(chǔ)；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，在進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制時(shí)，需要進(jìn)行控制系統(tǒng)信息和管理系統(tǒng)信息的交互，因此，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具有良好的開(kāi)放性。

3.2 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各部分的應(yīng)用

3.2.1 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端

在水廠(chǎng)中，采用eISV-3060S型遙測(cè)終端機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，終端機(jī)通過(guò)PSTNN進(jìn)行通信組網(wǎng)，也可以通過(guò)GSM、GPRS等進(jìn)行通信組網(wǎng)。該遙測(cè)終端機(jī)的核心部分和顯示部分相互獨(dú)立的，終端機(jī)具有8Mb水位FLA8H固態(tài)儲(chǔ)存器，能儲(chǔ)存多個(gè)水位傳感器的數(shù)據(jù)，并且儲(chǔ)存時(shí)間可達(dá)1年多，固態(tài)儲(chǔ)存器中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等通道進(jìn)行遠(yuǎn)程下載。在本工程中，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端的主要技術(shù)指標(biāo)為：工作電流為2.5mA、輸入電壓為直流12V、工作溫度為-15℃-50℃、通信口為1個(gè)RS-485接口，2個(gè)RS-232C接口、數(shù)字輸入為3路。

3.2.2 PH傳感器

本水廠(chǎng)的供水能力為15萬(wàn)噸/天，為隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸水過(guò)程中的PH值，水廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況采用PH/ORP傳感器進(jìn)行控制。這種傳感器的抗干擾能力很強(qiáng)，電源上安裝有防組件，能吸收尖峰脈沖，并且該傳感器還具有自動(dòng)診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，能自動(dòng)報(bào)警，并且定位故障的位置。該傳感器的主要技術(shù)參數(shù)為PH測(cè)量范圍為0.00-14.00、溫度為0-99.9℃，通訊為RS-485、信號(hào)輸出為最大輸出負(fù)載500Ω，隔離4mA-20mA。

3.2.3 濁度傳感器

水體的濁度主要來(lái)源于地表水，尤其是通過(guò)塘壩、水庫(kù)、深渠水等進(jìn)行取水時(shí)，會(huì)極大地增加水體的濁度。在本水廠(chǎng)中，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的濁度傳感器的技術(shù)參數(shù)為：傳感器量程為0-1000NTU，最小顯示值為0.01NTU，重復(fù)性為±1.0%、精度為2.0級(jí)、進(jìn)水壓力為0.5MPa、信號(hào)輸出為4mA-20mA。

3.2.4 余氯傳感器

根據(jù)本水廠(chǎng)的生產(chǎn)狀況，選用HXWCL-3型余氯傳感器，該傳感器的工作原理是氯化銀電極和參比電極限封閉在電解液腔中，當(dāng)工作電極直接接觸被測(cè)溶液時(shí)，參比電極會(huì)和外界的溶液選擇性的進(jìn)行電荷交換，溶液中的余氯會(huì)在工作電極表面直接還原，形成電流，電流的大小和余氯的含量有直接的關(guān)系。該余氯傳感器的通用性比較強(qiáng)，能和其他覆膜電極進(jìn)行交換，同時(shí)該余氯傳感器還不消耗藥劑，傳感器的靈敏度不會(huì)受到表面活性劑的影響。余氯傳感器的主要技術(shù)參數(shù)為：測(cè)量范圍為0-20ppm、精度范圍為±0.1%、溫度為5℃-50℃、響應(yīng)時(shí)間為1s-60s、電解液的使用壽命為1年。

3.2.5 電阻遠(yuǎn)傳壓力表

電阻遠(yuǎn)傳壓力表主要是通過(guò)儀表內(nèi)部安裝的定位器式傳感器，將測(cè)量的信息傳輸?shù)綔y(cè)量點(diǎn)的二次儀表上，從而對(duì)各個(gè)管道水壓力進(jìn)行測(cè)試和控制，同時(shí)電阻遠(yuǎn)傳壓力表還能就地監(jiān)測(cè)壓力，為水廠(chǎng)控制中心的現(xiàn)場(chǎng)檢查提供方便。本廠(chǎng)選用的電阻遠(yuǎn)傳壓力表的型號(hào)為EYTZ-150型，其主要技術(shù)參數(shù)為：溫度為-40℃-60℃、儀表外徑為Φ150mm、滑線(xiàn)電阻發(fā)送器的起始電阻為3Ω-20Ω，滿(mǎn)度電阻為340Ω-400Ω、基本誤差為±1.6。

3.2.6 控制中心

控制中心是在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，本廠(chǎng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制中心是由中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)、PLC控制站、現(xiàn)場(chǎng)控制單元ECU、工業(yè)以太網(wǎng)等組成的，中央控制中心的配備有2臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和通訊適配器，對(duì)供水系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制?？刂浦行木哂锌刂扑退?、調(diào)節(jié)出水壓力變參數(shù)PID、故障診斷、報(bào)警處理、報(bào)表打印等功能。由于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，容易出現(xiàn)干擾信號(hào)線(xiàn)的現(xiàn)象，因此，需要在PLC控制站安裝一個(gè)濾波電容，進(jìn)行防干擾處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是將現(xiàn)代化技術(shù)和信息化手段融為一體，將在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在水廠(chǎng)中，能有效地優(yōu)化水資源的配置，提高水資源的利用率，同時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能對(duì)供水系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控，這極大的提高了供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。水廠(chǎng)要根據(jù)自身發(fā)展的實(shí)際情況，選擇合理的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效地提高供水安全，從而為水廠(chǎng)的快速發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]李博，冉漁.基于PLC的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在水廠(chǎng)的應(yīng)用[J].科技信息，2010（35）：125-126.

[2]羅俏，李志梅.水廠(chǎng)在線(xiàn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012（11）：141-142.

[3]梁波，高子濤，劉艷青.在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在農(nóng)村規(guī)模集中供水中的應(yīng)用[J].才智，2013（8）：117-118.

[4]袁斯坦.淺談在線(xiàn)檢測(cè)儀表在水廠(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].武漢勘察設(shè)計(jì)，2012（6）：134-135.

[5]劉樹(shù)鑫.iFIX與西門(mén)子PLC的以太網(wǎng)通訊于污水廠(chǎng)水質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014（2）：168-169.

[6]雷斌，呂鳳玉，馬殷元.基于PLC和組態(tài)王的農(nóng)村水廠(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2010（12）：184-185.