鄒國(guó)賓

山東北方路橋工程有限公司 山東德州 253000

1 我國(guó)水資源利用的現(xiàn)狀

我國(guó)的淡水資源非常的豐富，達(dá)到了全球淡水資源的6%，在全球淡水資源總量中位列第四名。然而，因?yàn)槲覈?guó)人口多，人均淡水資源量很少，僅達(dá)到世界平均水平的25%，是世界上人均淡水資源最匱乏的國(guó)家之一。隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，用水需求量也在增多，這樣就使得我國(guó)的淡水資源和社會(huì)實(shí)際發(fā)展之間的矛盾不斷加深。另外，對(duì)淡水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)，造成我國(guó)產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，對(duì)于人們的生活以及社會(huì)生產(chǎn)有著很重要的影響。因此，加強(qiáng)對(duì)水資源利用率的提升，盡量降低水資源的浪費(fèi)，提升給排水自動(dòng)化技術(shù)水平，以此確保水資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 給排水自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)背景

我國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)稀缺的國(guó)家，特別是在西北和東北地區(qū)：現(xiàn)有水資源與日常生產(chǎn)之間的矛盾更為突出。在這種背景下，合理開(kāi)發(fā)和有效利用水資源，特別是自來(lái)水，已成為一個(gè)非常重要的課題。目前，中國(guó)許多城市的地下水網(wǎng)絡(luò)交叉，一些管網(wǎng)已經(jīng)使用了50多年，其中一些已經(jīng)失修了100年，再加上地面沉降和路面荷載問(wèn)題，這導(dǎo)致管網(wǎng)連接泄漏。網(wǎng)絡(luò)安全隱患嚴(yán)重，供水和排水系統(tǒng)有大量設(shè)備需要管理，為了安全起見(jiàn)，必須穩(wěn)定供水，做好客戶服務(wù)，利用供水和排水自動(dòng)化系統(tǒng)。給排水自動(dòng)化技術(shù)以全程信息化為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)此進(jìn)行集中管理所有與企業(yè)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)水運(yùn)模型要求，統(tǒng)一規(guī)劃，構(gòu)建管網(wǎng)維護(hù)，業(yè)務(wù)檢查，二次增壓，用戶服務(wù)等專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，形成綜合水管理信息平臺(tái)。

3 自動(dòng)化技術(shù)在給排水中的應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)

近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，其自身的功能也是越來(lái)越大。在當(dāng)前的給排水自動(dòng)化系統(tǒng)中大部分都是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、，有著很好的圖形化以及人機(jī)截面，在這當(dāng)中，計(jì)算機(jī)主要作為調(diào)度中心，給排水自動(dòng)化系統(tǒng)可以采用相應(yīng)的組態(tài)軟件平臺(tái)，對(duì)排水的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采集以及處理，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)有效的記錄和顯示。在這當(dāng)中，MMI的趨勢(shì)分析和控制功能，對(duì)給排水調(diào)度優(yōu)化，從而提升節(jié)能降耗，網(wǎng)絡(luò)功能可以將給排水自動(dòng)化系統(tǒng)自身的功能擴(kuò)展，這對(duì)于水廠實(shí)現(xiàn)多級(jí)管理非常有利，并且，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的升級(jí)，給排水自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性也在提升，功能也是越來(lái)越強(qiáng)大以及完善。在這當(dāng)中，還缺少給排水自動(dòng)化當(dāng)中的forSCADA組態(tài)軟件，只能采用較為昂貴的通用組態(tài)軟件，使得使用成本不斷上升。因此，研究和開(kāi)發(fā)給排水專用國(guó)產(chǎn)化的forSCADA組態(tài)軟件，不但有廣闊的發(fā)展前景，還對(duì)于給排水自動(dòng)化技術(shù)的水平能夠提升。

3.2 通訊技術(shù)

采用科學(xué)合理的通訊技術(shù)對(duì)促進(jìn)給排水自動(dòng)化系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)非常有利，在給排水自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)上層管理當(dāng)中，主要將LAN、WAN和INTERNET作為通訊技術(shù)，采用TCP/IP作為統(tǒng)一的通訊協(xié)議，同時(shí)和路由器以及網(wǎng)關(guān)結(jié)合起來(lái)確保形成良好的通訊系統(tǒng)。通信方式主要分為無(wú)線通訊和有線通信兩種，無(wú)線通訊主要應(yīng)用在給排水自動(dòng)化系統(tǒng)和水源泵群、測(cè)壓終端、城市排水網(wǎng)之間。有線通訊是通過(guò)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)講行通訊，將城鎮(zhèn)給排水系統(tǒng)自身的通訊功能很好的提升。

3.3 控制技術(shù)

控制設(shè)備的性能對(duì)于控制技術(shù)的可控性有著一定的影響，控制設(shè)備主要有給排水自動(dòng)阿虎系統(tǒng)的下位機(jī)和下位控制單元。每一個(gè)給排水自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中都有很多臺(tái)控制設(shè)備，主要其有三種模式，分別是：PC+PLC模式、PC+RTU模式、PC+單片機(jī)模式。PC+PLC模式可靠性較高，編程簡(jiǎn)單，安裝比較容易，性能較高，用戶軟件平臺(tái)簡(jiǎn)單易學(xué)，在自來(lái)水廠中得到了廣泛的應(yīng)用；PC+RTU模式的費(fèi)用較為昂貴，應(yīng)用較少；PC+單片機(jī)模式只能用于作測(cè)壓點(diǎn)終端和簡(jiǎn)單環(huán)境的數(shù)據(jù)采集，價(jià)格雖然較低但是功能性較差?，F(xiàn)如今的主流模式為混合模式，也就是采用PLC和單片機(jī)RTU構(gòu)成混合的SCADA下位機(jī)。

3.4 傳感技術(shù)

在給排水自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)車間安裝了許多傳感器和執(zhí)行器。為了收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并執(zhí)行給排水自動(dòng)化系統(tǒng)的控制指令。有兩種傳感器，智能和非智能。非智能標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換和非電物理化學(xué)數(shù)據(jù)，以標(biāo)準(zhǔn)化電信號(hào)轉(zhuǎn)換。除了非智能傳感器的工作外，智能傳感器還具有上下限報(bào)警設(shè)置，數(shù)據(jù)顯示，簡(jiǎn)單數(shù)字邏輯控制，PID調(diào)節(jié)等功能。

4 自動(dòng)化技術(shù)在給排水中的應(yīng)用建議

4.1 充分利用社會(huì)資源建設(shè)給排水自動(dòng)化系統(tǒng)

眾所周知，計(jì)算機(jī)(PC)技術(shù)與通訊技術(shù)已構(gòu)成了巨大的社會(huì)資源。這包括數(shù)以萬(wàn)計(jì)的PC軟硬件平臺(tái)、有線電話(PSDN、ISDN)、無(wú)線電話(GSM、CDMA)、衛(wèi)星通訊、廣電網(wǎng)(B-ISDN)、INTernet、INTranet以及各種通訊總線、協(xié)議等。給排水自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)要盡可能地利用上述資源，這包括：(1)利用不斷發(fā)展升級(jí)的PC軟硬件平臺(tái)，構(gòu)建SCADA調(diào)度中心；(2)利用WAN技術(shù)與公共通訊網(wǎng)構(gòu)成多級(jí)SCADA調(diào)度系統(tǒng)；(3)利用INTernet技術(shù)與防火墻技術(shù)，在網(wǎng)上對(duì)SCADA調(diào)度進(jìn)行遠(yuǎn)方瀏覽與操作；(4)利用B-ISDN增值業(yè)務(wù)和無(wú)線雙向?qū)ず魳I(yè)務(wù)作為SCADA遠(yuǎn)方智能控制單元的數(shù)據(jù)通訊；(5)在網(wǎng)上學(xué)習(xí)瀏覽SCADA新技術(shù)、新設(shè)備、新經(jīng)驗(yàn)。

4.2 給排水自動(dòng)化系統(tǒng)集成的建議

對(duì)給排水自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)最重要的影響是現(xiàn)場(chǎng)控制單元設(shè)備PLC或RTU：對(duì)于更復(fù)雜的順序控制，應(yīng)選擇PLC。但是，應(yīng)該注意PLC應(yīng)該具有適合于主計(jì)算機(jī)的組態(tài)軟件的驅(qū)動(dòng)程序和通信接口。一般來(lái)說(shuō)，各種PLC的質(zhì)量沒(méi)有差別。其次，模擬數(shù)據(jù)采集和簡(jiǎn)單控制應(yīng)充分調(diào)查供應(yīng)商的市場(chǎng)，并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)分析，并盡量使用能與上位機(jī)通信的智能儀表。第三，對(duì)于由單片機(jī)組成的RTU或PCU，應(yīng)注意選擇適銷對(duì)路的商品而不是科研單位本身。使用的東西。上市商品應(yīng)具有以下特點(diǎn)：按照規(guī)模，標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)模，制造商和品牌按照系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)（即系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件應(yīng)按梯形圖編程），所有軟件和可提供硬件文件，負(fù)責(zé)售前培訓(xùn)和售后服務(wù)，具有適用的通訊接口和完整的界面使用。四，建議進(jìn)口高價(jià)RTU。不應(yīng)該被采納。第五，供水和排水自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施不依賴于特定供應(yīng)商提供的硬件和軟件平臺(tái)。

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給排水自動(dòng)化技術(shù)獲得了很好的發(fā)展，只有加強(qiáng)對(duì)給排水自動(dòng)化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，才能夠有效的將給排水自動(dòng)化技術(shù)水平提升，使得我國(guó)的水資源能夠很好的分配，讓給排水工程更好地為人民生活和社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)。