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【关键词】模块化;自动化
模块化净水厂是新近兴起的水厂建设方式,其自动化控制系统分为基本配置和高级配置。
模块化净水厂基本配置的自动化系统的每个子系统都具有自动运行的功能。此系统专门针对单元净水模块的组合型工艺进行设计研发,采用一对一控制法,控制效果比同一等级下相当水平的传统控制方式要好,节能较明显,安全性能也有很大的提高。
自动化高级配置系统是在基本配置的自动化控制系统上,为满足不同程度上的更高级的要求而添加的自动化高级辅助控制系统。高级配置提升了中央控制系统的功能,使其包含净水厂运行的组态监控及安全监控,同时在净水厂数据信息管理上采用了信息化系统,主要是SQL数据库管理、web service信息等。另外,增添水质在线监测系统。
模块化净水厂整体系统的全自动控制采用基于485总线的集散控制方式,各个子系统内部的过程控制采用闭环控制方式。上级主管信息中心与净水厂中央控制系统、中央控制系统与净水控制主站系统、中央控制系统与其它控制系统(一级提水控制系统、二级供水控制系统、反冲洗控制系统、消毒控制系统等)、净水控制主站系统与净水控制从站系统之间的控制采用集散控制方式的485总线技术。
一、自动化系统基本配置
1.入水系统
模块化净水厂系统的入水系统主要组成为流量在线检测仪表、入水流量调节阀构件等,可满足不同程度上的要求。可分别进行手动、自动控制。手动状态下,可以根据实际需要处理要求,手动调节入水流量控制器,使每台设备的入水量达到需要量即可。操作简单易行。自动状态下,入水系统会自动根据净水系统的工作情况需要,流量在线检测仪表返回的流量信息,确定每台净水设备的入水流量。入水控制系统根据控制软件程序设定程序控制入水流量调节阀构件,达到系统自动设定的入水量。
2.净水系统
模块化净水厂系统由若干5000吨/天的单元净水模块组成,单元净水模块均采用技术先进的新型组合净水工艺。工艺流程包括:净水过程和反冲洗过程两部分。根据反冲洗对象不同分别反冲洗石英砂滤料和活性炭。净水控制主站的DCS分散控制方式:净水控制主站系统通过DCS分散控制方式的485总线串联多台净水控制从站系统,向各个净水控制从站系统收集或传送数据、请求或控制指令,根据净水量的要求协调各个净水控制从站系统的投入或退出。中央控制系统通过DCS分散控制方式的485总线串联净水控制主站系统及其它控制系统,向各个控制系统收集或传送数据、请求或控制指令,根据净水工艺要求协调各个控制系统的运行或停止。
3.二级变频供水系统
二级供水控制系统,采用变频供水系统,系统的控制主件为变频器、软启动器,智能控制主令件采用可编程控制器(PLC),人机对话操作平台采用触摸式文本显示器,外部压力/流量信号采集采用智能模拟及数字采集模块。二级供水控制系统,运行方式由手动及自动两种。二级变频供水系统采用用户末端多点控制法及大小泵匹配运行模式。节能效果较基本配置的净水厂出厂压力为基准的变频控制技术节能达40%以上。
4.絮凝剂制配投加系统
絮凝剂制配投加系统,负责絮凝剂溶液的制配搅拌工作;絮凝剂投加系统分为自动启停手动调整投加量型和全自动自主控制型,负责制配的絮凝剂溶液的投加量控制。
5.消毒系统
消毒系统采用二氧化氯消毒法。制配原料为盐酸和亚氯酸钠。
二、自动化系统高级配置
1.中央控制系统
中央控制系统是整个水厂的神经中枢。负责各系统工作的协调,各种参数的采集及命令的下达,数据的处理及存储,在高级配置模式下并与供水信息中心进行数据交换,一起构建供水管理数据库。
1.1控制中心功能。①能远程手动或自动控制模块化净水厂内水泵、阀门以及相关设备的运行;②能采集、显示、汇总模块化净水厂内相关的被控对象的数据信息,并形成日报、月报、年报以及变化曲线;③日报、月报、年报及曲线格式。
1.2中央控制系统的DCS控制方式。中央控制系统采用DCS控制方式,即将各个独立的性能或功能控制分解到各个子系统中自行控制,各个子系统之间彼此独立,各个子系统通过485总线方式将自己的数据上传到中央控制系统,中央控制系统将数据进行集中管理,根据数据反馈情况协调控制各个子系统运行。中央控制系统在数据共享上采用有线网络或无线GPRS传输方式,将采集整理后的净水厂系统数据信息上传至上级主管机关,上级主管机关通过净水厂管理软件接收数据,显示净水厂系统的运行情况,同时可以对净水厂系统的各个控制对象实施远程遥控。
2.信息化系统
2.1SQL数据库。数据库是信息资源管理的先进工具,信息处理的核心,在整个系统中起着关键性作用,是系统中重要的组成部分,它负责对数据的输入、整理、归档、查询、打印,进行统一管理,有效共享。
2.2数据库系统分类。数据库系统根据联网情况可分单机数据库系统和网络数据库查询系统两种。
2.2.1单机数据库系统。单机数据库系统是指实时采集的数据存储于中央控制室内监控计算机上的数据库里,在此监控计算机上可进行数据的查询、删除、修改、打印等处理。监控计算机未联网,数据不进行远程无线传输,不可以通过网络查询数据。
2.2.2网络数据库查询系统。网络数据库查询系统主要是构建B/S方式的信息化查询系统,现场采集数据经GPRS无线传输写入服务器的数据库,数据库中的数据以Web方式,客户端通过IE方式浏览、查询。用户在客户端查询数据时通过IE向服务器发出请求,服务器端把用户的请求信息进行处理、检索后把结果返回给客户端IE,以供用户浏览。
2.3web service信息。全新的WebServer架构,全面支持画面、实时数据、历史数据以及数据库数据的。
3.水质在线自动监控系统
高级配置模式下具备水质在线自动监测功能,对出入水水质进行自动监测。出、入水水质监测项目可测定如下参数:①浊度②余氯③供水压力④入水流量⑤供水流量等。设备有:出、入水浊度仪、出水余氯仪、压力传感器、超声波流量计等仪表。
4.厂区安全监控系统
采用电视监控:摄像头为红外夜视型。对模块化净水厂运行情况以及水源进行电视监控,提高水厂及水源的安全性。对所监控画面24小时实时录像。
三、结论
模块化净水厂系统采用技术先进的自动化控制系统,使模块化净水厂的运行不仅实现了全自动及智能化,还实现了对净水厂的远程遥控、监视、数据共享等功能。在净水厂的工艺控制方面得到很大提升。
参考文献
[1]陈良宽主编.计算机网络与建筑智能化系统集成.北京:中国建筑工业出版社,2002
【关键词】自动化;控制系统;制水工艺;恒压供水
1.水厂自动化控制系统
在自来水厂构建自动化控制系统,主要是采用滤池的全自动控制,即运用计算机对整个自来水厂的各个运行的产水环节进行检测和控制,那么下面我们就针对自来水厂自动化控制的系统的功能进行分析:
1.1显示功能
对采用计算机全程检测的实时数据能够及时的显示出来,这里显示的主要是技术参数,并通过显示的参数能够分析出当前各个设备的运行状态,对于出现的问题能够及时反馈出来。
1.2报警功能
由以上对显示功能的分析可知,在检测和控制的过程中会反馈出一些参数,那么就可以运用计算机对参数进行设置,当参数的变化超出或低于一定范围时,计算机自动化控制系统就会自动报警,这样工作人员就会及时发现问题或故障,采取一定措施进行维修或补救。
1.3数据库管理功能
建立生产数据库,存贮生产原始数据,供统计"分析用,建立事故数据库,记录各类错误"事故等。
1.4自来水制水工艺
在通常情况下,制水工艺过程分别几个步骤,取水―― 制备与投加药剂―― 混凝―― 平流沉淀――过滤沉淀――送水,不同的自来水厂都根据自身的实际情况采取不同的工艺流程,设备也不尽相同,不过最基本的流程都一样。
1.5控制和操作功能:自动化控制系统最大的优势就是可以通过中控室可对全厂任何一台可控设备进行控制和人工干预,对相关的数据和参数进行设定和修改,由此可以看出,自动化控制系统是当前比较先进的自来水厂控制技术,如图1所示:
2.水厂自动化控制系统特点分析
加药系统方面,其自动控制的实现采用单闭环方式。确切点来说,加药属控制反馈过程,中央控制系统里,设计人员通过设定SCD值,便可以通过分析、参考水源参数进行加药、搅拌,这一过程均以自动化方式来进行。操作完成后SCD检验水质并将检验结果自动生成信息,以信号波的形式传送出去。当PLC接受信号波之后进行分析和处理,将所得结果对比预定值,对于其中出现的差值通过调频变频器来控制,频率的改变有利于调整计量泵,进行促进循环控制提醒的形成,以确保加药控制更加精良。
2.1可靠性高,抗干扰能力强
自动化控制具有多项性能,其中在水厂中可靠性是最为重要的。现阶段我国已有自动化控制系统中,由于各项生产工艺严格依照规定执行,实际设计中又加入了集成电路技术及抗干扰技术,故可靠性较高。在机外电路方面,它所使用的控制系统更为先进,相比较继电接触器来说,不仅开关接点减少,电器节点也缩减为原有的1%甚至更少,这大大降低了体统故障的可能性。
2.2功能完善,适用性强
水厂规模不同,自动化控制系统的应用范围也各不一样。尽管如此,发展至今,自动化控制系统已经能够适用于各种规模的水厂。这些大中小型的系统除能够进行逻辑处理外,绝大多数已具备运算功能,可以实现数字控制。特别是功能单元涌现,控制深入范围变得更加宽广,如对位置、温度的控制等。此外,人机界面的发展便捷了操作,人们对系统的控制变得容易许多,故广受欢迎。水厂自动控制系统面向工业,,因此为了使其得到水厂技术人员的认可,其工控设备等建设应尽量以图形符号表达,尽量使其与继电器电路图一致,这样一来,系统逻辑控制指令无需进行繁杂制定,对电脑及网络语言编绘知之甚少的人也可进行控制。
2.3工作量小,维护方便
水厂原有控制系统多是采用连线逻辑,自动化系统的应用成功使用存储逻辑将其取代,这极大的减少了接线,不仅使控制设备外部便的干净整洁,而且也在很大程度上缩短了建设周期。进行设备维护时由于接线数量少也变得简单又容易。它的应用使通过设备改变实现程序改变变为现实,适用范围很广,特别是在小批量生产中。
3.超滤膜的应用
通过实验发现,在进行超滤处理之前使用混凝能够有效的减缓膜通量的降低,对增强渗透通量也有着很好的效果。Chen发现通过混凝剂能够把水中的疏水性有机物有效的去除,极大的增加了膜通量。董秉直发现采用在线混凝-超滤膜技术处理自来水能够有效避免膜污染。日本的“MAC21计划”研究表明,超滤膜技术对水中的细菌、总铁、浊度都有着较好的去除能力,但是去除有机物和氨氮的能力比较差;另外张捍民利用中空纤维膜去除水中的污染物的时候发现,中空纤维膜能够高效的去除水中的细菌、胶体,而去除有机物的能力较差,不能保证水中有机物的浓度。董秉直在进行粉末活性炭―超滤膜工艺进行水处理时,发现如果加入粉末活性炭一方面能够避免膜受到污染,另一方面还能增强膜通量,具有非常重要的意义,虽然粉末炭会粘附在膜的表面形成滤饼层,但是滤饼层起到了防止污染的作用。另外Liang在进行高锰酸盐/氯预处理控制藻类污染的研究中发现,通过高锰酸盐/氯能够有效降低超滤膜受到污染的速度,同时对于一直藻细胞也有非常重要的作用。通过上面的各项研究能够看出,混凝、活性炭、预氧化等预处理工作对于减缓膜污染有着很好的效果,但需要特别注意,如果预处理的方法选择不当反而会产生反作用,所以在选择预处理方法之前必须要对水质和膜材料进行严格的分析。
总结:
自来水直接关系到人们的切身利益,随着生活水平的日益提高,人们对饮用水的质量要求也越来越高,这就要求自来水厂摒弃传统的控制方法,将自来水的处理技术进一步提高,从而为人们提供更高质量的自来水。自来水厂主要的控制技术也是其核心组成部分,主要包括水质检测、水处理控制、变频节能三项技术以及综合自动化系统组成。
参考文献:
[1]张成名.浅析信息背景下自动化控制系统在水厂中的应用[J].管理观察,2014(09)
[2]王晓峰.当前自动化控制系统在水厂中的应用[J].经济发展,2014(11)
[3]刘文平.浅析自动化控制系统在水厂中的应用[J].水利水电技术,2012(10)
关键词:水厂、自动化系统、防雷
中图分类号:TP27文献标识码: A 文章编号:
随着计算机、通讯和微电子技术的和广泛应用,目前水厂的自动化控制普遍采用由工业计算机IPC和可编程控制器PLC组成及流量计、水位计等的监控网络。由于这些设备大量采用大规模集成电路,成为水厂受雷电损害的主要设备,这些设备的运行正常与否直接影响到水厂安全供水及至整个城市的运转秩序,因此对自动化系统采取有效的保护措施是至关重要的。
1雷电的危害
依据GB7450-87(电子设备雷击保护导则),雷电对电子设备的危害有以下三种:
直击雷:雷电直接击中线路并沿导线或电缆流过大量的雷电流,持续时间达若干微秒,使线路设备有实质性的破坏。直击雷的能量和破坏力相当巨大,但其遭受概率是有限的。
感应雷:通过雷云之间或雷云对地的放电,在附近的架空线路、埋地线路或类似传导体上产生的感应过电压。其破坏力虽没有直击雷那么大,但影响的范围和遭受的概率却十分大。
地电位升:雷电流通过接地装置流入大地所引起大地电位的升高,危害设备对地的绝缘。
2什么是电涌
电涌被称为瞬态过电,是电路中出现的一种短暂的电流、电压波动,在电路中通常持续约百万分之一秒。220 伏电路系统中持续瞬间(百万分之一秒)的 5,000或10,000伏的电压波动,即为电涌或瞬态过电。它通常有两种产生途径:雷击和电气开关动作。
3电涌对电子设备的危害
电涌使电子设备讯号或数据的传输与存储都受到干扰甚至丢失,至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪;重复影响而降低电子设备寿命甚至立即烧毁元器件及设备。这一切都会给生产和工作带来较大损失。
通常,在水厂的设计建设中对于直击雷的防护已经有比较完善的措施。自动化系统设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成的。资料统计雷电波感应占计算机类设备雷击事故原因的85%。雷电波感应对自动化系统的破坏,主要是通过侵入电源线、天馈线、通讯线和信号线而损坏电源、通讯和I/O模板;也可能因感应从信号采集线和接地网引入有害的信号电流和接地电流,损坏自动化系统或影响其运行。由此可见,要有效地做好水厂自动化系统的雷电防护,应从整个配电系统、信号系统、天馈系统、微机网络等几个方面入手,采用接闪、分流、均压、屏蔽与接地等手段,进行全方位的防雷防过电压保护。
4水厂自控系统防雷措施
根据电涌产生、危害途径和自控系统的特点,我们认为应从配电系统防雷、自控系统网络线路防雷、构筑物防雷、合理接地等四方面着手。
4.1自控配电系统的防雷
当雷击输电线或雷闪放电在输电线附近时,都将在输电线路上形成雷电冲击波,其能量主要集中在工频至几百赫的低端,容易与工频回路耦合。雷电冲击波从配电线路进入自控设备的电源模块及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线上进入自控设备的通讯模块的几率比从天馈和信号线路进入的要高得多。因此配电线路的防雷是自控系统防雷的重要部份。
水厂的配电系统在高、低压进线都已安装有避雷装置,但自控设备的电源仍会遭受雷击而损坏。这是因为这些装置的保护对象是电气设备,而自控设备耐过压能力低,同时,这些避雷器启动电压高而且有些有较大的分散电容,与设备负载之间成为分流的关系,从而加在自控设备上的残压高于避雷装置的启动电压,极易造成自控设备损坏。同时大型设备启停产生的操作过电压也是危害自控系统的重要原因之一。
对电源防雷应采取多级保护措施,从高压柜、低压柜、主配电箱、分配电箱逐级保护,把雷电过电压降到设备能够承受的水平。有条件尽可能以从总配电柜开始将自控系统的电源线单独布排。各级避雷器应尽量靠近被保护设备以免雷电侵入波发生正的全反射。
4.2通讯线、天馈线避雷
自控系统网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施,但若室外的铠状光纤是架空的,需要将光纤的金属部分接地。水厂自控系统通讯线一般都采用特制屏蔽双绞线,并且一般都是穿管直埋(或电缆沟)铺设,所以雷电在此处的感应电压不高(1KV-2KV)。但由于其直接进入PLC或计算机通讯口这一薄弱环节(正常电压一般为正负5V、12V、24V、48V等),在雷击发生时网络线感应到的过电压,足以一次性破坏网络。即使不能一次性破坏设备,但每一次的过电压冲击都加速了网络设备的老化,影响数据的传输和存储,甚至死机,直至彻底损坏。所以网络信号线的防雷对于网络集成系统的整体防雷来说,是非常重要环节。应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中,屏蔽线槽应良好接地;也可穿金属管敷设,金属管应全线保持电气上的连通,并且金属管两端应良好接地。
计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹(据系统而定),选用避雷器时应以通讯电平和频率或速率来确定,对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应,否则会有信号反射的现象。避雷器应靠近通讯接口处安装(减小反射损耗)。网络通讯线路避雷的最好方法当然是采用光纤网络。
水厂的监控设备功率低,其连接线都采用同轴电缆。所以对天馈的防雷主要是选用同轴电缆避雷器(直击雷防护见后)。由于雷电波与有用通讯信号频段相距很远。把这两种信号分开的有效手段就是采用高通滤波器,在选用这类产品时,应据通讯频率和传输功率而定(天线应置于构筑物避雷网45°角内,否则须有相应接地措施)。
4.3合理接地
防雷的最终措施是“泄放”,因而对接地切不可轻心。一般水厂的接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地。如这三种接地配置不合理,极易在雷击时通过接地网对自控系统造成反击。
计算机自控系统是一个特殊用电系统,它包括以下几种接地:系统工作地(小于4欧),直流工作地(信号屏蔽地、逻辑地等小于2欧),安全保护地(小于4欧)。在安装时难以分开(特别是对PLC系统),对这一系统采用联合接地较好。接地电阻取最小值,至少小于2欧。
地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时,会在地网及附近导体中产生很高电位,地网分开,则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以,为避免不同系统接地而引入不同电位,导致人身和设备事故,根据规范要求,各接地系统的距离必须大于20M,且它们的接地极和地线要保持绝缘,绝缘电阻应在2MΩ以上,接地电阻小于4Ω。
接地系统的关键是地下的接地装置,这经常成为建立有效接地系统的最大困难。要提供最小而又能长期保持的低阻抗对地泄流,应考虑诸如土壤条件、接地装置与土壤的接触面、接地装置的长期效果(寿命)等因素。
五、避雷器的选型
要发挥良好避雷功能,避雷器的选型很重要,防雷器应不会对保护的设备或线路造成任何干扰和中断现象。在实际工作中,避雷器的选择除了技术先进、设计合理外还要注重以下几点:
⑴反应时间避雷器的反应必须比电涌的速度快。一般在纳秒级均符合技术要求。
⑵一次处理的最大电流最大电流(即峰流)是指避雷器的处理最大电流的能力。
⑶吸收能量的能力避雷器吸收能量的能力越高,避雷器的使用寿命越长。
⑷钳制电压的能力将过电压钳制到电器设备所能承受的安全范围之内的能力。
⑸体积的大小避雷器体积越小,电感也越小,防护效果也就越好。
⑹符合国际和国家标准常见标准有国际标准UL1449、ANSI/IEEE、NEMA、IEC和国家标准GA173-1998。
安装电源避雷器时,要求避雷器的接地端与接地网之间的连接距离尽可能越近越好。如果避雷器接地线拉得过长,将导致避雷器上的限制电压(被保护线与地之间的残压)过高,可能使避雷器难于起到应有的保护作用。
六、运行维护
对自动化系统防雷保护必须坚持预防为主,安全第一的指导方针。
⑴每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。
⑵接地网的接地电阻应每年进行一次测量。
⑶每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行检查,发现问题时及时处理。
关键词:现代防雷技术;水厂自动化系统;应用
中图分类号:TU991.35 文献标识码:A
近些年来,随着供水自动化水平的逐年提供,供水系统中的微电子设备、计算机一级RTU的使用越来越多,目前,大部分的水厂已经开始使用可编程控制器组成的集数据采集、信息传送以及过程控制为一体的监控网,该种监控网络的使用需要对运行参数进行不断的调整,该种设备中使用了大量的CPU单元以及CMOS电路,也成为水厂中容易受到雷电干扰的主要设备之一,因此,必须要采取一种合理的保护方式防止雷电对水厂监控网络的影响。
现代防雷技术
现代防雷技术是一种集分流、均压、屏蔽以及接地技术为一体的综合防护设备。分流就是接地线与室外导线之间并联的避雷器,当雷电在线路中产生过压波时,过压波会沿着导线进入室内,这时避雷器的电阻就会突然降低,接近短路状态,达到分流的目的,分流是防雷技术中的重点,近年来应用范围十分的广泛,但是在分流之后,仍然有少部分的雷电会沿着导线进入室内,这就会对微电子产生较大的损害;均压也是现代防雷技术中的核心内容,当接闪装置捕获到雷电之后,引下线就会升至高电位,这就会对处于地电位的导体产生损害,进而危害设备和人员的安全,减少这种闪络危险作为简单常用的方法就是均压,即将处在地电位的导体相连,连接至接地装置中,这就可以保证导电部位之间不会发生对设备和人员有害的电位差,也不会产生旁侧闪络放电的情况;屏蔽就是利用金属网、壳、箔、管等导体将所要保护的对象保卫,防止闪电的脉冲电磁从空间中侵入设备中,屏蔽也是现阶段下防止电磁脉冲辐射对设备损害的最为有效的方法;接地就是将防雷系统中的闪电能量释放到大地中的一种方法,该种方法可以降低饮下线的电压,避免反击反应的发生,接地是整个防雷系统中的基础环节,如果接地工作没有做好,防雷效果就难以得到发挥。
防雷技术在水厂自动化系统中的应用
接地
要达到防雷的目的,最基础的方法就是接地,水厂内部的接地必须要设置好计算机自控接地系统、构筑物接地系统以及强电设备和配电接地系统,如果没有合理的对这三个系统进行配置,那么在发生雷击时,很容易导致自控系统遭到接地网的反击。计算机自控系统是一个特殊的系统,一般情况下,可以使用四种接地放来来接地:即安全保护接地、直流工作接地、信号屏蔽接地、系统工作接地,在对设备进行安装的过程中,就使用联合接地的方式进行接地,接地电阻必须要小于2欧姆。在现阶段下,水厂的接地网络大多使用分别铺设的方式进行铺设。
等电位联结
为了保证机房内部防雷区的交界面可以做好等电位连接工作,需要在水厂的机房内将各种金属部件使用接地线进行联结,以便改善机房内部的电磁环境。等电位联结即使用连接导体,将机房内导电体、设备、金属线槽等于建筑物的接地系统进行联结,将暂态电位差消除,构成一种等电位的联结整体。水厂自控机房中的各种支撑架和箱体的金属组件与建筑物进行等电位联结的方法有两种:M型网络和S型网络,M型网络即多点接地的方式,这种接地方法具有接地阻抗低的特点,但是缺点就是容易引入外部的电流。S型网络是单点接地的方式,这种接地方法具有抗干扰能力较强的特点。在你具体的选择过程中应该根据水厂机房设备的电磁干扰频率、信号频率以及系统的规模来选择。
屏蔽措施
屏蔽措施也是减少电磁干扰的主要措施之一,屏蔽的主要方法就是利用建筑物内部的金属屏蔽体来衰减和阻挡过电压能量,这种过电压能量包括建筑物内部的线路屏蔽、建筑物内部的自然屏蔽以及弱电机房的人工屏蔽三种。其中建筑物内部的自然屏蔽是由建筑物的金属框架、金属支撑物等互相联结构成,其具体的屏蔽效果可以通过磁场强度衰减的程度来表达。机房内部的天然屏蔽就是将机房内部的防静电地板、天花板龙骨以及敷设好的金属屏蔽线槽等相关的金属构件连接,并形成一种屏蔽空间,这可以使LEMP被有效减弱,此外,还要在防雷区域的交界处设置好电缆屏蔽层,在电缆屏蔽层和金属管槽的两端做好等电位联结。
自动控制设备SPD的设置
如果输电线路附近发生雷击或者雷闪放电的情况,都会产生较大的雷电冲击波,这种雷电冲击波很容易与工频回路发生耦合的情况,进而对整个通讯模块产生影响。一般情况下,水厂配电系统中都会装有阀型避雷器以及氧化锌等避雷装置,但是在发生雷击之后仍然会导致电源发生损坏,造成这种现象的主要原因是由于控制设备耐压能力造成。因此,使用单级或者单一的器件难以满足具体的保护要求,因此,需要使用一种多级保护的措施,其具体级数的设置要根据实际的情况来进行。
结语
总之,水厂中PLC系统和计算机对于瞬间过电压的承受能力十分脆弱,加上水厂控制系统中线路的布置错综复杂,使用单一的防雷措施难以达到防雷的要求,因此,必须要使用一种综合的防护措施,根据水厂的具体情况,全面综合的考虑到各种因素,排除各种由于雷击对水厂设备造成的危害,以便将雷电的危害减小至最小化。
参考文献:
【1】白学文:现代防雷技术在水厂自动化系统中的应用[期刊论文],中国给水排,2006,01(15).
关键词:电气自动化;水厂;应用
目前,我国正处于一个科技化工业时代,水厂作为供水系统中的基础工程,对人们的生产及生活有着重要的影响。电气自动化控制系统能对水厂的日常生产进行管理和调度,是水厂运行实现自动化管理和监控的重要手段。因此,研究电气自动化控制系统在水厂中的具体应用,对提高供水企业的生产效率有重要作用。
1优势分析
1.1提高管理效率,降低管理成本
相比于传统的生产作业而言,电气自动化控制系统的应用,能够在很大程度上降低人工成本,提高管理效率。传统的管理措施,需要组织大量的人员对水厂的各生产环节进行实时的检测和调控,以保证生产质量。然而,电气自动化控制系统主要是通过电子信息技术,结合互联网科技,来对水厂的生产作业过程进行自动化监管和远程控制。电气自动化控制系统避免了人工监管的反复性,可以实现24小时实时管控,大大降低了人工成本,提高了管理效率。
1.2提高信息管理的可靠性和完整性
传统的水厂管理模式,一般采用人工巡查监测、数据采集的方式进行信息数据化的管理,这样的管理模式效率低下,数据信息也不完全。然而,电气自动化控制系统则集合了计算机科技的存储优势与互联网技术的及时性优势,在水厂作业过程中能对相关数据进行24小时不间断的检测与收集。使得数据采集的范围更广,信息数据更齐全、更可靠。通过借助电气自动化控制系统的存储功能,能实现信息数据的实时存储,避免丢失和遗漏,为提高水厂生产的质量做参考。
2实际应用
随着智能化管理模式的发展,电气自动化控制系统在我国水厂中的应用是方方面面的,从引水到将水送到千家万户,整个过程都离不开电气自动化控制系统的监管。本文将从以下方面对电气自动化控制系统在水厂中的应用进行探讨。
2.1进水过程控制
水处理过程是一个复杂的净水流程,从取水点到供水点,每个环节都需要进行电气自动化控制系统的设计,保证水生产过程的安全性和可控性。进水系统作为水厂作业过程中的入口,首先要做好水处理过程中的进水量控制。进水量的控制主要是通过水泵系统进行控制和调整,根据实际的生产需要,设计规划水厂的水泵数量,并结合实际需求对水泵系统进行设计和调试。针对进水后的水泵系统进行实时监控及远程调控,以确保每个水泵系统都能按照相应的标准进行水量的输送工作。
2.2水净化处理控制
水净化处理是水厂作业中的重要环节,对水质的保障起到决定性的作用。水处理过程中,需要采用电气自动化设备净化过程进行操作和监控。一方面,在水质沉淀与过滤过程中,电气化自动控制系统可以对滤池的冲洗和反冲洗进行控制。冲洗过程中,电气化自动控制系统可以根据需求控制冲洗的时间和频率以及冲洗的量,实现全智能化控制作业。通过冲洗和反冲洗可以净化滤池,从而提高水的净化质量。另一方面,是消毒净化,水净化过程中通过加氯可以杀死水中的微生物,从而起到消毒灭菌的效果。消毒净化过程中,可以利用电气化自动系统进行严格的把控,使投氯的量和时间都能够标准化、合理化执行。然而,漏氯系统还能对过量的氯进行吸收和过滤,从而防止水中氯的含量超标,在达到消毒的基础上,保证水的质量。
2.3水质检测控制
水质检测是水厂生产过程中重要的检测环节,直接影响到了人们的饮水。电气自动化控制系统,能帮助水质检测科学有效地进行。水质检测是对水中各种物质的含量进行检测,是水处理结果的一种体现,人为的水质检测需要反复的实验和调试,容易影响水质检测的效率和效果。然而,利用自动化电气设备进行水质检测,不仅能够对水质进行标准化、全方位的检测,而且能够根据需求进行全程控制,进行科学化调整。比如:PH值检测不达标的情况下,可以远程控制电气自动化系统对水进行再处理,并实现实时监测,确保PH值达标,使得整个调试检测过程更加科学有效。
2.4送水过程控制
电气自动化系统控制的科学应用,主要是通过控制水量来控制送水过程,而水厂需要根据实际的使用需求,对送水量进行全程控制和检测。比如:某个小区的生活用水存在高峰时段和非高峰时段,高峰时段的用水量较大,如果检测不到位,送水量不够,往往会导致水压不足,使得高层出现缺水的情况。电气化自动控制系统可以提前设置不同时段的送水量,并对水压进行实时监控,从而调整送水的量,以确保居民的用水需求。
3结语
总而言之,在人们生活质量不断提高的新形势下,水厂作为人们生产生活的基础建设,需要不断提高管理效率,才能有效保证水的质量。因此,电气自动化控制系统的合理应用,可以实现水厂管理智能化、自动化,对提高水厂的管理效率和水质有重要作用。
参考文献:
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