净水厂过程监控系统设计与运行

王雪峰 长春水务（集团）有限责任公司

1 前言

随着时代的不断发展，越来越多行业中进行了新型的监控管理模式，取代了低效率的人工管理，使行业建设和发展得到了很大程度的提升。与此同时，新型的监控管理模式依旧是一种比较先进的技术手段，在应用方面仍存在有许多问题，这些问题制约了社会的各行各业利用水利工程进行生产制造的效率的提升，进而影响了整体社会的发展和进步。

2 工程概况

本文以净水厂为例，探讨所在范围内监控系统设计与运行。该净水厂占地面积约60万平方米，周界总长近3300 m，周边与多条道路接壤，厂区面积大、不可控因素较多。为了进一步保障水厂安全，2017年对厂区原有红外对射、模拟视频监控系统进行了整体改造。改造后的安防系统包括脉冲电子围栏和网络化监控系统两部分，满足水行业相关国家规定和行业标准。既可实现对净水厂厂区周界、办公楼、一二期工程、三期工程、厂院大门和道路的整体安防管理；又可以掌握各工段人员的工作情况和生产线的运行情况，还可以对净水厂重大危险源进行全天候视频监控，对净水厂的日常管理和安全防范有重要的意义。

3 净水厂过程监控系统设计分析

第一，滤池控制。滤池运行控制目的，是使滤池出水达到国家饮用水质标准。要想实现该目的，关键是准确地控制滤池反冲洗周期。一般净水厂是用人定时反冲洗滤池，是凭经验控制，这样保证不了滤池出水水质合格率，而且有时又浪费冲洗用水。我们把每个滤池水位与其出水浊度建立起定量的数学关系，这样，我们根据滤池的水位与运行时间，使滤池出水始终在最佳工况中运行，确保水质合格。运行实际表明，采用这种复合方式控制方式，提高了滤池出水浊度的合格率，并且也降低了反冲洗用水，平均每年节约反冲洗用水费用相当大。第二，加氯控制。加氯系统改变传统的用电子调节器进行自动加氯的方法，而采用PLC直接控制加氯机内针型阀的三相伺服电机，前加氯为比例投加，后加氯不论复合环路投加还是利用数学模型投加，均由PLC实现，安装迟后及反应迟后由PLC解决，省掉价钱贵又易损坏的电子调节器，PLC用现场总线连接中控室主站。

4 净水厂过程监控系统设计与运行问题

4.1 缺乏一定的系统监管和维护

虽然净水厂过程监控系统模式的设计及应用，是帮助净水厂的日常工作进行效率提升的一种先进的技术手段，但是净水厂自身过程监控系统这个新概念的提出，本身对从事相关工作的人来说，是十分新颖、闻所未闻的，所以它本身的相关工作建设开展的就不够到位。那么由此可见作为后续工作的监管和维护也就自然而然的缺乏一定的基准，这是导致这种模式应用的范围和程度都比较低的很重要的原因之一。

4.2 净水厂过程监控系统模式本身存在问题

由于净水厂过程监控系统模式在我国应用的时间非常短暂，就导致了其中一些基础的问题还没有得到解决，例如净水厂过程监控系统是需要有先进的电子设备支持的，但是目前的设备仍不能完全达到程序操作的程度，很大程度上仍需要大量的人工手动辅助工作。此外，其中的设备许多缺乏严密的程序支持，造成了部分用于工作的计算机缺乏完备的运行功能。或者是设备的应用缺乏与人的有机结合，实际管理系统的人很难适应设备的操作。

5 提高净水厂过程监控系统设计与运行效率的具体措施

5.1 优化净水厂操作巡视及缺陷处理的方案

针对其中存在的操作巡视及缺陷处理的相关问题，改进的措施是可以及进行综合的全自动化信息处理，这也就是说需要技术性的变革，而这种变革是可以从根本上提升监控系统的应用效率。对这部分的工作需要专业的设计师来进行设计。设计中需要注意的一个比较重要的思想就是整体观。可以说综合全自动化的信息处理模式本身是顺应过程监控系统的模式基础情况的，同时也结合了净水厂一些信息的整合和处理来进行不断的改进和调整。完善综合全自动化的信息处理模式后，在实行过程监控系统时，调控中心的运行人员就可以结合实行过程监控系统模式的监控来调整管道内无功潮流分布，并根据情况及时投、退无功补偿水流量等。

5.2 制定完善的监管和维护制度

由于净水厂过程监控系统模式这种模式本身存在着缺乏一定的监管和维护的现状，那么政府的相关部门首先要出台一定的规章制度和行业标准，来确定好国家整体净水厂整体模式的改革，让这种改变有变化的依据，以便国家的净水厂可以长时间正常的运行下去。此外，针对存在着由于净水厂过程监控系统模式本身应用不广而导致难以推行的情况，管理者可以进行一定的宣传，让人们意识到这种模式的先进之处，进而广泛推广。

5.3 优化净水厂过程监控系统设计和运行模式

净水厂过程监控系统模式是决定了它被应用范围和程度的基础，那么想要提高它的应用程度，就首先要提高它的效率，可以从净水厂自身日常工作中比较重要的环节入手，例如过程监控系统设备巡视工作。要想提高这一环节的效率，可以考虑采用新技术和新设备进行辅助巡视，从而及时发现设备缺陷，大幅提高巡视效果和整体模式的效率。这就需要新技术和新设备的后备力量支持，那么相关管理者就要改变并深化相关观念，尽可能的把眼下的情况转变为机器为主导、人为辅助的行业情况。此外，为了大幅度的提高模式设计人员的水平，政府的相关部门还可以通过制定一系列计划，鼓励更多的技术人员走到发达国家中已经应用了过程监控系统这种新模式的净水厂去，学习先进的技术。还要加强对设计人员的鼓励创新。

5.4 对相关设计及管理人员进行培训

由于过程监控系统在净水厂中的应用是现在比较常用的一种管理手段，那么对具体进行这部分工作人员的技术水平也就是有一定程度的规定。具体措施可以通过开展相关的技能或知识竞赛，培养员工的竞争意识。或者是，从源头提高员工的综合素质，在进行相关招聘工作时，对员工的学历可以有一定程度的硬性要求，或者是在上岗前进行一定的测试，测试对相关知识的了解和对管理设备的操作熟悉程度。此外，针对相关人员存在有对自己的本职工作意识程度不高的情况，就需要对相关人员进行系统化的培训了。这种系统化的培训，可以请到经验丰富的相关的技术人员开展座谈会，或者是进行实地的操作练习。

6 结束语

综上所述，制约现阶段净水厂过程监控系统设计与运行效率提升的原因可能是巡视及处理存在缺陷、缺乏监管和维护、模式本身存在问题和相关人员素质低下等。基于此，笔者针对净水厂过程监控系统设计与运行的具体情况提出几点改进措施，从优化净水厂操作巡视及缺陷处理、完善监管和维护、优化净水厂过程监控系统模式本身和对人员进行培训等几个角度着手优化净水厂过程监控系统的设计与运行情况。