飲水安全工程與自動(dòng)化控制范文

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摘要

目前農(nóng)村飲水工程仍存在供水規(guī)模偏小、供水保證率不高、設(shè)備簡(jiǎn)陋等突出問(wèn)題，因此使用自動(dòng)化控制裝置具有重要的意義。本文介紹常見的自動(dòng)化控制裝置在小型農(nóng)村飲水安全工程中的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了自動(dòng)智能無(wú)線水位控制器的功能以及組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過(guò)安裝自動(dòng)化控制裝置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村飲水安全工程的自動(dòng)化管理，提高了對(duì)安全飲水的運(yùn)行管理水平與社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞

農(nóng)村飲水安全；農(nóng)村飲水工程；自動(dòng)化控制；十三五規(guī)劃

實(shí)施農(nóng)村飲水安全工程，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要內(nèi)容，通過(guò)“十一五”“十二五”農(nóng)村飲水安全工程的實(shí)施，基本解決了農(nóng)村飲水安全問(wèn)題，提高了人民群眾健康水平，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。但總體上，目前農(nóng)村飲水工程仍存在供水規(guī)模偏小、供水保證率不高、設(shè)備簡(jiǎn)陋等突出問(wèn)題，因此小型農(nóng)村飲水安全工程使用自動(dòng)化控制裝置具有重要的意義。

1自動(dòng)化控制是“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)的需要

1.1小型農(nóng)村飲水安全工程使用自動(dòng)化的現(xiàn)狀由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因，目前我國(guó)小型農(nóng)村飲水安全工程大部分處于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的分散控制階段或水廠綜合自動(dòng)化階段（發(fā)達(dá)國(guó)家的是供水系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化階段），發(fā)展也不平衡。自動(dòng)化與專業(yè)化水平高的設(shè)備因人員配備與專業(yè)技能要求不匹配，有的自控系統(tǒng)從未運(yùn)行過(guò)，有的運(yùn)行一段時(shí)間后變?yōu)榱耸謩?dòng)，甚至處于癱瘓狀態(tài)，造成了自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的極大浪費(fèi)。所以較多的地區(qū)還是會(huì)選擇自動(dòng)化水平偏低的設(shè)備，一方面容易進(jìn)行修理，另一方面維修費(fèi)用較低，但是會(huì)降低水處理的能力和質(zhì)量，增加人工成本。

1.2小型農(nóng)村飲水安全工程實(shí)施自動(dòng)化控制的必要及有利條件農(nóng)村飲水安全工程點(diǎn)多、面廣，水源分散，采用遠(yuǎn)距離輸水，以重力自流的方式向各村莊供水，在目前管理人員的狀況下，無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)各供水要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)與了解，從而造成供水調(diào)度的滯后和水資源的浪費(fèi)，運(yùn)行成本也隨之增加。目前國(guó)家正在開展“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升規(guī)劃的編制工作，主要提升水源工程，水廠建設(shè)，管網(wǎng)等三大工程，包括能力建設(shè)，自動(dòng)化信息化建設(shè)。因此提高自動(dòng)化控制裝置在農(nóng)村飲水安全工程中的應(yīng)用比例非常必要。小型農(nóng)村飲水安全工程實(shí)施自動(dòng)化控制的有利條件，第一，大部分工程水源水質(zhì)較好，僅汛期渾濁度及細(xì)菌超標(biāo)，經(jīng)過(guò)慢慮池過(guò)濾、自動(dòng)投藥裝置（或紫外線）消毒后都能達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，制水工藝簡(jiǎn)單。第二，電子商務(wù)、物流業(yè)的發(fā)展，各類自動(dòng)化設(shè)備元器件的購(gòu)買和維修越來(lái)越方便。第三，單片機(jī)技術(shù)的大量應(yīng)用，電子控制器越來(lái)越便宜，可靠性、功能獲得不斷的提升，易用性也越來(lái)越好，對(duì)安裝和維護(hù)的技術(shù)要求越來(lái)越低。第四，小型農(nóng)村飲水安全工程多數(shù)是小功率、小流量機(jī)組，維修或取得備用機(jī)都比較方便。

2常見的自動(dòng)化、半自動(dòng)化控制裝置

我國(guó)農(nóng)村供水事業(yè)剛剛起步，工程規(guī)模小、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、技術(shù)力量薄弱、管理難度大，自動(dòng)化控制水平短期達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平既不現(xiàn)實(shí)、也不可能，條件也不許可。但也不能發(fā)展太慢，必須滿足農(nóng)村居民日益增長(zhǎng)的生活需求。以下是小型農(nóng)村飲水安全工程中應(yīng)用的較多的自動(dòng)化、半自動(dòng)化控制裝置。

2.1有線水位自動(dòng)控制主要由水泵機(jī)組、電機(jī)控制柜、液位控制器、自動(dòng)投藥裝置（或紫外線）等組成。按水位控制方案可分為干簧管水位控制器、浮球液位控制器、浮球磁體液位控制器、多水箱壓力式、電子式液位開關(guān)控制、電極式（探針）水位控制器等。其特點(diǎn)是使用干簧管、浮球、電極對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量，或多或少都存在一些機(jī)械裝置，需要鋪設(shè)信號(hào)線路，一般控制距離不大于500m。優(yōu)點(diǎn)是：耐用，價(jià)格便宜（短距離）。缺點(diǎn)：屬于開關(guān)量控制，探測(cè)電極容易腐蝕，安裝維護(hù)不便，管式浮球容易卡滯，纜浮球容易纏繞，所有浮球都有觸點(diǎn)接觸不良現(xiàn)象，結(jié)果是系統(tǒng)失控。長(zhǎng)距離控制，鋪設(shè)信號(hào)線路不經(jīng)濟(jì)也存在一定的困難。另外，過(guò)長(zhǎng)的信號(hào)線路在水源地以及高處布線容易引雷，需要安裝防雷裝置。

2.2無(wú)線水位自動(dòng)控制由水泵機(jī)組、水位控制器（接受機(jī)）、水泵控制器、傳感器（發(fā)送機(jī)）、自動(dòng)投藥裝置（或紫外線）組成。水位控制器和傳感器之間采用無(wú)線的方式進(jìn)行通訊，技術(shù)成熟，應(yīng)用的較廣。該類無(wú)線水位控制設(shè)備引入單片機(jī)技術(shù)，智能程序控制，一般具有如下特點(diǎn)：1）安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需布線，智能程序控制，功能豐富。2）發(fā)射器采用電池供電，與大地?zé)o連接不引雷，探頭帶配重腔、磁感應(yīng)與水隔離安全穩(wěn)定。3）低功耗，無(wú)線加密傳輸不串碼，1500m左右的無(wú)線信號(hào)傳輸滿足大部分小型農(nóng)村飲水安全工程自動(dòng)控制的需要。4）設(shè)備來(lái)源廣，品種繁多，網(wǎng)絡(luò)有銷售；價(jià)格便宜，售后有保障。依托當(dāng)今發(fā)達(dá)的物流業(yè)，維修方便，費(fèi)用低廉。主要功能：1）自動(dòng)/手動(dòng)啟停，低水位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，高水位時(shí)自動(dòng)停止。2）定時(shí)停止，當(dāng)啟動(dòng)一段時(shí)間（可設(shè)置）后自動(dòng)停止；定時(shí)重啟，當(dāng)空轉(zhuǎn)或缺水停止后，到達(dá)（設(shè)置時(shí)間）可自動(dòng)啟動(dòng)。3）空轉(zhuǎn)保護(hù)，當(dāng)水泵空轉(zhuǎn)或缺水時(shí)，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制停止，保護(hù)水泵，并在設(shè)定的重啟時(shí)間到達(dá)后再次啟動(dòng)。4）停電記憶，恢復(fù)供電穩(wěn)定后，將自動(dòng)恢復(fù)。5）體積小巧，安裝調(diào)試維護(hù)。缺點(diǎn)是：1）產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。2）產(chǎn)品眾多，不同廠家產(chǎn)品一般不能相互代用。3）無(wú)線傳輸受地形地貌的影響。

2.3變頻恒壓供水設(shè)備變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機(jī)組、測(cè)壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜、自動(dòng)投藥裝置（或紫外線）等組成，能始終維持用戶管網(wǎng)水壓等于用戶設(shè)定值。變頻恒壓供水設(shè)備系運(yùn)用微電腦控制技術(shù)，將變頻調(diào)速器與電機(jī)水泵組合而成的機(jī)電一體化節(jié)能供水裝置，通過(guò)微機(jī)自動(dòng)控制變頻器的輸出頻率從而調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)用戶管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動(dòng)恒壓穩(wěn)于設(shè)定的壓力值，保證了整個(gè)用戶管網(wǎng)隨時(shí)都有充足的水壓和水量。優(yōu)點(diǎn)是：投資省見效快、占地少、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠、噪音低、省電。缺點(diǎn)：運(yùn)行人員要求較高，水泵控制部分的初投資較大，維護(hù)費(fèi)用也較大，對(duì)于偏遠(yuǎn)的、技術(shù)力量薄弱的農(nóng)村，維護(hù)比較困難，不大適用。

3結(jié)論

隨著自動(dòng)化半自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)村飲水安全工程供水的可靠性，提高經(jīng)濟(jì)效益、達(dá)到提高水質(zhì)、提高安全生產(chǎn)，降低電耗、藥耗、漏損的目的。減輕了管理人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)提高了對(duì)安全飲水的運(yùn)行管理水平，取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，為“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)。但我們還應(yīng)清醒的意識(shí)到：1）提高工程運(yùn)行管理人員專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平是很有必要的。2）應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)推廣適合我國(guó)廣大農(nóng)村使用的成套自動(dòng)化無(wú)人值守抽水設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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作者：林敬樟 單位：隆安縣農(nóng)田水利管理站