現代化水廠建設的數字技術應用研究

胡植

(武漢市自來水有限公司,湖北武漢 430000)

隨著社會快速的進步,經濟相對穩定的發展趨勢,人們生活水平逐步的提升,國家為保證人們的身體健康,促使其各方面需求得以保障,特別對數字水廠進行現代化建設,積極的運用現代信息化技術和自動化技術來實現水廠的整體運營以及對水廠進行有效、合理的信息化管理,數字水廠能真正實現水廠的管理和控制全方位一體化,數字水廠對管理和控制兩個環節實現了完美的融合。

1 自動化技術和現代化技術在現代化水建設中存在的問題

1.1 會產生信息孤島現象且現象嚴重

目前來看,水廠在建設的過程中處于設計階段時缺乏對信息化頂層設計的考量,因此造成系統與系統之間不能夠進行有效的連接,各個系統之間始終處于獨立運行的狀態,信息難以及時的實現有效共享與傳遞,以至于出現了眾多的信息孤島,導致資源浪費情況相對嚴重,信息化管理模式無法發揮出基本的應用價值。

1.2 信息平臺不統一

系統及系統之間尚未構建起比較合理的標準化數據接口,以至于水廠在實際運用的時候,無法保證應用系統處于一個平臺之上,因此難以合理的適用,系統在擴展性方面取得的效果很差,系統與系統的操作界面各有不同,沒有辦法進行系統的有效集成。

2 數字水廠現代化水廠建設中應具備的功能

2.1 數字水廠的框架

第一,網絡體系:數字化水廠的網絡體系重點是通過自控網和辦公網組建而成,把這兩個網絡集合成一個數字化信息網絡且這個網絡具有統一、安全、完善的特性[1]。這個網絡中最核心的部分就是數據核心,它是整個數字水廠的“大腦”,它的作用是對水廠中各種類型的信息進行存儲。與此同時,它還具備連接不同網絡的基本功能,從而發揮出連接渠道的作用,實現網絡與網絡之間的數據轉換。

第二,基礎自動化體系:數字化水廠中的基礎自動化體系重點涵蓋著現場設備層、控制層及監控層?，F場設備層意指在現場中能夠實現有效控制的所有設備?？刂茖觿t是指的水廠中的現場控制站,監控層重點是經過中央控制室運用合理的監控軟件實現對正在運行相關數據信息進行存儲、報警和操作機控等主要功能[2]。

第三,信息應用體系:數字水廠的信息應用體系重點涵蓋了采集層、數據層及業務驅動層、應用層等[3]。其中水廠的信息采集和監控體系是整個信息平臺的基礎,其功能是在設備運行中完成對獲取到的關鍵水務信息進行的實時采集,在實際制水時針對于搜集的信息內容加以全面分析,保證更及時的掌控相關動態。數據層重點是對水務信息資源實現有效存儲和管理,實現水務信息的共享與信息的交換,及時提供相應的服務,能夠及時的幫助應用過程提供可靠的參考依據,同時也可起到積極的支撐作用,向有關部門提供及時有效的信息并進行交換和共享服務;業務驅動層則是為了更好的體現出應用層的基本功能做好更為充足的鋪墊作用,從而發揮出更具影響力的“引擎”作用[4]。綜合業務體系也是數字化水務建設中最核心的內容,其應用面向不同的業務方向,建立的數字水務信息系統具有對水務數據信息進行時事的收集、分析、評價、統計等基本的功能。

2.2 數字化水廠的標準應用

數字水廠把水廠運行作為管理的對象,把保障供水質安全作為最基本的出發點,在運行的過程中對數據庫和中間件等技術進行合理的運用,建立相關的控制模型、調度模型、業務模型等,在運行的過程中對水廠的各個環節的運行成本和運行質量進行有效的控制,讓水廠的管理與水廠的生產協調運行,進而實現水廠管理控制一體化的目標。為保證水廠效率進一步提升,除運用數字化技術手段外,還可以積極地運用PLC技術,其可確保生產過程實現綜合自動化控制,對于提升經濟效益及社會效益具有極大的幫助。同時也可適當的運用智能化技術,為滿足不同主體的用水需求,水廠的供水控制系統了采用此類模式,方便實現集中化管理、智能化操作、分布式控制。

數字化水廠的標準應用包含了數據中心、時事監控平臺、和業務管控平臺。以數據中心為例進行分析:數據中心作為數字水廠中最為核心的部分,涵蓋著關于水廠信息的多種詳細資料,如生產過程所獲取的實時信息以及管理工作中涉及到的業務信息等,所有的信息都會通過相應的數據接口,規范和交換兩道程序的處理,之后對其進行合理的保存,放置數據中心的數據庫中[5]。這些數據在存儲方面體現出統一規則,也在信息方面具備統一的編碼,以便水廠中的應用模塊對信息進行共享,能很好的保證信息的靈活性和可擴展性。降低了數據信息的浪費程度,保證軟件和軟件之間的聯通更為密切,為其更好的進行使用提供了可靠保障。因此,構建起更為科學的信息管理平臺,應該格外重視跨子公司、部門的特性,這是實現是不同系統、新老系統信息透明交換的基礎條件。

3 結語

綜上所述,本文研究了數字水廠的現代化水廠建設,對自動化技術和現代化技術在現代化水建設中存在的問題進行詳細的分析,列舉了數字水廠在現代化建設中應具備的功能,希望通過本文的分析和研究,對數字水廠的現代化水廠建設能起到積極作用。

[1]張磊.淺談現代化水廠機電設備的安裝及調試[J].綠色環保建材,2017,(12):218-219.

[2]魏敏.進口設備國有化升級改造——加速現代化水廠建設[J].科技創新與應用,2013,(32):133.

[3]張伯立,章如峰,盧云曉.基于數字水廠的現代化水廠建設的展望[J].信息系統工程,2013,(09):119-121+124.

[4]孫淑琴,李建科,魏君.現代化水廠設備管理的探索與實踐[J].城鎮供水,2013,(01):86-89.

[5]肖青.加強技能培訓推進現代化水廠建設[J].才智,2010,(36):353.