活動(dòng)鏈接：2013年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---引領(lǐng)水工業(yè)智能化新時(shí)代 

   水工業(yè)是以城市及工業(yè)為對象，以水質(zhì)為中心，從事水資源的可持續開(kāi)發(fā)利用，以滿(mǎn)足社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展所需求的水量作為生產(chǎn)目標的特殊工業(yè)。它是隨著(zhù)水的商品化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)而逐步形成和完善的新興工業(yè)，它是水的開(kāi)采、加工、輸送、回收及利用的綜合產(chǎn)業(yè)。其產(chǎn)業(yè)主體是自來(lái)水公司（或供水公司）、污水處理廠(chǎng)等，并包括為水工業(yè)服務(wù)的水工業(yè)制造業(yè)，廣泛涉及科研、設計、工程、設備加工、管理等相關(guān)領(lǐng)域。

   “十一五”期間，在國家“節能減排”國策指導下，國家環(huán)保投資力度加大，污水處理設施建設實(shí)現了“井噴式”發(fā)展，新增城鎮污水日處理能力6500萬(wàn)噸，城市污水處理率達到77%。而“十二五”期間，污水處理基礎設施建設行業(yè)將延續“十一五”期間的高速發(fā)展趨勢，行業(yè)研究專(zhuān)家預測，十二五期間城鎮污水處理設施建設資金總需約為1539.69億元人民幣。未來(lái)五年，國家政策性資金投入、政策扶持等利好將會(huì )繼續促進(jìn)水工業(yè)的快速發(fā)展。

   自動(dòng)化技術(shù)在水工業(yè)的應用

   自動(dòng)化技術(shù)廣泛的應用于水工業(yè)，首先是水處理廠(chǎng)各工段的過(guò)程控制，采用了以PLC或DCS為硬件的集散型控制系統，即集中管理和監視、分散控制的計算機控制系統。該系統由中央控制室微機和現場(chǎng)終端二級組成。它集計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)以及顯示技術(shù)于一體，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )將中央級監控站和若干現場(chǎng)子站連接起來(lái)，實(shí)現集中監測管理和分散控制。對于一些帶有管網(wǎng)的大型水處理廠(chǎng)，控制系統采用SCADA系統，以實(shí)現對于遠程設備的監控。在現場(chǎng)控制級，關(guān)鍵工段的控制算法不僅采用傳統的PID閉環(huán)調節，而且引入了模糊控制和專(zhuān)家系統，起到一定的節能降耗的作用。

   近幾年國家環(huán)保局對污水廠(chǎng)的達標排放控制加強，要求所有污水廠(chǎng)出水必須設在線(xiàn)水質(zhì)監測系統，對出水的流量、pH、COD、總磷、NH4-N在線(xiàn)監測，并通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊傳輸到當地的環(huán)保部門(mén)，使管理部門(mén)及時(shí)了解污水廠(chǎng)的運行情況和水質(zhì)達標情況。

   總之，自動(dòng)化的控制系統、現場(chǎng)總線(xiàn)、光纖通訊、無(wú)線(xiàn)通訊、儀表檢測系統等技術(shù)均廣泛應用于水處理行業(yè)。

   第二是水處理廠(chǎng)的安防系統，包括閉路監控系統、圍墻的周邊報警系統和門(mén)禁系統?；趯拵ЬW(wǎng)絡(luò )傳輸的網(wǎng)絡(luò )視頻監控技術(shù)，為用戶(hù)提供視頻、圖片、聲音、數據的采集、傳輸、儲存、處理的一種全新視頻監控管理平臺，同時(shí)隨著(zhù)寬帶網(wǎng)和光纖技術(shù)的發(fā)展，100/1000Mbit/s網(wǎng)絡(luò )的成熟，網(wǎng)絡(luò )系統采用集工控、管理、閉路監控于一體的光纖以太網(wǎng)通訊，并組成光纖環(huán)網(wǎng)提高系統可靠性，同時(shí)通過(guò)軟件實(shí)現設備的彈性分組，使處于網(wǎng)絡(luò )任意位置的設備，根據不同功能分別處于同一物理區段，實(shí)現雙網(wǎng)合一，達到了共用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，傳輸工控信號和聲音、圖像信號的目的。

   第三是水廠(chǎng)的管理信息化系統，運用自動(dòng)化及信息化的技術(shù)手段，集成自動(dòng)化監控系統、管理信息系統、智能化分析系統的水廠(chǎng)生產(chǎn)管理化系統，實(shí)現先進(jìn)管理理念，從而降低物耗、能耗，提高生產(chǎn)效益，并應用成熟的運行、財務(wù)等管理軟件，以及數據庫軟件，實(shí)現辦公的自動(dòng)化。

   此外，隨著(zhù)通訊技術(shù)的發(fā)展，電信行業(yè)形成了移動(dòng)、電信、聯(lián)通三大運營(yíng)商，水處理廠(chǎng)以及水廠(chǎng)間、管網(wǎng)的數據通訊不再局限于局域網(wǎng)，而是利用公共資源，實(shí)現了工業(yè)設備與民用設備的完全兼容，通過(guò)ADSL、GPRS等有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊實(shí)現遠距離的數據交換，降低了運行成本。

   水工業(yè)未來(lái)發(fā)展給自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)的機遇 

   隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，日益嚴重的水資源短缺和水環(huán)境污染不僅嚴重困擾著(zhù)國計民生，而且已經(jīng)成為制約社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展的主要因素。目前，在全國近700個(gè)城市中，400余個(gè)城市常年供水不足，其中有100多個(gè)城市嚴重缺水，日缺水量達2000萬(wàn)立方米。 

   在水資源短缺的同時(shí)，水源污染日趨嚴重，隨著(zhù)工業(yè)化和人口城市化過(guò)程的加快，我國水源污染問(wèn)題日趨嚴重，其主要污染源為工業(yè)廢水、農藥、生活污水以及各種固、氣體廢棄物等，其中工業(yè)廢水的危害更為嚴重。不少江河湖泊的水質(zhì)仍在逐漸變差，工業(yè)發(fā)達地區水域污染尤為嚴重。 

   近年來(lái)，中國城市化水平迅速提高，作為城市基礎設施重要組成的供水、排水設施建設和更新的投資需求巨大。而在國家大力倡導低碳、綠色發(fā)展的基調下，對于水資源污染的治理工程已經(jīng)廣泛開(kāi)展，這無(wú)疑將給自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。

   其一，“十二五”期間我國城鎮污水處理設施和配套管網(wǎng)建設力度將持續加強。污水處理廠(chǎng)效能的發(fā)揮，在很大程度上取決于管網(wǎng)配套是否到位，而基礎設施建設又無(wú)法一蹴而就。有業(yè)內人士表示，管網(wǎng)配套滯后是此前高速建設的遺留問(wèn)題，已經(jīng)成為制約城鎮污水處理能力的“短板”。在“十二五”規劃中，加大污水配套管網(wǎng)的建設力度被列為城鎮污水處理設施建設的重要目標和任務(wù)?！豆澞軠p排十二五發(fā)展規劃》提出， “十二五”時(shí)期新建配套管網(wǎng)16萬(wàn)公里。據統計，我國現有城鎮污水管網(wǎng)總量為僅為16.6萬(wàn)公里，其建設力度之大可見(jiàn)一斑。相信在相關(guān)的政策指導下，新建項目和改造項目將持續增加，這對于PLC 、變頻器、SCADA以及MES等工廠(chǎng)信息化產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展都將產(chǎn)生積極的影響。

   其二，污泥處理和再生水利用將成為新的增長(cháng)點(diǎn)。中國水網(wǎng)研究報告指出，截至2010年年底，我國污水處理廠(chǎng)所產(chǎn)生的污泥量達2200萬(wàn)噸，其中有80%沒(méi)得到妥善處理，而全國平均再生水利用率也不足10%。今年，國務(wù)院辦公廳正式發(fā)布《“十二五” 全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》，規劃明確到2015 年，全國新建污泥處理處置規模518萬(wàn)噸（干泥）/年，新建污水再生利用設施規模2675萬(wàn)立方米/日，根據規劃，“十二五”期間，污泥處理處置設施建設投資347億元，再生水利用設施建設投資304億元。據悉，“十二五”期間，北京新區將以建設規?；鬯幚韽S(chǎng)和再生水處理廠(chǎng)為重點(diǎn)，力爭于“十二五”末實(shí)現建成18座污水處理廠(chǎng)、5座再生水廠(chǎng)目標，屆時(shí)，全區總污水處理能力可達日處理45.23萬(wàn)立方米，相當于五分之一個(gè)昆明湖的水量。而其他城市的相關(guān)規劃也將相繼出臺。這一新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于包括自動(dòng)化產(chǎn)品在內的設備供應及工程服務(wù)相關(guān)公司都將是個(gè)前景無(wú)限的市場(chǎng)。

   其三，根據《節能減排“十二五”發(fā)展規劃》，重點(diǎn)流域水污染防治工程也將成為未來(lái)五年水工業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。我國將實(shí)施一批水污染綜合治理項目。推動(dòng)受污染場(chǎng)地、土壤及其周邊地下水污染治理，重點(diǎn)推進(jìn)湘江流域重金屬污染治理。大力推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)污水處理設施建設，“十二五”時(shí)期造紙、紡織、食品加工、農副產(chǎn)品加工、化工、石化等行業(yè)分別新增污水日處理能力300 萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸、600萬(wàn)噸、200萬(wàn)噸、300萬(wàn)噸。這無(wú)疑將推動(dòng)相關(guān)檢測儀表，以及SCADA、RTU等大型流域監控系統的應用發(fā)展。

   此外，兩會(huì )期間，有人大代表援引權威數據稱(chēng)，我國1/5的地表水國控斷面水質(zhì)為劣V類(lèi)，湖泊富營(yíng)養化日趨嚴重，部分飲用水水源地水質(zhì)安全受到威脅。實(shí)際上，頻頻發(fā)生的環(huán)境事故早已敲響警鐘。來(lái)自監察部的統計數據顯示，中國水污染事故近幾年每年都在1700起以上。確保飲水安全是關(guān)系國計民生的大事， 《國家環(huán)境保護“十二五”規劃 》明確提出堅持以人為本，將喝上干凈水、呼吸清潔空氣、吃上放心食物等擺上更加突出的戰略位置，切實(shí)解決關(guān)系民生的突出環(huán)境問(wèn)題?；诖祟I(lǐng)域的發(fā)展驅動(dòng)，相關(guān)檢測、分析儀表及監測系統都將迎來(lái)利好。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2012年第十期