饮水安全工程与自动化控制范文

摘要

目前农村饮水工程仍存在供水规模偏小、供水保证率不高、设备简陋等突出问题，因此使用自动化控制装置具有重要的意义。本文介绍常见的自动化控制装置在小型农村饮水安全工程中的应用，重点介绍了自动智能无线水位控制器的功能以及组成结构特点。通过安装自动化控制装置，从而实现对农村饮水安全工程的自动化管理，提高了对安全饮水的运行管理水平与社会效益。

关键词

农村饮水安全；农村饮水工程；自动化控制；十三五规划

实施农村饮水安全工程，是贯彻落实科学发展观，推进社会主义新农村建设和构建社会主义和谐社会的重要内容，通过“十一五”“十二五”农村饮水安全工程的实施，基本解决了农村饮水安全问题，提高了人民群众健康水平，促进了农村经济社会的发展。但总体上，目前农村饮水工程仍存在供水规模偏小、供水保证率不高、设备简陋等突出问题，因此小型农村饮水安全工程使用自动化控制装置具有重要的意义。

1自动化控制是“十三五”农村饮水安全巩固提升工程建设的需要

1.1小型农村饮水安全工程使用自动化的现状由于历史和现实的原因，目前我国小型农村饮水安全工程大部分处于自动化控制系统的分散控制阶段或水厂综合自动化阶段（发达国家的是供水系统的综合自动化阶段），发展也不平衡。自动化与专业化水平高的设备因人员配备与专业技能要求不匹配，有的自控系统从未运行过，有的运行一段时间后变为了手动，甚至处于瘫痪状态，造成了自动化系统和设备的极大浪费。所以较多的地区还是会选择自动化水平偏低的设备，一方面容易进行修理，另一方面维修费用较低，但是会降低水处理的能力和质量，增加人工成本。

1.2小型农村饮水安全工程实施自动化控制的必要及有利条件农村饮水安全工程点多、面广，水源分散，采用远距离输水，以重力自流的方式向各村庄供水，在目前管理人员的状况下，无法及时、准确地对各供水要素进行监测与了解，从而造成供水调度的滞后和水资源的浪费，运行成本也随之增加。目前国家正在开展“十三五”农村饮水安全巩固提升规划的编制工作，主要提升水源工程，水厂建设，管网等三大工程，包括能力建设，自动化信息化建设。因此提高自动化控制装置在农村饮水安全工程中的应用比例非常必要。小型农村饮水安全工程实施自动化控制的有利条件，第一，大部分工程水源水质较好，仅汛期浑浊度及细菌超标，经过慢虑池过滤、自动投药装置（或紫外线）消毒后都能达到生活饮用水卫生标准，制水工艺简单。第二，电子商务、物流业的发展，各类自动化设备元器件的购买和维修越来越方便。第三，单片机技术的大量应用，电子控制器越来越便宜，可靠性、功能获得不断的提升，易用性也越来越好，对安装和维护的技术要求越来越低。第四，小型农村饮水安全工程多数是小功率、小流量机组，维修或取得备用机都比较方便。

2常见的自动化、半自动化控制装置

我国农村供水事业刚刚起步，工程规模小、建设标准低、技术力量薄弱、管理难度大，自动化控制水平短期达到发达国家水平既不现实、也不可能，条件也不许可。但也不能发展太慢，必须满足农村居民日益增长的生活需求。以下是小型农村饮水安全工程中应用的较多的自动化、半自动化控制装置。

2.1有线水位自动控制主要由水泵机组、电机控制柜、液位控制器、自动投药装置（或紫外线）等组成。按水位控制方案可分为干簧管水位控制器、浮球液位控制器、浮球磁体液位控制器、多水箱压力式、电子式液位开关控制、电极式（探针）水位控制器等。其特点是使用干簧管、浮球、电极对液位进行测量，或多或少都存在一些机械装置，需要铺设信号线路，一般控制距离不大于500m。优点是：耐用，价格便宜（短距离）。缺点：属于开关量控制，探测电极容易腐蚀，安装维护不便，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕，所有浮球都有触点接触不良现象，结果是系统失控。长距离控制，铺设信号线路不经济也存在一定的困难。另外，过长的信号线路在水源地以及高处布线容易引雷，需要安装防雷装置。

2.2无线水位自动控制由水泵机组、水位控制器（接受机）、水泵控制器、传感器（发送机）、自动投药装置（或紫外线）组成。水位控制器和传感器之间采用无线的方式进行通讯，技术成熟，应用的较广。该类无线水位控制设备引入单片机技术，智能程序控制，一般具有如下特点：1）安装简便，无需布线，智能程序控制，功能丰富。2）发射器采用电池供电，与大地无连接不引雷，探头带配重腔、磁感应与水隔离安全稳定。3）低功耗，无线加密传输不串码，1500m左右的无线信号传输满足大部分小型农村饮水安全工程自动控制的需要。4）设备来源广，品种繁多，网络有销售；价格便宜，售后有保障。依托当今发达的物流业，维修方便，费用低廉。主要功能：1）自动/手动启停，低水位时自动启动，高水位时自动停止。2）定时停止，当启动一段时间（可设置）后自动停止；定时重启，当空转或缺水停止后，到达（设置时间）可自动启动。3）空转保护，当水泵空转或缺水时，可实现强制停止，保护水泵，并在设定的重启时间到达后再次启动。4）停电记忆，恢复供电稳定后，将自动恢复。5）体积小巧，安装调试维护。缺点是：1）产品质量参差不齐。2）产品众多，不同厂家产品一般不能相互代用。3）无线传输受地形地貌的影响。

2.3变频恒压供水设备变频恒压供水设备主要由水泵机组、测压稳压罐、压力传感器、变频控制柜、自动投药装置（或紫外线）等组成，能始终维持用户管网水压等于用户设定值。变频恒压供水设备系运用微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化节能供水装置，通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速，实现用户管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒压稳于设定的压力值，保证了整个用户管网随时都有充足的水压和水量。优点是：投资省见效快、占地少、运行经济可靠、噪音低、省电。缺点：运行人员要求较高，水泵控制部分的初投资较大，维护费用也较大，对于偏远的、技术力量薄弱的农村，维护比较困难，不大适用。

3结论

随着自动化半自动化设备的应用，大大提高了农村饮水安全工程供水的可靠性，提高经济效益、达到提高水质、提高安全生产，降低电耗、药耗、漏损的目的。减轻了管理人员的工作强度，同时提高了对安全饮水的运行管理水平，取得了很好的经济和社会效益，为“十三五”农村饮水安全巩固提升工程建设提供了经验。但我们还应清醒的意识到：1）提高工程运行管理人员专业素质和技术水平是很有必要的。2）应统一标准，开发推广适合我国广大农村使用的成套自动化无人值守抽水设备。

参考文献

[1]水利部，卫生部，等“十一五”“十二五”农村饮水安全建设规划[S]，2010.

[2]李代鑫，杨广欣.我国农村饮水安全问题及对策[J].中国农村水利水电，2006（5）：4-7.

作者：林敬樟 单位：隆安县农田水利管理站