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中华人民共和国行业标准 城镇供水厂运行、维护及安全技术规程. 宣传贯彻暨培训. 2010 年 6 月 杭州. 城镇供水厂自动化系统 运行与维护 北京市自来水 集团 刘百德. 内容 ：. 一、城市供水自动化控制技术应用回顾 二、城市供水自动化控制体系基本结构 三、 自动化系统的运行与维护. 一、城市供水自动化控制技术应用回顾. 1.1 第一阶段 1974 ～ 1982
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中华人民共和国行业标准城镇供水厂运行、维护及安全技术规程中华人民共和国行业标准城镇供水厂运行、维护及安全技术规程 宣传贯彻暨培训 2010年6月 杭州
城镇供水厂自动化系统运行与维护北京市自来水集团刘百德城镇供水厂自动化系统运行与维护北京市自来水集团刘百德
内容： 一、城市供水自动化控制技术应用回顾 二、城市供水自动化控制体系基本结构 三、自动化系统的运行与维护
一、城市供水自动化控制技术应用回顾 1.1第一阶段 1974～1982 ● 我国在城镇供水自动化技术应用方面起步较晚，1974年，国家建设部立项并委托北京水司，以国内城市给水采用两级调度的基本模式为依据，以水源井群、配水泵等供水设备实现远程控制为目标的电子化的“三遥” （遥测、遥控、遥信）系统，又称“远动”装置。
（1）水源井群控制系统 （二级调度） 装置全部为分立元件制造，称作“FY-Ⅰ型时分制、分散目标、直流有线信道水源井群三遥系统” 。1975首次在北京第三水厂安装使用。 （2）水厂配水泵控制系统 （一级调度） 采用PMOS小规模集成电路制造，“MYD-Ⅰ型音频信道远动装置” ，在第二、三水厂配水泵房安装试运行。
（三）管网压力监测系统 1979年，采用HTL高抗干扰集成电路的“CFY-Ⅱ型无线信道远动装置” ，用于供水管网压力监测。 这是国内水行业最早的供水调度系统雏形，填补了国内空白。 （四）其它自动化技术的研究和应用 ● 超声波流量计 ● 供水管网经济调度数学模型研究
1.2第二阶段 1983 ～1991 进入80年代，微计算机的发展和应用越来越引起国人注意。北京水司在微机技术应用调研的基础上，开发了以下应用系统： （1）查表营业收费帐务处理系统 83年北京水司在国内给水行业率先提出了利用计算机技术建立查表营业收费帐务处理系统的需求。直到88年在国产长城286微机上实现了全市水费帐务处理。
（2）供水管网GIS系统（地理信息系统） 80年代末在北京供水首次开发应用管网GIS系统 （3）第九水厂一期工艺过程自动控制系统 1983年，国家批准北京第九水厂基建项目。提出建设“亚洲一流水厂”的目标。在自动化方面，通过招标引进日本横河公司产CENTUM-V集散型监控系统。于1988年8月投入运行。 第九水厂自动化的建设，填补了我国大型水厂自动化的空白。为国内新建、扩建自来水厂引进国际先进控制技术和设备带了好头。
1.3 第三阶段1992～2000 ● 1992年，由建设部组织中国城市供水协会完成了《城市供水行业2000年技术进步规划》 ● 《规划》提出了“提高水质、提高供水安全、降低能耗、漏耗、药耗”的“两个提高、三个降低”的主攻方向。
● 在《规划》指导下，新建和改、扩建水厂摆脱了在技术上低水平重复建设的局面，不仅在净化工艺方面采用了国内外较先进和成熟的模式，选配了性能较好的机、电设备，并且部分水厂实现了制水过程自动化控制，先进的在线检测仪器、仪表也得到广泛使用。
● 在实施《规划》期间，随着改革开放的步伐，大量国际上先进技术和设备涌入国内市场。给水企业对自动化系统的需求，已由自行立项研究、制造，转向商品化市场招标采购，系统的集成、建设和服务逐步由社会化的专业系统集成公司提供。在应用方面，已由科学实验转入了实用阶段。并且已从简单的一般应用，升华到优化运行和对企业效益的追求。
● 《规划》的实施加速了信息技术应用 体现以下六个方面： （1）水厂自动化---采用工控计算机配合各类自控设备、在线仪表，实现了对沉淀、过滤、加药、消毒诸环节的自动或半自动控制，在保证水质、安全、经济运行起了至关重要的作用。尤其是变、配电系统采用微机“综保”自动化系统，使水厂的用电安全性得到极大提高。但水厂净水全过程实施全自动化的实例较少；
（2）调度系统---大部分水司都应用了计算机调度（SCADA）系统。主要用于管网压力、水厂生产数据的监测和储存。少数水司也同时监测主要管线的水质及流量等数据。（2）调度系统---大部分水司都应用了计算机调度（SCADA）系统。主要用于管网压力、水厂生产数据的监测和储存。少数水司也同时监测主要管线的水质及流量等数据。 （3）管网管理---部分水司建立了GIS系统，并利用该系统，进行管网规划、设计绘图和管网检漏、抢修、阀门启闭等运行各种资料的存储、统计及分析。少数水司将GPS卫星定位系统应用于管网管理中。
（4）营销管理---计算机技术在营销管理方面应用得最多最好，主要用于水费营抄、水量统计、水表和报装管理。有的水司己做到用户电话查询和网络查询。（4）营销管理---计算机技术在营销管理方面应用得最多最好，主要用于水费营抄、水量统计、水表和报装管理。有的水司己做到用户电话查询和网络查询。 （5）水质管理---水质检验数据的录入、统计、分析及实验室信息管理系统。 （6）办公自动化---公文管理、档案资料管理、财务管理、人事管理等；
1.4 第四阶段2000～ ● 2000年以来，供水行业在自动化、信息化技术应用得到了跨越式发展，已由简单的顺控需求，提升为智能化 ● 城市化的飞速发展，生活水平的提高，城镇供水行业面临着水源、制水能力、生产工艺、水质等一系列新的挑战，为适应新的形势，可持续发展，国家修订、新编了一系列相关规范、规程
水质标准、技术进步规划方面： ●《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）； ● 行业标准《城市供水水质标准》（CJ/T 206-2005）； ●《城市供水水质管理规定》(住建部第156号令， 2007年5月1日起实施) ●《全国城市饮用水安全保障规划（2006-2020）》（2007年10月23日，国家五部委局以发改地区[2007]2798号联合印发 ）
●《城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标》；（2005年10月颁布，简称“2010规划”）●《城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标》；（2005年10月颁布，简称“2010规划”） ●《城镇供水设施改造技术指南(试行)》（2009年9月10日印发，住建部建科[2009]149号）
●《城市给水计算机辅助调度系统应用指南》（2002年8月8日发布）；●《城市给水计算机辅助调度系统应用指南》（2002年8月8日发布）； ●《城市给水行业信息化、自动化各子系统应用指南（系列）》，2006年住建部立项科研课题，编制中，预计年内发布； ● 行业标准《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ58-2009，01年8月1日实施，简称“规程” ）
依靠科技进步提高和保证水质 ● 水质是灵魂，保证出厂水水质符合国家标准已成为供水企业的主攻目标； ● 充分发挥第一生产力的作用，依靠科技进步，采用新的净水工艺、消毒技术和可靠的自动化控制技术，是提高和保证水质核心； ● 新净水工艺和消毒技术，如预氧化强化处理、强化混凝－沉淀/气浮－过滤、膜处理技术等，及臭氧－氯、紫外－氯等联合消毒技术，对优化控制提出了新的要求；
● 在编写“规划2010”的过程中，对国内近100个自来水公司、281个水厂的自动化技术应用情况进行了调查。 ● 调查了北京、广东、浙江、江苏、山西、海南、黑龙江、辽宁、四川、青海等省市的98个水司，281个水厂，涵盖了相对发达和欠发达地区，既有大城市，也有小城镇。其中，一类水司6个，二类水司8个，三类水司39个，四类水司45个。
基本结论: ●自动化和信息化技术得到普遍应用。并已普及到营业、管网管理、材料、计划、财务、劳资、设计与施工的各个领域。 ● 整体发展总体水平尚需提高。一、二类水司自动化和信息化的程度远远高于三、四类水司。尚没有一个水司全面实现了生产和管理的自动化。 ● 系统的可靠性问题有待提高
● 信息“孤岛”现象较为普遍 ● 水厂自动化技术应用的重点，逐步转向水处理和配送过程的模拟及优化。 ●自动化专业人才不足，导致系统维护困难。 ● 欠缺相关的标准和规范 ● 给水行业自动化和信息化的总体水平与发达国家相比较尚存在着较大差距
二、城市供水自动化控制体系基本结构 （1） “2010规划”提出了总体发展目标： 利用自动化技术和信息技术，可靠地实现对生产过程的监控和维护，逐步向净水处理和配送过程的模拟和优化的方向过渡，力争实现各自控系统和信息系统的全面整合，为行业“提高水质，保障供水，优化成本，改善服务”的中心任务提供有效的技术手段，创造最好的经济和社会效益。
包括三方面的内容： 1）提高自动化监控系统可靠性 通过提高水厂、供水调度监控系统的可靠性，保证系统高的可用性，为提高水质、保障供水、稳定运行、节能减排提供保障。并为企业管理提供准确可靠的统计数据。
2）模拟（仿真）和优化 面对水资源缺乏，污染严重，供水水质标准高，深度处理工艺更加复杂，城市化供水量增加、服务区域扩大，用户要求不断攀升等挑战，需要采用模拟和优化技术，提高供水系统的可控性和可预测性，为科学决策提供依据。
3）系统整合 通过对自动化、信息化系统资源的整合，避免低水平重复建设，逐步消灭信息“孤岛” ，实现信息资源共享，使组织、信息和生产活动能够统一协调地运作，为优化成本，改善服务，管理创新提供强有力的支持，创造最好的经济和社会效益。
（2）供水企业自动化、信息化体系基本结构 依据“2010规划”共分为九大系统： ● 给水企业计算机网络系统（Intranet和Internet） ● 给水计算机辅助调度系统（SCADA） ● 净水厂集散型控制系统（DCS） ● 供水管网信息管理系统（GIS）
●自来水客户服务系统 ● 查表和营业收费系统 ● 给水管理信息系统（MIS）,含水质信息管理系统（LIMS） ● 给水动态数学模型系统 ● 计算机辅助决策系统
自动化应用案例 根据中国水协科技委自动化委员会提供的信息，07年对上海城市供水调度中心、宁波市供水调度中心和绍兴宋六陵净水厂进行了考察。
● 大屏幕墙由8块60英寸背投显示屏组成，监控系统2000年投入使用 ● 负责对上海市市区的四个自来水公司的供水调度 ● 主要功能：实时监视市区供水压力、水量及水厂运行工艺的监控及管网配水量调度
● 大屏幕墙由21块67英寸背投显示屏组成， 2005年投入使用 ● 基本功能同上海
概况： ● 设计净配水能力80万m3/d，浙江省最大的一座水厂； ● 1998年动工，分两期建设，2006年4月全面竣工，是国内自动化程度最高的之一 ； ● 原水取自汤浦水库，重力输水，采用平流沉淀池、V型滤池、二氧化氯消毒常规处理工艺。
● 宋六陵水厂自动化程度高，全部生产过程监控集中在中心控制室，生产现场无人值守，全部通过工业电视进行监视。 ● 全厂运转共16名值班员，四班两运转，每班四名值班员（包括值班长），每班工作12小时，上一班，休一天。值班长为大专以上学历，要求既要掌握计算机操作，还要熟悉工艺处理流程。
● 由PLC构成的DCS，实现全厂工艺过程的自动化控制； ● 中控室设置一套由10块80英寸背投屏幕组成监视墙实现对各工艺设备的监视； ● 其中的两块屏作为CCTV（闭路电视）监视用； ● CCTV与滤池控制联动，当某格开始反冲洗时，自动切换到该格滤池对其反冲洗过程进行监视，如同亲临现场。
● 中控室值班人员每班负责现场设备的巡视工作，巡视一次。巡视工作按规定的巡视路线进行。对各设备的巡视采用条码扫描方式记录到达现场的时间，并以此记录对值班人员进行现场巡视考核。 ● 为保证领导掌握水厂生产情况，控制系统定时自动将每日的供水量等生产信息，通过GPRS发送至相关领导的手机上。
