杜文亮
（华航环境发展有限公司）
摘 要：地埋式污水厂电气自动化控制系统的应用在现代污水处理领域中起着重要的作用。通过采用先进的电气自动化技术，可以实现对污水处理过程的精确监控和控制，提高处理效率和水质稳定性。基于此，本文围绕地埋式污水厂的电气自动化控制进行分析，总结了地埋式污水厂建设常见的问题，并对地埋式污水厂电气自动化控制系统设计进行研究。旨在确保污水处理过程顺利运行，提供更高级的功能和保障。
关键词：地埋式；污水厂；电气自动化；控制系统设计
０ 引言
在现代污水处理行业中，地埋式污水厂电气自动化控制系统的优化设计至关重要。该系统设计期间需要考虑到各种因素，包括设备的可靠性、效率和安全性。通过系统设计，可以提高污水处理厂的运行效率，减少能源消耗，并提高环境保护的效果。同时，利用先进的监控技术实时监测污水处理过程中的各项参数，以便及时调整系统的运行状态。总之，优化地埋式污水厂电气自动化控制系统设计是一项综合
性的任务，需要综合考虑各种因素并不断进行研究和改进，以提高处理效果并降低成本。
１ 地埋式污水厂的电气自动化控制概述地埋式污水厂的电气自动化控制通过采用先进的电气自动化技术，可以实现对污水处理过程的精确监控和控制，提高处理效率和水质稳定性。该控制系统可以自动化地调节污水处理设备的运行参数，如泵站的启停控制、调节阀的开闭控制等，从而确保污水处理过程的顺利运行。此外，地埋式污水厂的电气自动化控制系统还可以与其他设备和系统进行联动，实现更高级的功能。例如，与监控系统进行数据交互，实时监测和记录污水处理过程中的各项指标，为运营管理提供数据支持。同时，还可以与报警系统连接，及时报警并采取相应的措施，确保污水处理过程中的安全性和稳定性。总之，地埋式污水厂的电气自动化控制系统的应用不仅可以提高污水处理的效率和水质稳定性，还可以提供更高级的功能和保障，是现代污水处理的重要组成部分，对于保护环境和人类健康具有重要意义。２ 地埋式污水厂建设常见的问题分析
２ １ 负荷率水平偏低，运行能源消耗偏高
负荷率水平偏低是地埋式污水厂建设中常见的问题，一些污水处理设备的处理能力与实际负荷不匹配，导致处理设备运行时的能源消耗偏高，而负荷率水平偏低会导致处理设备的运行效率低下，延长处理时间，影响污水处理的效果。造成这个问题的原因包括：（１）设计不合理：在设计污水处理设备时，未充分考虑到实际负荷情况，导致处理能力过剩或不足；（２）操作不当：在运行过程中，未能及时调整处理设备的负荷，导致能源消耗偏高。
２ ２ 电气自动化控制建设水平偏低
地埋式污水厂的自动化控制系统功能不完善，其原因包括以下几点：（１）设备质量不佳：采用低质量的自动化控制设备和技术，导致系统的稳定性和可靠性不高；（２）控制算法和逻辑设计不当：控制算法和逻辑的设计不合理，导致控制系统的性能和响应速度较低；（３）缺乏监测和故障诊断功能：缺乏对系统运行状态进行监测和故障诊断的功能，导致问题无法及时发现和解决。
２ ３ 电气自动化控制污水处理效果不理想
电气自动化控制对污水处理效果的影响不理想会导致处理效果下降，影响污水的净化效果。其原因包括以下几点：（１）控制参数的设置不合理，导致系统无法达到最佳处理效果；（２）控制系统运行不稳定，无法保持稳定的处理效果，需要通过深入研究和分析污水处理过程，确定合适的控制参数和策略，提高处理效果。
９
３
３
２０２４ ０５／
／２０２４ ０５３ 地埋式污水厂电气自动化控制系统设计
３ １ ＰＬＣ自动化控制系统设计
首先通过使用现场设备控制站（ＰＬＣ）控制器，实现对污水处理设备的自动化控制，从而提高处理效率并降低人工干预的需求。Ｐ
ＬＣ控制器的一个重要功能是监测和控制各个设备的运行状态，该控制系统主要是由ＰＬＣ、网络传输软件及中央监控系统等共同组合而成，每个层次都有其独立性特点，其中中央监控系统和Ｐ
ＬＣ都是通过以太网实现数据信息传递。同时地下污水处理厂通讯则是大多使用光纤冗余以太网环网，借助各控制站性能较强的ＰＬＣ实现自动控制，随后进行数据信息的有效传递。例如泵站的启停控制和调节阀的开闭控制，可以确保设备在正确的时间和条
件下运行，以达到最佳的处理效果［
１］
。其次，ＰＬＣ自动化控制系统还具有与其他设备和系统进行联动的能力，从而实现更高级的功能。例如，将ＰＬＣ控制器与监控系统进行数据交互，实时监测处理过程中的各项指标，更加全面地了解处理
过程中的情况，并及时采取必要的措施来调整和优化系统的运行。再次，ＰＬＣ自动化控制系统可以实现污水处理过程中的各种逻辑控制。例如，设定处理过程中的各项参数和阈值，通过ＰＬＣ控制器来实时调整和控制设备的运行，根据实际情况对处理过程进行灵活调整，以达到最佳的处理效果。最后，ＰＬＣ控制器采用模块化设计，具有多重冗余和自动备份功能，可以保证系统的稳定运行。此外，ＰＬＣ控制器还具有较高的抗干扰能力，可以有效避免外界干扰对系统运行的影响，确保地埋式污水厂的运行稳定性和可靠性，提高整个处理系统的效率和性能，ＰＬＣ
自动化控制系统如下图所示。
图 ＰＬＣ自动化控制系统
３ ２ 仪表监测自动化系统设计
通过使用各种仪表设备，可以实时监测和记录污水处理过程中的各项参数，例如ｐ
Ｈ值、浊度、溶解氧等。除了这些常规参数，污水厂还可以引入更多的仪表设备来提供更全面的数据支持，进一步提高自动
化控制系统的数据采集能力［
２］
。例如，污水厂可以添加温度传感器来监测污水的温度变化，了解其对处理效果的影响。此外，通过添加液位传感器，实时监测沉淀池中的液位高度，帮助判断处理过程中的沉淀效果。还可以引入测量气体浓度的仪表设备，监测处理过程中可能产生的有害气体排放情况，进一步提高自动化控制系统的数据采集能力，使得运营管理人员能够更全面地了解和评估污水处理过程。
除了仪表设备外，污水厂还可以引入远程监测和报警系统，运营管理人员能够通过手机或电脑远程访问实时数据，随时掌握污水处理过程中的各项参数和指标，并在出现异常情况时及时接收到警报通知。此
外，还可以考虑引入数据分析和预测功能，通过对历史数据和实时数据的分析，预测污水处理过程中可能出现的问题和趋势。这将帮助运营管理人员提前做好准备，并采取相应的措施来应对潜在的挑战。另外，使用人工智能和机器学习技术，对大量的数据进行处理和分析，优化污水处理过程中的运行参数和策略，进一步提高处理效率和质量。３ ３ 变配电系统设计
通过合理设计变配电系统，可以确保污水处理设备的正常供电。变配电系统设计要充分考虑污水厂的负载需求，包括设备的功率需求、电流需求等，以便
为其提供稳定可靠的电力供应［
３］
。（１）在设计变配电系统时，要考虑到负载的动态变化，以应对不同负载情况下的电力需求。例如，在污水处理厂工作的高峰期，负载可能会增加，因此需要确保变配电系统有足够的容量来满足这些需求。同时，要考虑到未来的扩展需求，以便在需要时可以方便地扩展变配电系统的容量。（２）为了保护变配电系统和污水处理设备免受电力故障的影响，应采取适当的电气保护措施。其中，过载保护是一种常用的保护措施，可以在负载过大时自动切断电力供应，以避免设备受损。短路保护也是一种重要的保护措施，可以在电路短路时迅速切断电力供应，以防止火灾和其他危险事件的发生。（
３）除了考虑负载需求和电气保护措施，还可以引入智能化技术来提高变配电系统的效率和可靠性。例如，使用智能电能计量仪表来实时监测电力的使用情况，以便进行能源管理和优化。另外，可以采用远程监控和控制系统，通过互联网连接，实现对变配电系
统的远程监测和操作，提高系统的灵活性和响应性。（
４）在变配电系统的设计中，还应考虑到安全性和可维护性。例如，使用防雷措施来保护变配电系统免受雷击的影响，同时设计合理的接地系统，以确保人
０
４３
员和设备的安全。
３ ４ 污水池溶解氧监测自动化设计
首先，污水池溶解氧监测自动化设计中，通过使用专门的溶解氧传感器和自动化控制设备，污水厂能够实时地监测污水池中的溶解氧浓度，并根据预先设定的阈值进行自动调节［４］。如此，污水厂可以确保在污水处理过程中，氧气供应充足，从而提高整个处理过程的效果。其次，在污水池溶解氧监测自动
化设计中，引入其他的功能和特性来进一步提升系统的性能。例如，结合数据分析和预测技术，对历史数据和实时数据进行分析，以预测污水处理过程中可能出现的问题和趋势。最后，引入远程监测和报警系统，运营管理人员能够通过手机或电脑远程访问实时数据，并在出现异常情况时及时接收到警报通知。运营管理人员可以随时掌握污水处理过程中的各项参数和指标，及时发现问题并采取相应的措施。通过这些改进，污水池溶解氧监测自动化设计将更加智能化和便捷化，为污水处理厂的运营管理带来更多的便利和效益。
３ ５ 污水温度控制自动化设计
在污水处理过程中，温度是一个关键的参数，对处理效果和水质稳定性有着重要影响。因此，通过合理设计、应用温度传感器和自动化控制设备，实现污水温度的实时监测和自动调节，对于提高处理效果、保障水质稳定性具有重要意义。首先，污水温度控制自动化设计可以实时监测污水的温度。通过安装温度传感器，可以准确地获取污水的温度信息。其次，污水温度控制自动化设计可以根据设定的温度范围进行自动调节。在自动化控制设备的指导下，根据预设的温度范围，可以自动调节污水处理设备的运行参数。例如，加热或冷却系统的启停，以保持污水温度在合适的范围内，避免因温度过高或过低而影响处理效果和水质稳定性［５］。污水温度控制自动化设计还可以提供报警和监控功能。当污水温度超出设定的范围时，自动化控制设备可以发出警报信号，提醒操作人员及时采取措施。最后，污水温度控制自动化设计还可以与其他系统进行集成。例如，与污水处理过程中的其他自动化控制系统进行协调，实
现整体的自动化控制和优化。此外，与数据采集和分析系统进行连接，将污水温度数据与其他关键参数进行关联分析，进一步优化处理过程。
４ 结束语
地埋式污水厂电气自动化控制系统的应用在现代污水处理领域中起着重要的作用。通过采用先进的电气自动化技术，可以实现对污水处理过程的精确监控和控制，提高处理效率和水质稳定性。该控制系统可以自动化地调节污水处理设备的运行参数，还可以与其他设备和系统进行联动，实时监测和记录污水处理过程中的各项指标，为运营管理提供数据支持。同时，还可以与报警系统连接，及时报警并采取相应的措施，确保污水处理过程中的安全性和稳定性。
参考文献
电工最常见电路［１］ 叶益昌，周加育，宋遥，等．地埋式污水厂电气自动化控制系统设计［Ｊ］．电工技术，２０２３（１２）：
１５ １７．
［２］ 马建河，单丹．地下式污水厂电气设计中若干注意事项［Ｊ］．自动化应用，２０２３，６４（１）：８ １０．［３］ 闫自防．地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护分析［Ｊ］．设备管理与维
修，２０２１（１８）：６６ ６７．［４］ 谭伟，付浩程．地埋式污水厂电气自动化控制系统设计研究［Ｊ］．建筑设计管理，２０１８，３５（２）：９４ ９６．［５］ 张呈．浅谈全地埋式污水处理厂工程建设质量管理［Ｊ］．居舍，２０１９（５）：１５１．
（收稿日期：２０２３ １１ ２１）
１
４
３
２０２４ ０５／
发布评论