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污水处理中自动控制系统的运用

2020-05-18 02:43
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  污水处理中自动控制系统的运用_能源/化工_工程科技_专业资料。污水处理中自动控制系统的运用

  [摘要]在目前的污水处理中,自动化控制系统正发挥着越来越 重要的作用,提升净水质量、加强节约能耗、完善资源优化等优点使 污水处理自动控制系统正得到越来越广泛的应用。 尽管目前我 国的污水处理中的自动控制系统配备使用率已达到相当水平, 但其带 来的问题也十分显著。 本文立足于目前的污水处理系统的运用 现状,以污水处理的系统构成即控制方式为切入点,分析污水处理自 动控制系统的组成控制方式和存在的问题, 并针对存在的问题提出改 进建议,以期为相关研究工作提供有益借鉴。 [关键词]自动 控制系统;污水处理;故障 0 引言随着近年来我国的工业化发展进程 不断推进, 实施可持续发展战略以应对资源与环境问题成为我国现代 化建设的主题。 在这样的背景下,面对我国水资源紧张的不利 形势,如何做好污水处理控制引起了国家和有关单位的高度重视。 另外,计算技术和自动化的管理控制系统逐步发展,污水处理自动控 制系统正被越来越多的污水处理厂开发使用, 这一自动控制系统具有 节约能耗、降低成本、提高水质等优点,可以说,这种污水处理自动 控制系统对于我国目前的污水处理行业来说有着十分重要的意义。 1 自动控制系统的发展历史和应用现状污水处理的自动控制思想最早 可以追溯到 20 世纪 70 年代的美国,伴随第三次科技革命的兴起,美 国不少污水处理工程将计算机控制模式引入到加药环节, 这种自动化 的操作模式流程简易、 钒用量控制精确等优点使其获得了良好的应用 效果。 因而自动控制系统在污水处理中得到了推广使用, 德国、 经过几 日本等国也先后开展相关研究并最先实现计算机控制。 十年的发展,今天的污水处理自动控制系统已经逐步发展完善,自动 化程度也有了大幅度提升。 污水处理中的自动控制系统,其工 作原理是利用网络通信依靠主计算机对控制设备、执行器件、检测元 件实行整体管控,实现污水处理的集中调控、集成分析和数据集中处 理。 目前我国的污水控制系统在经过初期的引进和中期的消化 吸收环节后,已经取得了长远发展,工业配合、控制构成了我国最新 一代的污水处理自动控制系统。 在我国目前的污水处理自动控 其中又称 制系统中,主要应用、、等控制系统进行综合管理。 现场总线控制系统, 其最大特点莫过于以先进的网络传输取代传统硬 件传输,利用网络技术实现了处理现场控制器、传感器和执行器的关 联。 则被称为可编程控制系统,通过计算机数据处理以加强控 ,又 制执行中的可靠性和抗干扰性,实现开关量的逻辑控制。 称集散控制系统,作为最新的 4 控制技术,能够实现连续性的物理量 监控调节,并能与技术实现相互协调处理。 成及控制方式 2.1 硬件系统 1 中央监控系统。 2 自动控制系统构 顾名思义,利用 中央监控 中央计算机对污水处理的每一个环节进行总体把控。 系统不但要分析大量数据,还要兼备检测和调配工作,所以系统运行 时要配备相应的显示输出设备。 中央监控系统能够在第一时间 将各项参数、机器运行状态等数据信息在显示屏上展现出来,能够更 合理地处理污水,反映故障信息。 2 现场控制系统。 对于 因 正如 污水处理的自动控制系统而言, 现场控制无疑是十分重要的。 此在污水处理厂,更多地被用作现场控制系统的控制器。 上文所述,是一种新型的可编程控制系统。 它将计算机技术应 用到系统控制中, 因此不少大型处理控制系统需要多台进行连接工作。 的广泛应用离不开它的稳定的抗干扰性。 在复杂的污水处理现 场,以中央控制为核心,作业现场一般设置多个控制站以加强各部分 间的控制,并以网络作为信息连接的桥梁。 可以在复杂的环境 下实现高效率的环境监测和数据传输, 模块化的管理方式也使其更容 易优化运行。 3 模拟显示系统。 在自动化的控制系统中, 反映数据往往要通过计算机控制下的显示设备进行输出显示,因此, 模拟显示系统也是硬件系统中的重要部分。 其主要作用就是输 出动态数据, 进而帮助工作人员依据污水处理的实际状况进行对应的 监控管理,并对系统异常等问题进行及时反应,帮助工作人员采取相 关措施。 2.2 软件系统污水处理的自动控制系统中主要配备三 下 个种类的软件,主要为系统系统、数据库软件和应用软件。 面就对这三种软件进行详细分析 1 系统软件。 以操作系统为主, 2 数 配有开放性接口,能够应对多用户、多任务的处理工作。 据库软件。 其作用是实现对数据的第一时间监控,并生成相关 操作记录以供数据分析,此外,数据库管理软件还能够进行清晰的数 据梳理工作。 3 应用软件。 在污水处理的整体控制中,应 用软件可起到十分重要的作用,具体包括生产管理数据库、生产查询 图形、完善日常设备管理等。 现管理。 相应的管理者可以轻松便捷地实 2.3 控制方式污水处理的自动化系统控制方式可以分 即对中央控制室运用网络技术对各个分 成三方面 1 远程监控。 散终端进行实时监管, 远程监控的广泛使用让技术人员可以便捷地获 取吸刮泥桥、曝气机、水泵等设备的运转信息进而开展控制。 现场监控。 2 即利用系统完成对现场的设备管控,将设备情况通 3 手动 过网络传输及时有效地提供给总站进而实现监督管理。 监控。 处理现场的各个设备在进行开关转换时都需要进行人为 的手动控制和操作,较之远程管理,手动控制更具优先性,且在应对 可编程控制系统的突发故障时,能够更易于控制操作,降低风险。 3 自动控制系统存在的问题和改进建议尽管近年来自动控制系统在我 国的污水处理实践中得到了广泛应用并取得了长足进步, 但不可否认, 相关发展还十分不完善, 自动化系统控制在具体操作中依然存在着十 分明显的问题。 本文接下来就对这些问题予以列举总结。 3.1 自动控制系统存在的问题 3.1.1 自动控制系统缺乏线上稳定 性在污水处理自动控制系统中,现场总线控制系统、可编程控制系统 以及集散控制系统正不断发展完善, 系统的稳定性始终是发展的重点 所在。 污水处理实在是一个极为复杂的过程,系统所要处理的 数据种类繁多且往往处在不断变化中, 无疑在一定程度上增加了污水 处理系统的控制难度。 因此多数污水处理厂在应用自动控制系 统的同时,同样需要工作人员在现场进行操作管理,并针对分析结果 进行对应的管理工作进而保证系统运行的稳定。 3.1.2 自动 控制系统受制于多种限制因素在我国, 不少已经建成投用的污水处理 厂存在着设备、人员方面的限制性因素。 其中,不少污水处理 厂自控技术落后,处理效能与管控权责不明,配套设施匮乏,设备管 理漏洞百出。 随着对应的排放标准提高,污水处理自动控制设 备的知识储备出现了明显不足, 工作人员无法掌握引进设备的操控技 巧 , 而 单一 的培训 方 式 也不 能从根 本 上 解决 内部员 工 的 问题 。 3.1.3 自动控制系统控制力缺失我国目前的污水处理厂中普遍设置 了监视措施,但实际的管理效力却往往不能达到预期要求。 一 方面,相关工作人员数据分析能力有限,当工作人员不能处理好相关 数据时,自动控制系统也就失去了其原有的控制执行效率。 工 作人员的疏忽还体现在污水处理中的节能减耗问题上, 有关人员往往 不能认识到能源与经济效益的关系, 这种不合理的操作也造成了对于 污水处理厂的风险投资被限制。 另一方面,经管自动控制系统 在处理污水时能够保障一定的排放标准, 但相关管理部门却不能产生 足够的重视,与风险投资者也缺乏必要的沟通,因而各种各样的限制 因素造成了不利于污水处理自动控制系统的推广和使用。 3. 1. 4 自动控制系统本身的缺陷尽管近年来污水处理的自动化控制系统进 步迅速,但许多技术方面的缺陷不可避免。 关软件存在缺陷、仪器设备不规范等。 例如自控技术及相 由于许多关键技术由国 外引进,因而工作人员在处理过程中很容易出现操作不当的问题。 以污水处理的探头控制为例, 相关数据的采集很有可能会因为污水的 淹没而出现问题,且污水中的成分构成十分不规则,导致探头被缠等 情况影响最终的数据分析,情况严重时还有可能造成设备损坏。 3.2 自动控制系统今后的改进建议针对上文所述的污水处理自动控 制问题, 本文在进行分析总结后提出了相应的改善思路以供相关行业 研究者参考借鉴。 1 保障自动化控制系统的稳定性,由于污水 处理的自动化控制系统依靠总线控制因而尚存在线上的不稳定性。 因而污水处理厂应当对系统的稳定性管理足够重视, 加派必要的工作 人员参与到污水处理系统的管理中是十分必要的, 依此来弥补系统不 稳定性所造成的数据误差。 2 重视工作人员的技能素养构建, 加强专业人员的培训指导, 并通过专业人员对厂区的工作人员进行必 要的技术引导,进而完善设备的使用,规避因为工作人员操作不当而 产生的事故。 3 要不断拓展智能控制在污水领域的管理深度, 避免出现模糊操作、 理论控制等。 同 完善配套的管理措施。 时,利用仿真建模的手段,针对市场化需求改革污水处理技术,并与 其他控制应用相结合,从而提升系统的管理控制效率。 最后是 将污水处理与信息技术相结合,将数字网络技术应用到自动控制中, 应用最新的遥感控制技术,完善机械化的操作流程,为现场工作人员 减轻工作压力与负担。 4 结语综上所述,随着我国的工业化发 展,自动控制系统正越来越多地被应用到污水处理领域,并取得了十 分显著的成绩。 与传统的污水处理工艺相比,自动化的控制系 统污水处理效率更高,污染物排放更少,资源利用率也得到了大幅度 提高,社会效益和环境效益得到了保证,因而在污水处理中应用自动 化的控制系统是有积极意义的。 自动控制系统也存在着许多问题。 但与此同时,我国的污水处理 首先是我国的技术起步晚, 核心科技多由国外引进,自主研发能力弱,因而实际操作效率要明显 落后于西方发达国家。 其次是相关技术配备缺失,污水处理仪 器精度低,因而国家和相关领导企业应当加强投入力度,推动核心技 术的研习进而缩小与世界先进水平的差距。 随着我国科学技术 的发展,应当抓住现代系统的核心技术,推动科学与信息的一体化进 程,使自动管理系统更好地为污水处理系统服务,这样我国的污水处 理行业将会取得更大的进步。 相信经过不懈的努力,自动控制 主要参考文献 [1] 系统将会在污水处理中发挥更加重要的作用。 王默.城市污水处理厂环境守法技术体系研究[].武汉武汉工程大 学,2014.[2]张悦.江苏省农村生活污水处理设施运行及尾水稻 田利用的安全性研究[].南京南京农业大学,2013. [3]张利.基 于西门子技术的污水处理厂控制系统设计与实现[].西安西安电子 科技大学,2012.[4]杨世品.污水处理溶解氧控制系统的设计与 实现[].武汉武汉科技大学,2008.[5]王铁民,杨少伟,王章 霞.曝气生物滤池工艺在生活污水处理中的应用[].工业用水与废 水,2006486-88.作者冯锋单位太平洋水处理工程有限公司 PEP 小学英语五年级下册 Unit four When is Easter? 教学设计 教学内容: PEP 小学英语五年级下册 Unit four When is Easter ?Part A: Let’s spell。 教材分析:unit4 的主题是 When is Easter?主题是东西方节日及个人的生日。主题图通过学生们在教室里谈论母亲节、中秋节和生日的情境,呈现出本单元要学习的核心词汇和句型及其 语用环境,拉开了本单元学习的序幕。为学习单元 A.B 部分的各个板块做好准备。而 Let’s spell 板块为我们呈现了字母组合 th 在单词中发/θ/和 /? /的规则。通过听音圈词活动,强化记 忆 th 的发音规则,巩固学习 th 的音形拼写对应关系。第三部分通过选择单词写句子,帮助学生按照发音规则拼写句子。这些设计符合英语新课程标准的要求,有效的突出了英语核心素养。 学情分析:五年级学生学习英语已经有二年半的时间了,对于教材的特点和结构都比较熟悉。此阶段的学生活泼好动、好奇心强、勇于尝试,具有一定的逻辑思维能力和语言表达能力,并 有很强的自尊心和求知欲,对于学习英语的兴趣已经逐渐显示出自己独特的个性。 设计理念:根据英语新课程标准的要求以及突出英语核心素养,本节课我设计以情境教学为支撑,以学生小组合作为方法,在合作学习的基础上经过老师的点拨轻松掌握 th 的发音规则, 并能在不同形式的练习中巩固学习 th 的音形拼写对应关系。发展学生的自主学习能力以及引导学生进行发现式的学习,观察,感知体验并自己归纳,突出以教师为引导,学生为主体的教学理 念。 教学目标: 1.学生能够掌握字母组合 th 在单词中发/θ/和 /? /的规则。 2.学生能够根据 th 的发音规则读出生词。 3.学生能够按照 th 的发音规则拼读单词,并进一步提高在单线.引导学会发现、观察、体验学习的学习方法。 教学重难点: 重点:学生能够掌握字母组合 th 在单词中发/θ/和 /? /的规则。 难点:学生能够根据 th 的发音规则读出生词 。 学习方法:情境学习法、小组合作法。 教具准备:多媒体教学课件、单词卡片、评价奖章等。 教学过程: 一、ag旗舰厅app下载。Warm Up 1 绕口令游戏。口舌之争。 【设计意图】拉近师生距离,愉悦学生心情。增进对彼此的认识,以便让课堂顺利开展,同时锻炼学生的齿舌灵活能力。 2. Greeting T: Hello, boys and girls. Ss: Hello, teacher. 二、lead-in 1.看情境图,引出三只小猪进考场的故事。学生发现这个故事中的每句话都有什么特点,小组合作读一读说说自己的发现。 【设计意图】:通过情境图的展示,让学生在情境中发现问题,思考问题,引出课题。 三、Presentation 1.出示学习目标,明确本节课的学习任务。 2.继续看情境,小组合作读句子,说说你发现了字母组合 th 有几种不同的发音,交流。 The first pig is thirteen.He likes maths. The second pig is three years old. He is thin. The third pig has a birthdayon the fifth of April. 3.老师解疑,出示 th 在单词中的两种正确发音。 清辅音:/θ/ 舌尖放在上下齿之间,气流由舌尖间的缝隙挤出,声带不振动。 浊辅音:/? / 舌尖放在上下齿之间,气流由舌尖间的缝隙挤出,声带振动。 教师示范,学生模仿。 学生以各种形式自由练习发音,展示学习成果。 【设计意图】:通过仔细观察发现疑问,提出疑问。带着疑问学习新授,主题突出,学生的学习中心地位明显。由教师直接给出答案,打消疑惑,直奔主题,明确 th 的正确发音。 4.拆音法读单词。师生一起读。 【设计意图】:教给学生明确的学习方法,让学生理解知道单词的拼读规则。 5.小组合作分一分。 给单词正确的归类。 【设计意图】:及时了解学情,以便于掌控课堂。同时考察学生对知识的运用能力,突破重点。 6.质疑引导,发现规律。 教者做简单的提示,引导学生自主归纳规律。 清辅音:/θ/ 1.单词是数词。 2.以 th 开头的单词。 3.以 th 结尾的单词。 浊辅音:/? / 1.th 后有 er 的单词。 2.单词是代词,冠词的单词。 【设计意图】:及时总结归纳规律,以便在后面的学习中能举一反三。同时也是对前面知识的巩固,对学情的再次回查,突破难点。 四、 Practice 1.继续来到情境图,三只小猪又遇到了问题,家谱图。怎么读呢? 学生展示。 2.三只小猪想送鲜花给妈妈。师生一起拍手说。 【设计意图】:通过情境,既可以培养学生口头表达能力,又可以提高学生对单词的熟练掌握程度。朗朗上口的 chant 再次让学生巩固体会 th 的发音。 五、 Production Choose,write and say. 【设计意图】:能够按照 th 的发音规则拼读单词,并进一步提高在单线上抄写句子的能力。 通过挑战天气预报员,熟练运用知识在日常生活中。 六、Sum-up 学生自由说说本节课的收获。 七、Homework 1(必做).Listen and imitate the listening twice. (听录音并模仿两遍。) 2.(选做)Try to find out more new words about “th”.and read . 板书设计: Unit four When is Easter? A Let’s spell 清辅音:/θ/ three thin thirteen maths 浊辅音:/? / this that mother brother 教学反思:

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