【中國(guó)環(huán)保在線 污水處理】將自來水業(yè)務(wù)和污水處理有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)水圈的完整循環(huán)，讓水從自然中來回到自然中去，是水業(yè)當(dāng)今的一個(gè)重要愿景。水行業(yè)中的一體化系統(tǒng)應(yīng)該將焦點(diǎn)放在其智能性上，使其具備快速收集和分析數(shù)據(jù)的能力，為對(duì)未來的預(yù)判洞察提供信息和知識(shí)。
　　　　
　　IWA在2016年10月10日第十屆世界水大會(huì)上發(fā)布了專家組（IWA Specialist Groups，SGs）的新報(bào)告Global Trends&Challenges in Water Science，Researchand Management。這份報(bào)告的版于2012年出版，由IWA的25個(gè)專家組對(duì)其所在領(lǐng)域的新興熱點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。今年發(fā)布的新版報(bào)告，延續(xù)了其對(duì)水行業(yè)不同領(lǐng)域新話題和前沿趨勢(shì)的探討，參與報(bào)告編寫的專家組也上升到了36個(gè)，所關(guān)注的方面更加全面和深入。
　　
　　這份報(bào)告包含38篇不限形式的簡(jiǎn)報(bào)，每篇文章除了水科研和管理方面的愿景和挑戰(zhàn)之外，還有各種技術(shù)細(xì)節(jié)和綜合性的解決方案，可謂是融合了IWA專家組成員智慧和熱情的集體成果。本期要關(guān)注的話題是水處理的儀器控制及自動(dòng)化。
　　
　　水業(yè)的儀器控制與自動(dòng)化
　　
　　從上世紀(jì)70年代以來，儀器控制與自動(dòng)化（ICA）一直是IWA關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一。ICA為滿足當(dāng)今飲用水供應(yīng)和污水處理的需求提供了監(jiān)測(cè)和控制的工具。水行業(yè)在ICA方面的經(jīng)驗(yàn)是非常廣泛和多層次的，這其中包括了下水道管網(wǎng)、污水處理廠和自來水廠及其供水網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。
　　
　　ICA在電子工程和化工行業(yè)已經(jīng)非常普遍，而對(duì)工業(yè)和市政領(lǐng)域的客戶來說，ICA正在變得越來越常見。ICA似乎是一種不可見的技術(shù)，當(dāng)它成功運(yùn)行時(shí)，可以為水務(wù)部門開辟全新層面的管理方式。ICA不僅僅是關(guān)于信息和通訊工程，它還包括了：
　　
　　了解工藝的動(dòng)態(tài)
　　
　　傳感器和儀器的配套
　　
　　數(shù)據(jù)收集、自動(dòng)測(cè)量記錄傳導(dǎo)和通訊
　　
　　數(shù)據(jù)和信息的管理
　　
　　工藝控制和自動(dòng)化
　　
　　數(shù)據(jù)分析的結(jié)果為決策提供支持
　　
　　更積極主動(dòng)的原點(diǎn)信息處理
　　
　　建模分析
　　
　　ICA的目標(biāo)不單是保障出水水質(zhì)，而且是通過更加的方式來實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)，平衡投資和運(yùn)行的費(fèi)用、穩(wěn)定性、質(zhì)量等因素，用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。然為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和數(shù)據(jù)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，將使我們?cè)贗CA領(lǐng)域面臨更大的挑戰(zhàn)。
　　
　　趨勢(shì)與挑戰(zhàn)
　　
　　將自來水業(yè)務(wù)和污水處理有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)水圈的完整循環(huán)，讓水從自然中來回到自然中去，是水業(yè)當(dāng)今的一個(gè)重要愿景。水行業(yè)中的一體化系統(tǒng)應(yīng)該將焦點(diǎn)放在其智能性上，使其具備快速收集和分析數(shù)據(jù)的能力，為對(duì)未來的預(yù)判洞察提供信息和知識(shí)。
　　
　　要想早日實(shí)現(xiàn)一體化的智能系統(tǒng)，水務(wù)部門需要在觀念上做出改變：信息部門不應(yīng)只是其單位的一個(gè)亮點(diǎn)，而應(yīng)該是所有運(yùn)行系統(tǒng)的核心和大腦。這樣的認(rèn)知應(yīng)該得到更多的關(guān)注和認(rèn)同。新技術(shù)和新觀念的不斷涌現(xiàn)為水行業(yè)提供一次加快應(yīng)用智能技術(shù)的機(jī)遇，但在這些機(jī)遇面前，我們也面臨著以下四方面的挑戰(zhàn)：
　　
　　1.網(wǎng)絡(luò)安全
　　
　　隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題在水處理行業(yè)也受到越來越多的關(guān)注。PLCs和SCADA系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的連接，增加了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和處理設(shè)施造成損失的風(fēng)險(xiǎn)。WiFi、藍(lán)牙、GSM/GPRS和5G通訊工具的加入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，這使得網(wǎng)絡(luò)安全變成了ICA中的一個(gè)專門細(xì)分領(lǐng)域。CISCO公司估計(jì)到2020年，的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將高達(dá)500億個(gè)，如何保護(hù)客戶的數(shù)據(jù)隱私會(huì)日漸成為ICA的重要課題。
　　
　　2.遙感通訊
　　
　　目前水處理行業(yè)有不同的通訊協(xié)議，這種選擇的多樣性其實(shí)是另一種挑戰(zhàn)。目前可行的協(xié)議包括傳統(tǒng)的4–20mA模擬信號(hào)以及HART、Profibus、Fieldbus、Ethernet、GSM、Radio、DNP3和WITS等。不同水務(wù)公司將使用不同協(xié)議收集的數(shù)據(jù)流來作整合和標(biāo)準(zhǔn)化不是一件容易的事情。常見的問題包括互用性、設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)以及整體成本的上漲等，而這些問題通常都比較復(fù)雜，且并非短期能夠解決。
　　
　　3.儀器規(guī)格和安裝
　　
　　ICA儀器的安裝應(yīng)該被視作工程項(xiàng)目的一部分而得到更多的重視和考慮，這樣能更好地選購和安裝儀器，費(fèi)用更低，運(yùn)行效果也更好。另外一個(gè)問題就是儀器規(guī)格的缺失。
　　
　　4.技能培訓(xùn)
　　
　　工程師和技術(shù)人員的短缺是個(gè)問題，在水處理行業(yè)也是如此。很多項(xiàng)目現(xiàn)在并沒有專門的ICA工程師的參與，這導(dǎo)致了儀器設(shè)備的選購不當(dāng)，終可能導(dǎo)致系統(tǒng)表現(xiàn)不及預(yù)期。另外，數(shù)據(jù)工程師也是需要配套的人才儲(chǔ)備，給污水廠的運(yùn)行人員提供專門培訓(xùn)有助于解決這些工藝上出現(xiàn)的問題。