圖1 Wolfgang Babel博士 科隆德國KROHNE Water Solution GmbH 谘詢顧問
，二十餘年水分析儀表行業經驗

　　編者按：智能化已經進入了我們生產生活的各個領域，那麼被人類視為“生命之源”的水行業智能化的現狀如何？水工業領域的企業對於自動化儀器儀表的應用情況怎樣？有哪些亟待解決的問題？本期“智能水廠”的專題中，我們特別邀請了關注水行業的自動化儀器儀表企業，共同探討如何幫助企業實現“智能化水廠”。

　　目前中國水處理領域的自動化技術應用情況如何？有哪些亟待解決的問題？

　　科隆公司*：因yin為wei不bu同tong的de國guo家jia有you不bu同tong的de儀yi表biao標biao準zhun，所suo以yi不bu同tong的de國guo家jia有you不bu同tong自zi動dong化hua水shui平ping。我wo們men認ren為wei中zhong國guo整zheng體ti的de分fen析xi儀yi表biao的de自zi動dong化hua水shui平ping還hai處chu在zai中zhong等deng偏pian下xia的de水shui平ping。

　　1.儀表使用上的問題。

　　有些水廠/wushuichangjihumeiyourenheyibiao，suoyoudechulidouzhishiyikaojingyanheguanlizaijinxing。youdeshuichangzhuanglehenduozidonghuadeyibiao，danshizhexieyibiaojingchangchucuo，xianshicuowudeceliangzhi。

　　究其原因
，通常是因為：

　　（1） 探tan頭tou或huo測ce量liang回hui路lu沒mei有you正zheng確que維wei護hu，比bi如ru探tan頭tou經jing常chang被bei綠lv藻zao等deng覆fu蓋gai
，而er得de不bu到dao及ji時shi的de清qing潔jie。再zai例li如ru濕shi式shi化hua學xue法fa分fen析xi儀yi經jing常chang會hui遇yu到dao試shi劑ji用yong完wan而er沒mei有you及ji時shi補bu充chong的de情qing況kuang。再zai或huo者zhe轉zhuan換huan器qi沒mei有you得de到dao足zu夠gou的de防fang護hu，受shou到dao過guo多duo的de高gao溫wen日ri曬shai或huo低di溫wen冷leng凍dong。

　　（2） 還(hai)有(you)很(hen)多(duo)儀(yi)表(biao)的(de)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)是(shi)不(bu)合(he)適(shi)的(de)甚(shen)至(zhi)是(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)。例(li)如(ru)將(jiang)溶(rong)解(jie)氧(yang)探(tan)頭(tou)安(an)裝(zhuang)在(zai)曝(pu)氣(qi)池(chi)的(de)角(jiao)落(luo)，沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)流(liu)量(liang)來(lai)接(jie)觸(chu)探(tan)頭(tou)。有(you)時(shi)候(hou)探(tan)頭(tou)的(de)安(an)裝(zhuang)還(hai)會(hui)出(chu)現(xian)另(ling)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)：就是安裝的角度或沉入的深度不夠，導致測量會受水流表麵氣泡的幹擾。同樣不合適的安裝還會受到外界光線的幹擾
，比如日光。

　　圖2 Thomas Roemer 科隆德國KROHNE Water Solution GmbH 產品經理，十年儀表行業經驗

　　2.儀表設計和選型的問題。

　　在儀表選型時，同樣也要根據所需的精度和相關規範來進行，比如測量銨氮、硝氮的離子選擇性電極法和化學法。還有一個更嚴重的問題是，很多水廠/wushuichangshiyongdetantoubiaoxianchulaidelingminxingyuchangjiayangbenshangsuomiaoshudexiangchahenduo。yangbenshangsuotixianchulaideshujukenengshizaifeichanglixiangdezhuangtaixiaceshichulaide。erzhenzhengyonghuxianchangdetiaojianquemeiyoubeiceshiguo。lingwaiyixiezhuanhuanqihefujiandeshejiyeshaoxianduoyu。shixiang，zaiyigetedingdechuliliuchengzhong
，yigedandudeceliangdian（如曝氣池
、二沉池、出口、進口等）怎麼會需要一個可以連接16個探頭的轉換器呢
？

　　3.各個不同的供應商的產品協調問題。

　　各(ge)個(ge)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)儀(yi)表(biao)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)差(cha)異(yi)很(hen)大(da)，儀(yi)表(biao)的(de)連(lian)接(jie)也(ye)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)
，缺(que)少(shao)通(tong)用(yong)性(xing)和(he)標(biao)準(zhun)化(hua)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，真(zhen)正(zheng)水(shui)工(gong)業(ye)市(shi)場(chang)上(shang)通(tong)用(yong)的(de)總(zong)線(xian)連(lian)接(jie)形(xing)式(shi)卻(que)很(hen)少(shao)。儀(yi)表(biao)廠(chang)家(jia)通(tong)常(chang)有(you)廠(chang)家(jia)專(zhuan)用(yong)的(de)總(zong)線(xian)，如(ru)IQ網和不同的Modbus協議。4~20mA、HART
、Profibus DP、以yi太tai網wang等deng是shi非fei常chang通tong用yong的de連lian接jie。但dan是shi沒mei有you任ren何he一yi個ge供gong應ying商shang可ke以yi提ti供gong一yi個ge帶dai完wan整zheng的de開kai放fang的de標biao準zhun協xie議yi的de產chan品pin係xi列lie。每mei一yi個ge轉zhuan換huan器qi都dou隻zhi是shi一yi個ge孤gu立li的de回hui路lu。給gei操cao作zuo者zhe的de使shi用yong帶dai來lai了le很hen大da的de不bu便bian。

　　針對上述問題
，我們認為可行的解決辦法主要有如下幾個：

　　1. 在汙水處理廠/水(shui)廠(chang)裏(li)麵(mian)的(de)分(fen)析(xi)儀(yi)表(biao)測(ce)量(liang)需(xu)求(qiu)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)。因(yin)此(ci)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)理(li)化(hua)性(xing)質(zhi)測(ce)量(liang)的(de)需(xu)求(qiu)來(lai)合(he)理(li)的(de)安(an)裝(zhuang)測(ce)量(liang)探(tan)頭(tou)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。同(tong)時(shi)保(bao)證(zheng)測(ce)量(liang)回(hui)路(lu)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)一(yi)致(zhi)性(xing)也(ye)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)

，因(yin)為(wei)如(ru)果(guo)僅(jin)僅(jin)為(wei)了(le)使(shi)用(yong)儀(yi)表(biao)而(er)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)儀(yi)表(biao)，那(na)麼(me)隻(zhi)會(hui)對(dui)水(shui)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)帶(dai)來(lai)幹(gan)擾(rao)而(er)不(bu)是(shi)幫(bang)助(zhu)。操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)應(ying)當(dang)對(dui)儀(yi)表(biao)的(de)使(shi)用(yong)接(jie)受(shou)相(xiang)關(guan)的(de)培(pei)訓(xun)，尤(you)其(qi)是(shi)日(ri)常(chang)維(wei)護(hu)，維(wei)修(xiu)和(he)備(bei)件(jian)更(geng)換(huan)方(fang)麵(mian)。學(xue)習(xi)如(ru)何(he)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)儀(yi)表(biao)的(de)知(zhi)識(shi)是(shi)現(xian)階(jie)段(duan)急(ji)需(xu)解(jie)決(jue)的(de)，否(fou)則(ze)僅(jin)僅(jin)花(hua)錢(qian)買(mai)儀(yi)表(biao)，而(er)不(bu)進(jin)行(xing)維(wei)護(hu)，是(shi)不(bu)負(fu)責(ze)的(de)花(hua)錢(qian)方(fang)式(shi)。

　　2. 儀表連接到PLC或DCS上(shang)應(ying)當(dang)有(you)一(yi)個(ge)通(tong)用(yong)的(de)通(tong)信(xin)策(ce)略(lve)，這(zhe)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)必(bi)要(yao)的(de)，因(yin)為(wei)對(dui)於(yu)化(hua)學(xue)分(fen)析(xi)的(de)參(can)數(shu)來(lai)說(shuo)
，有(you)那(na)麼(me)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)參(can)數(shu)需(xu)要(yao)測(ce)量(liang)和(he)監(jian)控(kong)
，上(shang)傳(chuan)數(shu)據(ju)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)必(bi)須(xu)得(de)到(dao)保(bao)證(zheng)。而(er)其(qi)他(ta)的(de)工(gong)業(ye)行(xing)業(ye)都(dou)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)通(tong)信(xin)指(zhi)導(dao)方(fang)針(zhen)。不(bu)同(tong)供(gong)應(ying)商(shang)產(chan)品(pin)的(de)人(ren)機(ji)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)應(ying)該(gai)遵(zun)循(xun)一(yi)個(ge)標(biao)準(zhun)的(de)規(gui)則(ze)，這(zhe)樣(yang)對(dui)於(yu)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)者(zhe)來(lai)說(shuo)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)操(cao)作(zuo)這(zhe)些(xie)儀(yi)表(biao)時(shi)帶(dai)來(lai)的(de)困(kun)擾(rao)和(he)困(kun)難(nan)。

　　3. 樣本和廣告中產品的性能和精度的表述應該嚴肅認真地對待，不應該出現誤導客戶的情況。

　　陳凱：中zhong國guo水shui處chu理li行xing業ye領ling域yu的de自zi動dong化hua技ji術shu應ying用yong還hai處chu於yu起qi步bu階jie段duan。現xian在zai行xing業ye中zhong領ling先xian的de清qing一yi色se都dou是shi進jin口kou品pin牌pai和he歐ou美mei的de設she備bei集ji成cheng商shang。中zhong國guo集ji成cheng商shang要yao想xiang進jin入ru高gao端duan市shi場chang還hai需xu要yao在zai係xi統tong穩wen定ding性xing和he工gong藝yi上shang進jin一yi步bu提ti高gao。否fou則ze僅jin僅jin以yi價jia格ge優you勢shi隻zhi能neng在zai低di端duan市shi場chang徘pai徊huai。

　　樊慧芳：現在新建的水廠都采用SCADA/DCS係統

，分散控製，集中管理的方案。在現有SCADA/DCS的基礎上，針對水處理行業的特點，不同的工藝流程，集成計算機技術
、信息技術


、自動化技術
、網絡技術的方案

，極大地促進了汙水處理廠運行管理效率，汙水處理效率
，大大降低運行費用。

　　您如何看待水處理領域智能化的發展趨勢及自動化技術的市場前景？

　　科隆公司：水(shui)行(xing)業(ye)中(zhong)的(de)儀(yi)表(biao)市(shi)場(chang)的(de)需(xu)求(qiu)在(zai)未(wei)來(lai)會(hui)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)，因(yin)為(wei)節(jie)能(neng)的(de)需(xu)要(yao)和(he)最(zui)優(you)化(hua)的(de)處(chu)理(li)流(liu)程(cheng)的(de)需(xu)要(yao)
，量(liang)身(shen)定(ding)做(zuo)的(de)儀(yi)表(biao)是(shi)水(shui)行(xing)業(ye)必(bi)須(xu)的(de)。同(tong)樣(yang)由(you)於(yu)汙(wu)染(ran)不(bu)斷(duan)加(jia)重(zhong)，出(chu)於(yu)保(bao)護(hu)環(huan)境(jing)的(de)目(mu)的(de)，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)細(xi)心(xin)地(di)保(bao)護(hu)我(wo)們(men)的(de)資(zi)源(yuan)。

　　shuiziyuanshiweilaizuizhongyaodeziyuanzhiyi
，yijingchengweiquanshijiehequanxingyedouguanzhudezhongdian。youxiaodijinxingshuichulixuyaoxianjindeyibiaolaijiance，yincifenxiyibiaodexuqiuhuisuishijiandezengchangerchengbilidizengchang。zhisuoyifenxiyibiaodezengchangjianghuichaoguowulicanshuceliangyibiao（如流量，壓力）
，是因為物理參數測量儀表的市場已經趨於飽和了。水廠/汙水廠的工作人員若想提升工廠處理流程的效率，必定選擇使用在線分析儀表來進行檢測。

　　圖3 陳凱 歐智博德儀器儀表（上海）有限公司總經理

　　另ling外wai對dui所suo有you用yong戶hu和he代dai理li商shang的de培pei訓xun也ye是shi必bi須xu的de，他ta們men需xu要yao了le解jie儀yi表biao的de原yuan理li和he操cao作zuo，因yin為wei畢bi竟jing儀yi表biao供gong應ying鏈lian的de最zui後hou一yi步bu是shi操cao作zuo者zhe，隻zhi有you操cao作zuo者zhe才cai能neng控kong製zhi所suo有you的de高gao科ke技ji產chan品pin。如ru果guo最zui終zhong用yong戶hu不bu懂dong原yuan理li或huo者zhe不bu會hui進jin行xing控kong製zhi，那na麼me無wu論lun再zai高gao端duan的de技ji術shu都dou是shi一yi文wen不bu值zhi的de。

　　綜上所述
，未來的自動化市場必定是分析儀表高速發展的市場，也是水行業最終用戶的技術水平突飛猛進的一個時期。

　　陳凱： 隨著國家節能減排的政策力度越來越強
，水處理行業對於自動化控製技術的需求正迅速提升。

　　在zai吸xi取qu國guo外wai先xian進jin理li念nian和he技ji術shu的de同tong時shi，國guo內nei的de企qi業ye不bu斷duan研yan發fa具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de係xi統tong設she備bei，在zai控kong製zhi成cheng本ben的de同tong時shi更geng加jia放fang眼yan於yu係xi統tong的de穩wen定ding和he高gao效xiao。中zhong國guo水shui處chu理li的de智zhi能neng化hua發fa展zhan已yi近jin在zai眼yan前qian。通tong過guo通tong信xin協xie議yi和he無wu線xian通tong信xin實shi現xian的de無wu人ren值zhi守shou模mo式shi將jiang是shi發fa展zhan趨qu勢shi。

　　樊慧芳：水shui處chu理li行xing業ye智zhi能neng化hua的de趨qu勢shi是shi必bi然ran的de，這zhe不bu僅jin提ti高gao水shui廠chang運yun行xing的de效xiao率lv，同tong時shi智zhi能neng設she備bei的de自zi診zhen斷duan功gong能neng，能neng實shi現xian係xi統tong故gu障zhang的de快kuai速su定ding位wei，給gei及ji時shi排pai除chu問wen題ti提ti供gong了le條tiao件jian，大da大da降jiang低di了le維wei護hu的de成cheng本ben。

　　shuiwujuduiyushuichanghexiangguanbengzhandexinxixuyaotongyijiance，zhejiuxuyaojiangshuichangjigongshuiguanwangdejiankongxinxitongyidaoyigepingtaixia。suizhexinxijishudebuduanjicheng
，zhenggeshuichangyijiwurenzhishoudebengzhan

，buzaiyouxinxidegudao，xianchangshebeidexinxidounengjichengdaotongyidexinxipingtaixia。zaizhegetongyidexinxipingtaixia，bujinzaiPC上可以實現網頁的發布，在控製器上也能實現簡單網頁的發布
，計算機、智能手機都能通過INTRANET/INERNET隨時訪問到網頁服務器發布的信息和數據。

　　貴公司有哪些產品可以應用於水處理行業
，為企業解決哪些實際問題
？

　　科隆公司：科隆公司現在可以給水行業和汙水行業提供一個完整的產品線。其中包含了一款通用型的轉換器MAC100，它(ta)是(shi)一(yi)款(kuan)科(ke)隆(long)標(biao)準(zhun)的(de)轉(zhuan)換(huan)器(qi)，與(yu)科(ke)隆(long)的(de)流(liu)量(liang)和(he)液(ye)位(wei)產(chan)品(pin)有(you)著(zhe)相(xiang)同(tong)外(wai)觀(guan)，相(xiang)同(tong)的(de)操(cao)作(zuo)平(ping)台(tai)
，相(xiang)同(tong)的(de)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)，相(xiang)同(tong)的(de)服(fu)務(wu)概(gai)念(nian)和(he)相(xiang)同(tong)的(de)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)，如(ru)HART 4~20mA，Profibus DP，FF，PA和Modbus。所suo以yi那na些xie熟shu悉xi科ke隆long流liu量liang儀yi表biao的de客ke戶hu使shi用yong科ke隆long的de分fen析xi儀yi表biao時shi就jiu會hui覺jiao得de非fei常chang熟shu悉xi，容rong易yi上shang手shou。因yin此ci前qian麵mian提ti到dao的de一yi些xie問wen題ti就jiu已yi經jing迎ying刃ren而er解jie了le。

　　在水行業我們可以提供：用於監控過濾情況和出廠水情況的濁度儀
；用來檢測飲用水消毒效果的餘氯測量係統；檢測水質的pH/ ORP電極；電導率測量——包括感應電導率和接觸式電導率測量；其他消毒參數，例如：二氧化氯、臭氧

、過氧化氫等。

　　在水廠的任何一個處理流程，進口、反應池、沉澱池
、砂濾池
、臭氧化或氯化消毒和出口
，我們都能提供相應的分析測量係統，包括探頭
，安裝支架，和高性價比的轉換器。

　　圖4 樊慧芳 貝加萊工業自動化（上海）有限公司PA技術部經理

　　在汙水處理廠中我們可以提供：進口處的pH和電導率檢測；耐汙染的pH探頭用於工業汙水的中和；二沉池中光學法汙泥液位計，測量不受漂浮層影響
，使汙泥處理更高效；在出口
，可測量pH值，並且可用90°散射光法測量出廠水濁度，符合ISO和EPA標準。曝氣池中我們可以提供：光學法和極譜法的溶解氧探頭，同時探頭可以再生；180°吸收光測量原理的固體懸浮物探頭，測量不受汙泥顏色影響；曝氣池中銨氮和硝氮的測量
，用於減少能耗
，優化汙泥質量。我們還可以提供精確的電導率探頭用於冷卻水測量，ORP測量用於反滲透的質量控製。

　　科隆提供的測量儀表的優勢包括：最優化的擁有成本；自清潔作用可以顯著的延長維護周期（餘氯AAM1100，濁度OAM1050，固體懸浮物探頭，溶解氧探頭等）；電極壽命極長（如無膜的餘氯探頭壽命最長可達3年）
；用戶的維護成本減少；流量儀表和分析儀表采用一樣的設計理念，使用戶在使用、維護時更加簡便；在節約成本和保護健康的前提下，提供方便而安全的校驗
，如濁度儀OAM1050的校驗標準瓶可重複使用；減少能源消耗，使生產成本節省最優化
；保護環境，減少試劑消耗；一站式購物，減少中間環節和多個供應商。

　　陳凱：我們的平齊式壓力變送器DMP331P

，各類LMK/LMP係列的投入式液位計以及經濟型壓力變送器26.600G都可以在水處理行業中的前處理
、罐體液位測量
、開放水域液位監控等多種工況下應用。穩定的產品性能、高性價比受到行業用戶的一致好評。

　　樊慧芳：貝加萊公司提供的自控係統整體的解決方案：從生產工藝流程和工藝環節來考慮，全廠自控係統由取水自控子係統
、配投藥自控子係統、沉澱排泥自控子係統、濾池自控子係統

、消毒自控子係統、送水泵房自控子係統、高低壓配電監控子係統
、水廠中心控製室等子係統組成。

　　現xian場chang的de水shui處chu理li設she備bei越yue來lai越yue智zhi能neng
，與yu這zhe些xie設she備bei的de互hu連lian，不bu是shi簡jian單dan通tong過guo數shu字zi量liang信xin號hao，模mo擬ni量liang信xin號hao來lai交jiao互hu
，往wang往wang這zhe些xie智zhi能neng設she備bei需xu要yao通tong過guo開kai放fang的de現xian場chang總zong線xian互hu連lian，貝bei加jia萊lai產chan品pin的de開kai放fang性xing在zai這zhe方fang麵mian應ying用yong得de遊you刃ren有you餘yu

，主zhu流liu的de現xian場chang現xian線xian，如ruMODBUS，CAN，DEVICENET
，PROFIBUS DP，自由的通信接口RS232/RS485，主流的工業實時以太網總線，如POWERLINK，MODBUS UDP/TCP，ETHERNET IP等，都能很方便靈活地接入貝加萊的控製係統中。

　　在取水泵機組
、回收泵機組、提升泵機組采用變頻的控製方式，大大降低了能耗，加入了流量的調節
，也大大提高了不同水處理工藝的控製要求和水處理的效率。