姚福來(lái)
（河北省自動(dòng)化技術(shù)開發(fā)公司）

　　這一問(wèn)題的提出首先要從生產(chǎn)自動(dòng)化的目的談起，縱觀自動(dòng)化發(fā)展的歷史不難看出，在生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化的實(shí)施其主要?jiǎng)恿κ鞘沟猛顿Y者在有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量或不降低產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，一是減少能源和原材料消耗，二是減少人力資源占用，而自動(dòng)化設(shè)備的投入也主要是靠效益的提高才得以回收的。
　　講到這里，我們?cè)賮?lái)看一看水廠方面的情況，顧名思義，水廠是生產(chǎn)水的地方，水就是它的最終產(chǎn)品，水廠的主要生產(chǎn)成本是電耗（藥耗）和人員工資，水廠自動(dòng)化的目的也不外乎是在穩(wěn)定或提高供水質(zhì)量的前提下，最大限度地減少其生產(chǎn)成本，對(duì)于我國(guó)大多數(shù)供水單位而言，用自動(dòng)化來(lái)減少人員占用有時(shí)并不很現(xiàn)實(shí)（這主要是體制方面的原固），而用自動(dòng)化來(lái)減少噸水能耗實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益卻是供水單位從自動(dòng)化投資中得到的最大好處。所以近年來(lái)國(guó)內(nèi)很多水司在新上項(xiàng)目和改造項(xiàng)目中大量采用以節(jié)能降耗為目的的自動(dòng)化供水設(shè)備，然而，令人遺憾的是在很多場(chǎng)合卻出現(xiàn)了節(jié)能不明顯，不節(jié)電，有時(shí)甚至比手動(dòng)還費(fèi)電的怪現(xiàn)象，這一問(wèn)題在大中型水廠的耗電主力----送水泵房就更為突出。可以毫不夸張他說(shuō)，令人滿意者廖廖無(wú)幾，更有甚者在有些水司甚至出現(xiàn)了將“所謂的自動(dòng)化節(jié)能供水設(shè)備束之高閣，而又返回到人工控制的方式”，這是水廠的悲哀，也是自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠商的悲哀。
　　那么，為什么會(huì)有那么多水廠自動(dòng)化系統(tǒng)失敗了哪？原因在哪兒？
　　下面，讓我們先從水廠運(yùn)行的噸水電耗表達(dá)式去分析：

　　ｗ＝H/(367·η)
　　式中： W ----噸水電耗（kWh／m3）
　　　　　H ----供水系統(tǒng)的揚(yáng)程(m)
　　　　367 ----有量綱常數(shù)
　　　　　η ----供水系統(tǒng)的綜合效率％
　　　　　其中：η＝η1·η2·.......·ηi 。

　　η1、η2、.......、ηi為供水系統(tǒng)各有關(guān)環(huán)節(jié)的運(yùn)行效率，從(１)式可以看出，影響水廠噸水電耗的因素只有兩個(gè)，一是供水揚(yáng)程H，二是綜合效率η。目前，國(guó)內(nèi)外水廠自動(dòng)化調(diào)速供水系統(tǒng)，只是對(duì)H采取了措施，如采用恒壓或變壓供水方式去避免過(guò)壓供水（減少富裕揚(yáng)程），然而對(duì)綜合運(yùn)行效率考慮的并不多，并且綜合效率又是一個(gè)隨供水狀況變化的參數(shù)，所以即使采取了恒壓或變壓供水方式，其減少富余揚(yáng)程H的正面效果與綜合效率η下降的負(fù)面效果在（1）式中的綜合作用也未必就像想象的那樣會(huì)使噸水電耗降低。尤其當(dāng)η比較低時(shí)，它的負(fù)面作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于減少富裕揚(yáng)程的正面作用，這也就是目前國(guó)內(nèi)外眾多水廠自動(dòng)化節(jié)能供水系統(tǒng)最終失敗的重要原因。那么，用什么方法可以避免上述災(zāi)難性的失敗哪？出路只有一個(gè)，那就是要讓供水系統(tǒng)隨著運(yùn)行工況的變化一直讓其工作于各環(huán)節(jié)效率乘積的綜合高效區(qū)即可，同時(shí)對(duì)于多水廠供水且管網(wǎng)又比較復(fù)雜的供水系統(tǒng)還要綜合考慮各種對(duì)比回素。
　　世界第一套供水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件--YEL SAVE98，為完成上述完美構(gòu)想提供了有效手段。使用者只需將與送水過(guò)程有關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)和管網(wǎng)數(shù)據(jù)填人相應(yīng)的窗口，軟件便會(huì)自動(dòng)給出與供水電耗有關(guān)的各種數(shù)據(jù)與曲線。對(duì)于設(shè)計(jì)院，該軟件可用于對(duì)比不同設(shè)計(jì)方案之間的電耗變化情況，并給出最省電的供水方案和供水工藝，同時(shí)還給出供水系統(tǒng)的噸水電耗值。對(duì)于自來(lái)水公司，該軟件可用于診斷原有的供水系統(tǒng)還有多大的節(jié)電潛力，改造是否值得，分析以前使用的調(diào)速供水系統(tǒng)為什么節(jié)電情況不好，如何編排最省電的供水工藝。對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)廠家，該軟件可用于設(shè)計(jì)最省電的自控方案，并讓供水系統(tǒng)按設(shè)計(jì)的噸水電耗值運(yùn)行。
　　用硬件在線實(shí)現(xiàn)YEL SAVE98的優(yōu)化結(jié)果而生產(chǎn)的YEL型水廠優(yōu)化節(jié)能控制設(shè)備，開創(chuàng)性實(shí)現(xiàn)了以噸水電耗這種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)控制和運(yùn)行水廠的宏偉目標(biāo)。以河北省境內(nèi)投資規(guī)模最大的現(xiàn)代化水廠——石家莊地表水廠為例，該水廠以崗南水庫(kù)和黃壁莊水庫(kù)為水源，工程一期和二期共計(jì)投資人民幣12億元，原有送水泵房自動(dòng)化系統(tǒng)由三臺(tái)660KW變頻器、１套PLC控制柜和一臺(tái)上位機(jī)組成，后經(jīng)我方用YEL SAVE98軟件對(duì)該供水系統(tǒng)分析和測(cè)算后發(fā)現(xiàn)，在不改變?cè)到y(tǒng)供水工況的前提下，仍有30%的節(jié)電潛力可挖。由于節(jié)電比例過(guò)于樂(lè)觀，再加上我方出于保密方面的考慮對(duì)很多技術(shù)細(xì)節(jié)不便過(guò)多解釋，致使有關(guān)各方對(duì)測(cè)算結(jié)果存有疑慮，一度使商務(wù)運(yùn)作過(guò)多地集中在對(duì)節(jié)電比例的信任度上，為了表明我們的信心，我公司做出了節(jié)電比例如果不大于25%將免費(fèi)奉送全套
　　YFL型水廠節(jié)能優(yōu)化控制設(shè)備的鄭重承諾。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明，在不改變?cè)兴畯S供水工況的前提下，節(jié)電比例就在30%左右，與設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)果和YEL SAVE98軟件的測(cè)算結(jié)果基本相符。 YTL型水廠節(jié)能優(yōu)化控制設(shè)備可以使水廠的送水泵房一直運(yùn)行在綜合高效區(qū)并讓水廠按設(shè)計(jì)的噸水電耗運(yùn)行，這可以極大地減少水廠的送水成本，并為科學(xué)核算城市供水的主要電耗成本提供有力的依據(jù)。