浅谈以太网技术与水处理自动化的融合途径

【摘要】现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，现代科学技术有了很大的提高。以太网技术在水处理自动化领域中具有十分明显的优势，因此在水处理行业领域中得到了广泛的应用。在水处理自动化领域中，以太网技术与之进行有效融合，使其在水处理方面的效率更高，技术更加成熟，更具自动化、智能化的特点，大幅度提升了水处理自动化在实时性、可靠性及安全性等方面的应用。本文对以太网技术在水处理自动化中的融合途径进行了浅要的阐述。

【关键词】以太网技术；水处理自动化；融合途径

以太网是当今信息领域应用最广泛的局域网，随着以太网技术的进步，以太网实时性、开放性、安全性等优势，使得以太网迅速进入工业控制领域。近年来，我国水处理能力，标准和规模不断提高，计算机、网络信息、控制技术等广泛应用在水处理自动化系统中，使得水处理控制系统传输的数据量不断增加，对水自动化系统的要求越来越高，如何推动我国工业水自动化的发展，对我国工业节能减排具有重要意义。

1、以太网技术概述

IEEE802.3系列标准是以太网技术产生的基础，以太网技术的产生是通过CSMA/CD（载波侦听多路访问技术）在共享媒体中进行控制及访问而形成的一种局域网技术。以太网技术在上世纪八十年代不断发展至今，其转换形式由最初的共享性发展为至今的交换型，全双工以太网技术也因此应运而生，而且其数据传输率也从原来的10M比特每秒提高到10G比特每秒。以太网的传输媒体也从最早的同轴电缆进行不断发展成至今的光缆。以太网的拓扑结构也发生了巨大的变化，如今的以太网呈现星型的拓扑结构。以太网技术的发展使得以太网技术更加成熟，带宽得到了千百倍的提升，以太网技术的系统覆盖范围也随着广泛的应用得到了巨大的增长。

2、水处理自动系统

水处理自动系统由控制设备、信号采集设备、人机界面与操作系统、计算机保护系统以及工艺设备系统等组成。控制设备指的是水处理控制系统的变频器、可编程控制，对整个系统回路进行控制，从而实现整个系统对设备的开启等操作；信号采集系统主要负责对整个水利系统的设备参数进行处理，通过分析调频器和PLC的数据信息，从而确保整个系统有效运行；人机界面和操作系统密不可分，工作人员通过仪表、系统开关对设备进行操作，然后通过人机界面确定操作系统的准确性，人机界面和操作系统是整个水处理系统的主干，支撑整个系统正常运行；保护系统对整个水处理自动系统进行保护，一旦水处理系统出现故障，保护系统对整个控制系统进行保护，同时发出报警，避免故障影响到整个自动化系统；设备工艺系统指的是企业按照相关需求，对水进行处理，以达到用户的需求。一整套工艺系统设备包括水质检测设备，加药设备，滤池反冲洗和过滤设备，送水水泵电机设备等。

3、以太网技术与水处理自动化的融合途径

3.1以太网技术在水处理自动化中可靠性方面的融合

水处理自动化的可靠性设计十分必要，如果不能满足可靠性需要，水处理自动化系统便不能适应各种恶劣环境，增加了水处理自动化系统在运行中的安全隐患。因此，以太网技术在水处理自动中可靠性的融合就显得十分必要，水处理自动化系统要求具备良好的可靠性、可维护性及可恢复性。可靠性设计是为了对平均无故障时间的增加，对平均故障修复时间的减少设计，因此，在对水处理自动化系统进行设计时，一定要选择平均无故障时间高的产品，并且能够实现在最短的时间内对故障进行修复。可靠性设计还要确保可恢复性能的提升，利用环形拓扑结构来提升水处理自动化系统的可恢复性能。

3.2以太网技术在水处理自动化中实时性方面的融合

水处理自动化系统在运行过程中，一旦网络负荷过大，就会增加系统的不确定性，使其在实时控制的要求增加了不确定性。而以太网技术在实时性方面的融合能有效减少这种问题，以太网技术随着近些年来的迅猛发展，创新出了全双工通信、流量控制、自动负载平衡、服务质量、交换技术、自动协商等新型的科学技术，使得以太网技术的传输速率千百倍的提升，进而使得水处理自动化中的实时性问题得以良好的解决，提升了水处理自动化的实时性控制。

3.3以太网技术在水处理自动化中安全性方面的融合

以太网技术在水处理自动化系统中的主要目的，就是为了提升系统的安全性要求。由于系统可以进行网络连接，而进行网络连接就必然存在一定的安全隐患。因此，以太网技术在安全性方面的设计主要是对本质安全及网络信息安全方面上入手，以此来提升水处理自动化的安全性能。

3.4线以太网在自来水厂的应用

該自来水与取水泵站相隔几公里，因此，水泵站通过微波通信与自来水厂组成无线以太网网络。通过无线以太网络，实现自来水厂的两大功能：（1）PLC系统之间通过以太网实现实时数据传输；（2）用于生产调度通信系统，为水厂的生产调度实现实时动态监控和IP数据的传输。这样水厂不但可以及时了解取水泵站水泵的实时生产数据，而且水厂的值班人员通过IP直接进行传话，传达生产调度命令，大大降低了生产的成本。

结语：

本文通过对以太网技术的发展背景做出了分析，并对以太网技术进行了简要的概述，提出了以太网控制网络技术的基本特点，明确了其在水处理自动化领域的相关优势，并总结出了以太网技术在水处理自动化上的融合途径，通过对水处理自动化中的实时性、可靠性及安全性等方面的融合与应用，使水处理自动化的实时性、可靠性和安全性问题都得以良好的解决，从而实现了以太网技术在水处理自动化中的应用，确保了水处理自动化向着更加先进、科学的方向上进行发展，使我国在水处理自动化领域中的技术水平得以大幅度提高。

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作者简介：

方志平，性别：男，出生年月：1980年10月12日，民族：汉 ，学历：本科，职称 ：中级工程师。

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