工厂信息化建设范文

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篇1

文章编号：1674-3520（2015）-06-00-01

随着信息技术对于工业企业的重要性日益增加，近年来我国的烟草企业纷纷加大了信息化的推进力度，同时2011年国家烟草专卖局先后颁布了一系列指导性文件，这些指导文件指出当前要大力推进卷烟工厂信息化进程。本文结合笔者多年的工作经验，在充分研究当前卷烟工厂信息化的建设现状的基础上，结合国家烟草专卖局的提出指导意见，对未来卷烟工厂信息化建设进行了探讨。

一、卷烟工厂信息化建设总体框架

依据当前的卷烟工厂信息化建设的情况，提出了信息化建设的总体框架，从应用、数据、软硬件、技术以及设备几个方面将信息化划分为了集成体系、应用体系、管理体系、数据体系、运行维护体系以及安全体系六大体系。

二、信息化体系

（一）集成体系。卷烟工厂信息化的一个重要目标就是促进各个体系之间的深度集成，最终达到管控一体化的效果。从总体上， 未来卷烟工厂的集成体系至少应该包括数据集成框架和应用集成框架两部分。

1、数据集成框架。数据集成框架主要是进行数据的识别、传输、交换，实现不同系统之间的数据交换。2、应用集成框架。应用集成框架就是通过不同系统之间的互联互通为卷烟工厂构建一个协调的应用环境。在系统实现兼容之后，可以对现有的应用进行优化，合并一些类似的功能，实现应用的简洁化和高效化。

（二）应用体系。卷烟工厂信息化应用体系包括弱电集成平台、过程控制平台、业务管理平台、决策支持平台四个部分。

1、弱电集成平台主要由信息基础工程、综合安防系统以及多媒体系统三部分组成。信息基础工程就是建设一个基础网络应用支持平台，为生产、采购、仓储等应用提供所需的基础性的信息化资源。综合安防系统就是把各种安防设备与现代网络技术以及到媒体应用技术相结合，实现安防系统的信息化、数据化。多媒体系统就是通过电视、显示屏、广播等多媒体手段各种信息，达到信息传播的效果。2、过程控制平台主要由三个自动化系统构成，一是生产自动化，二是物流自动化，三是动力能源自动化系统。所谓的生产自动化就是通过数据采集设备对生产过程中的各种数据指标进行实时采集，然后通过与事先制定好生产进度数据进行比对，以此来实现对生产进度的控制，以便及时的调整生产进度，确保如期完成生产任务。除了对各种生产数据进行采集外，生产自动化系统还可以实现对生产设备运行状况的监控，以确保第一时间发现并解决问题，最大程度的降低损失。物流自动化系统就是实现仓库原材料数量、成品配送实效等数据的实时监控。动力能源自动化系统就是运用计算机技术、数据采集技术以及计量控制技术来实现对生产中所需的各种能源的调度以及数据化管理。3、业务管理平台。生产执行制造系统是业务管理平台的核心。卷烟工厂通过生产执行系统向上实现与企业ERP等系统的连接，向下实现对生产、能源、物流等自动化系统对接，达到对卷烟工厂的生产管理以及原材料、成品的调度。4、决策支持平台由分析系统、响应系统以及展示系统三个部分组成。生产分析系统就是为领导决策指挥提供生产、物流、以及能源消耗能各种核心数据，以提高领导者的决策正确性。异常事件对于卷烟生产工厂来说十分的重要，比如火灾、爆炸等这些事件发生后，如果得不到及时的发现与解决，将对卷烟工厂产生巨大的损失。问题响应系统的主要功能就是将异常事件及时的报告给管理者，以确保第一时间解决问题，将损失降到最低。展示系统就是通过三维仿真、显示模拟等技术实现对生产、物流、消防等功能的模拟展示，对于整个体系的优化有着重要的意义。

（二）数据体系。卷烟工厂的信息化数据体系应该包括操作支撑层、公共数据库层、数据仓库层以及分析支撑层这四个层面。

1、操作支撑层其实就是其他系统的数据库，用来支撑卷烟企业的日常管理活动。2、公共数据库层主要是用来储存营运数据的地方，各系统将数据统一存放在公共数据库，然后在公共数据库中实现数据的跨区域共享。3、分析支撑层的主要功能就是为企业管理和决策提供数据支持和服务。

（三）管理体系。在卷烟工厂推进信息化的过程中，信息化程度越高IT部门与一般的业务部门之间的联系就越紧密，所以对IT部门与一般的业务部门之间的工作职责进行划分，必然会影响到卷烟工厂信息化建设的思路。在卷烟工厂信息化推进过程中IT部门与一般的业务部门的职责划分如下：

IT部门的主要职责就是进行信息化制度、流程的建设。

业务部门的主要职责就是更好的执行信息化制度，更好的进行相关数据的采集与应用。

（四）信息安全体系。信息的安全性对于任何信息系统来说都很重要，是各个系统正常运行的保障。从整体上讲，信息安全体系主要由四个部分组成，即安全策略、安全管理体系、安全运行维护体系以及安全技术体系。

1、安全策略。对于安全策略来说它主要由总策略以及分策略组成。2、安全管理体系。安全管理体系主要的职责就是建立卷烟工厂的各种安全规章制度，以及对人员的安全培训、安全教和各项安全策略的落实。3、信息安全技术体系。信息安全技术体系主要任务就是为卷烟工厂网络架构划分相应的安全域，比如网络核心区、外部接入区以及办公区等等。4、信息安全运行维护体系。信息安全运行维护体系在信息安全体系中占有总要的位置，对于的建设应该着重加强一下几方面的建设：一是加强安全风险评估机制的建设；二是加强异常事件的快速响应和应急方案；三是加强系统安全的维护。

三、结束语

目前我国的各卷烟工厂信息化建设的程度纯在不一致的现象，该设计主要是笔者从卷烟工厂信息化建设的共性上提出的，各卷烟厂在推进自身信息化建设时可以结合自身的特点进行推进。相信随着国家和卷烟企业对信息化关注度的提高，我国的卷烟工厂信息化水平将会达到更高的高度。

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2工程设计创新

采用先进的设计软件：改变传统二维设计方式，脱硫、脱水及硫磺回收装置均采用3D设计，依靠三维设计实现模块布置从平面布置向空间叠加转变，设计技术团队采用HYSYS、AN⁃SYS、CaesarII、PDMS等国际先进软件，搭建协同设计平台，全方位进行模块化设计，打破了常规设计模式，大大缩短设计工期，减少错、漏、碰、缺等现象，提高设计质量。采用模块化工厂设计建造技术：该工程是采用的CPE西南分公司模块化设计建造核心技术，建造的国内首个模块化工厂，将模块化设计“以模块组合”的设计方式扩展到建造方式，在总体布局上实现了从传统的平面展布向空间叠加的转变，脱硫、脱水及硫磺回收装置采用“工厂预制+现场组装”代替传统的“现场下料+配管安装”方式，使天然气处理厂建设方式发生了革命性的转变。整合多项专利技术，突出技术引领：针对含硫气田开发的特点和难点，对已有多项专利技术（专利号：ZL200710049014.2；ZL201020504263.3等）进行整合，为气田高效开发提供了坚实的技术保障。

3工程施工创新

（1）新建塔架与烟囱的安装及原130×104m3/d净化装置塔架与烟囱的拆除。该工程是在原净化厂内拆除部分建构筑物后改扩建、新建。新建的尾气烟囱塔架位于原130×104m3/d净化装置区内，且处于原尾气烟囱塔架旁边。由于受地形及空间限制，塔架无法整体吊装。经过现场勘查及多次讨论，最终确定在厂区内分段制作塔架、烟囱，分段交叉吊装，并完成空中组对。在新烟囱塔架投入使用过后，对原尾气烟囱塔架分段拆除。该工程施工上体现了三大“创新”。第一：创造了在受地形及空间限制的条件下，分段完成塔架制作，并与烟囱交叉完成吊装作业的新纪录。第二：创造了大型塔架空中组装的新纪录。第三：创造了大型烟囱塔架安全有效的完成拆除作业的新纪录。（2）净化装置采用撬装化安装由CPE西南分公司EPC的脱硫、脱水及硫磺回收装置分别在成都、绵阳及大庆的组撬厂预制完成后，拆分成满足运输条件的单一模块运输至现场，在现场采用搭积木的方式将三套装置的各单一模块拼装成整体装置，在30天内完成三套装置的现场复位安装，一举打破了传统的建设模式，刷新了国内天然气净化厂建设记录。

4工程创新成果

该工程创造了西南油气田分公司工程建设的三个“第一”。即龙王庙组气藏第一套投产的净化装置；第一套主体净化装置模块化设计、工厂化预制、撬装化安装的成功典范；第一套从开工到安全试运投产仅用时10个月的净化装置，创造了川渝地区大型净化装置建设周期的新记录。

篇3

0概述

全球化信息技术迅猛发展，传统的企业经营理念和管理模式受到强有力的冲击。在新一轮的竞争中，谁能实现与新经济的成功对接，谁就能在激烈的市场竞争中占有一席之地。推进信息化改造，已经成为众多建筑企业增强自身核心竞争力，适应经济全球化的重要战略措施。

与此同时，随着企业生产经营规模的不断扩大，庞大的组织机构、广阔的地域辐射常常造成人浮于事、决策缓慢、信息失真、经济效益低下，企业自身亟待运用先进的管理手段来完善和提高自身的管理水平，从而进一步提升企业的市场竞争力。

在许多人眼里，信息经济与建设公司所处的传统建筑业距离不小，但我们在经过仔细的调研和论证后认为：传统产业只有经过信息技术的整合、改造、提升，才能更具竞争力。为此，在1999年年末，中国长城铝业建设公司作出了以信息化带动工业化推进现代化的战略决策，并以应用为重点，全面启动信息化建设工程。随着信息化建设的不断推进，建设公司的生产经营状况也发生了翻天覆地的变化。结合建设公司十几年来的探索与实践，笔者认为，传统建筑业要成功实施信息化需抓住以下几点。

1 讲求实效 信息化要适合企业现状与发展

信息化建设必须高标准、高起点，但不能脱离企业现实；信息化建设要考虑企业的战略适宜度、应用适宜度、投资适宜度、资源匹配适宜度和组织、文化适宜度，不流于形式，不搞花架子。正是由于对信息化建设的正确把握，建设公司的企业信息化建设从一开始就表现出理性与求实。

中国长城铝业建设公司始建于二十世纪五十年代，隶属中国长城铝业公司，现拥有有色冶炼一级总承包资质和多个专业承包资质，年完成产值能力在10亿元以上。面对残酷的市场竞争，如何在建筑业这一传统产业中建立高效的现代企业制度，如何优化产业结构，如何利用信息技术培育新的经济增长点，我公司在实践中不懈的探索着。

1．1要建立清晰的信息化思路

1999年，当时国内外信息化建设思路很多，但考虑到建设公司的业务属性和实际情况，经过深入的调研和讨论，公司很快形成了一致的建设思路，那就是：信息化和主业现代化相促并进，信息化以主业现代化为基础，主业现代化以信息化为动力，最终实现建筑业和信息产业的齐头并进。

1．2要确立前瞻性的信息化目标

建设公司企业信息化主要希望在以下四个方面实现：

（1）管理方式系统化。企业利用信息技术，加强经营管理的监控、分析和决策支持，把企业内外资源充分统一管理起来，降低成本和损失。

（2）业务流程科学化。企业的具体业务借助信息技术的手段更加科学、系统、完善，更好地提供服务，并实现原来不能达到的功能。

（3）办公过程自动化。办公过程自动化，提高工作效率，弥补管理、业务流程的漏洞，增加沟通，减少浪费。

（4）营销服务网络化。借助Internet的强大力量，实现企业的公关、营销、客户服务过程网络化，提升营销策略的层次和服务的质量。这不仅仅是建立一个优秀的网站，还要通过网络开展一系列有计划的活动。

以上的“四化”并非独立实现的，也不是一蹴而就的。企业处在不同的发展规模、发展阶段，对信息化的实现要求也是不同的。也就是说，企业信息化应该分阶段、有计划地进行，是根据企业发展的需要进行的，不能为了信息化而信息化。

1．3要选择合适的信息化建设模式

信息化建设包括“硬件”建设和“软件”建设两个方面。其中硬件建设部分建设公司当时已具备较成熟的条件，但当时针对建筑业的信息化整体解决方案国内却凤毛麟角。一方面，很少有能从建筑业全局管理出发，为建筑企业提供个性化服务的软件企业，大部分从事建筑业软件开发的企业仅能提供项目管理、预算管理等局部管理的工具软件。另一方面，委托高校开发也存在很大的风险，由于高等院校的开发主体主要是在职教师和在读学生，缺乏足够的社会实践和商业服务意识，后期维护与系统升级也无法得到有效保障。权衡当时的情况，为了建立适合自身的信息化解决方案，建设公司最终不得不选择了自主开发，虽然自主开发相对周期较长，困难较多，风险较大。

在建立了清晰的思路，确立了明确的目标，选择了合适的建设模之后，1999年开始，建设公司开始为信息化建设准备，铺设了近20公里的光缆局域网，并大举引进IT人才，着手软件开发。通过一年多磨练，建设公司打造出一支精通业务、熟悉管理的软件开发团队，为了给公司信息化提供稳定的技术支持，并实现建设成果的产业化目标，2001年年初，建设公司投资成立了河南长城信息技术有限公司，对内推进公司信息化，对外开发IT市场。

2 转变观念确保信息化建设顺利推进

企业信息化不单是技术问题，更大程度上，它是对全体员工思想观念的再造和思维方式的改变。如果这个过程不到位，信息化就只是一个计算机系统而达不到信息化管理，就不可能起到构筑企业核心竞争力的作用。

对国企而言，领导的态度和工作作风是信息化建设顺利进行的关键因素。为了确保信息化顺利推进，建设公司的领导层自始至终积极参与，协调方方面面的关系，解决工程推进中各种各样的困难。有了领导的清晰思路和积极参与，建设公司的信息化推进相当顺利，从前期策划到建立内部局域网到推出资源管理平台第一版，仅仅用了不到半年时间。

同时，企业信息化建设只有领导的支持是远远不够的，更新思想，转变广大员工观念，加强员工的信息化意识是信息化建设的基础。建设公司本着以提高员工素质为根本的原则，对员工实施全方位信息技术培训。几年来，建设公司组织信息化相关培训上千人次，公司所有管理人员都系统学习了相关信息技术。公司还在局域网系统上建立了网上教室、网上图书馆等多个学习板块，供员工学习。随着信息化建设的不断推进，员工对于信息化建设有了较深刻的认识，局域网系统已成为大家工作必不可少的工具和良好的沟通渠道，关注信息化、促进信息化发展开始成为大家的自觉，而合理化建议板块、热点讨论区已经成为大家关注信息化建设的有效平台。可以说，一个学习性的组织，一个信息化建设的良性循环已在建设公司初步形成。

3 流程重组，改变传统管理模式

公司传统的信息交流表现为上下级之间的垂直交流形式，信息系统却允许信息的横向交流或越级进行，缩短了等级链的长度和矩阵链的规模，高层管理者不再依赖中层管理部门就可获得大量的信息和评价，企业的管理层次减少,人员的职能重新分配，特别是中层领导干部的职能重新定向。

因此，信息系统的能力不仅仅在于它使传统的工作方法更有效率，更在于它使企业打破了传统的工作规则，并创造新的工作方式，这正是企业流程重组的核心内容。信息化既是企业流程重组的出发点，也是企业流程重组的目标。

长城信息技术有限公司针对建设公司从事建筑远程作业，距离总部较远的特点开发出的建筑业资源管理系统，以纯WEB技术实现了资源的远程处理和工作的远程调度。建筑业资源管理系统以分析和管理已有的资源为出发点，运用一定的公式和规则来解决问题和辅助决策。建筑业资源管理系统包括了办公自动化模块、业务管理模块、企业数据资源管理模块、信息资源管理模块、工作流程管理模块、消息，督办管理模块和客户资源管理模块七大子系统。它在资源管理上实现了最小冗余和最大共享，系统虽然按照模块划分，但是每个模块中的应用程序并不限定在某个部门使用，也就是说，建筑业资源管理系统是面向工作流的，而工作流可以因企业、因时间而异。这样，公司要实现真正意义上的信息化，就必须实行业务流程重组。

资源管理系统的引入使我们认识到，管理系统带给公司的是一种新的管理思想，它不仅仅是一套管理软件，更多的是管理思想和管理理念的结晶和体现，是信息时代企业实现现代化、科学化的有力工具。如果这种管理思想与公司现有管理机构、管理体制不能很好的融为一体，那么，就必须对公司的业务流程进行相应的调整和改造。只有在优化经营过程、强化管理的基础上进行信息化建设，才能充分发挥其综合经济效益。

企业信息化不是自动化，它需要相应的管理体制与之配合，所谓“三分技术，七分管理”，更重要的是先进管理思想和管理体制的引进和改革。为了真正发挥技术的优越性，就必须对组织机构、管理制度进行合理的、有计划的调整，否则，再好的管理系统也发挥不出来作用。为此，建设公司借助中铝公司重组上市的契机，对公司的机构进行了重构，将以前的十几个科室并为六部一室，并对公司的业务流程进行全面理顺。通过一系列的整合，公司初步形成了以项目建设为核心，以物流为主线，以成本控制为目标的工程管理体系。经过信息化的流程重组，我公司开始焕发出强劲的生命力。1998年，建设公司年产值不足1000万，而到了2001年，经过彻底的信息化建设和大刀阔斧的业务流程重组，当年完成产值4.2亿元，公司效益实现了跨越式的发展。2002年，建设公司成功晋升有色冶炼国家一级总承包资质。2004年，我公司成功进入山东、山西、贵州等市场，成功承揽冰岛国际工程，建筑业产值达到4.8亿。2005－2007年，我公司产值一直维持在5到8个亿，而国际市场产值占到了总产值的三分之一以上 。这样的业绩成为长铝公司的典范。

4 以应用为重点，信息化体系必须为工程建设服务

建筑企业管理的重点在项目管理，难点也在项目管理，信息化建设必须为项目建设提供全方位支持。

2000年，我公司承接了中州铝厂2＃悬浮焙烧炉安装工程，项目部启用资源管理系统在现场实时采集数据，现场数据经过资源管理系统的过滤，加工整理后，通过因特网提供给公司总部决策层，公司总部根据这些实时数据制定网络施工图和网络进度图，并随时根据网络采集回来的数据进行校正。以前需要一年半才能完成的工程，由于信息系统地采用和广大员工的努力，我公司9个月就拿了下来。2001年3月，中州铝厂2＃悬浮焙烧炉一次点火成功，并且所有设备运行良好，被生产方称为样板工程。焙烧炉安装工程创出了国内同类建设项目工期最短、投入最少，一次试车成功，达产达标最快的记录。建筑业资源管理系统成功的经历了第一次实践考验。

2003年，我公司再次承接了中州铝厂3号焙烧炉，公司在应用资源管理平台的基础上，推出了进度控制系统和工程建设质量管理系统，工程的进度、质量成为中州分公司各项工程施工的典范。8月20日该工程带料试车一次成功，8月23日达1350T/D设计产量，25日超过设计产量，达到1400T/D。该工程的实际建设工期仅有8个多月，可以说我公司再次刷新了由自己创下的同类工程建设记录。

目前，我公司的信息化建设已经深入到企业各项工作的方方面面，信息技术在提高企业管理水平，大力发展互联网在采购、项目管理、客户服务等多个领域的应用得到了很好体现。公司的资源管理系统已经过了多次升级，其内涵扩展到《项目管理系统》、《物资管理系统》、《人力资源管理系统》、《设备租赁管理系统》、《固定资产管理系统》、《合同管理系统》、《成本管理系统》、《财务管理系统》、《质量管理系统》、《安全管理系统》等多个方面，与其他管理系统共同构建成建设公司的《资源管理平台》，建设公司信息系统构建初具规模。该系统通过科学的管理方法，配置和优化企业内外资源，使企业的运作和管理规范化、科学化和系统化，使企业达到提高效率、降低成本的结果，从而提高企业的整体竞争力。

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doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2014.01.625文章编号：1004-7484（2014）-01-0519-02

1医院信息系统在病区护士工作站的建设

1.1系统功能病区护士工作站分系统功能是：处理住院医生给病人开立的医嘱，协助医生和医技部门对病人进行检查、检验、治疗，配合住院处完成病人入出院、费用审核工作。也实现了病人接诊、转科、出院登记、医嘱核对执行、费用的收取、各种单据的打印、病人费用信息查询等功能。我院信息系统中病区护士工作站分系统的主界面包括病房管理、医嘱管理、费用管理、数据维护，护士用自己的工号和密码即可登录该界面进行工作所需的相关操作。我院内部人员信息传递是通过OA消息提示系统来完成的，操作模式与我们常用的腾讯QQ相似，简单、方便且上手快。

1.2现在运行效果医院信息化建设给护士的工作带来了极大帮助，医院的信息管理系统使护士对医嘱处理从繁琐的抄写摆脱出来，方便了护士查对和执行医嘱。系统中的医嘱套餐、批量停医嘱、恢复医嘱等功能加快了医嘱处理的速度，明显提高了护士的工作效率。护士对新系统的操作越来越熟练，工作流程越来越清晰，问题出现率也明显减少。

2常见问题及原因分

2.1培训沟通不到位护士的素质、知识水平参差不齐，护士日常工作量大，没有太多时间学习计算机操作知识并且有些临床护士对新技能的学习有抵触情绪，影响了培训工作的进行。另外，我院信息科及软件公司没能为护士提供一个囊括大量上线后可能出现的问题的测试库进行预演及反复操作练习，最终导致对护士的培训不到位。另外，由于软件公司在需求调研期与病区护士沟通不到位，致使设计的软件程序与医院原有工作流程不匹配，不能适应护士的工作习惯。因此新系统上线后大小问题频频出现，严重阻碍了病区护士工作站正常工作的进行，不仅给信息科增加了工作量，也延缓了后续信息系统建设的步伐。

2.2护士的工作效率下降护士对新系统的操作不适应、不熟练，习惯于延续多年的手工处理医嘱，从手工到电脑是一转化的过程。由于初期的不适应性，每一项工作的推进都要付出很多。在不熟悉系统之前，工作虽然很努力，但错误率仍很高，导致护士出现厌烦情绪，影响工作效率。由于护士日常事务繁多，影响了工作进度，拖延了下班时间，耽误了休息时间，渐渐地使护士产生低落的情绪，感到身心疲惫，工作积极性大打折扣。

2.3医护配合不到位护士不及时将皮试结果反馈给医生；费用已到预警线，而护士不及时反馈；外科医生上手术台后，医嘱有偏差，医护不能及时沟通造成医嘱的执行延误和收费错误。医生对一些收费项目不熟悉，医护的沟通又不到位，漏费的情况在“无纸化”进程初期出现得相当频繁，医院的利益受到严重的损害。就我们医院而言，信息化建设初期的病区护士工作站就出现了很多工作流程问题及细节问题，如弹性排床、输血、护士站向中心药房退药、护士站退费等工作流程再造问题以及护士工作站对于次日出院的病人没有任何提示或标志、护士工作站的医嘱查询界面不利于医嘱核对、在护士工作站显示的医嘱批注提示符较小且不醒目、不利于查看等细节问题。

3对策

3.1组织护士进行全面的培训，针对不同层次培训对象，抓住骨干强化培训，在系统上线前的准备阶段，信息科要求各科护士长在本病区挑选出计算机操作水平较强的护士作为各病区的信息员，并把他们列为首批培训对象，提高培训效率。“护教护”全员培训，在“无纸化”进程中由各科室首批培训合格的信息员担任各科室计算机操作教员，组织科室其他人员的培训，形成“护教护”的培训模式，发挥护士与护士间相互交流帮带作用。加强网络安全管理严格执行网络及电脑使用规定，确定操作权限和流程，不得擅自违章操作，不得强行关机，以免导致数据丢失和死机，用指定的身份登录；发现报错信息提示时不继续使用，立即通知网络管理科解决；个人密码严格保密，并不定期修改；离开计算机时关闭自己打开的模块；使用计算机时应轻柔，避免造成损失；最重要的一点是不得随意使用U盘、MP3、MP4等可移动性的数据存储工具，以防止医院电脑系统受到病毒的进攻，影响全院正常的工作秩序。

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Shallow analysis of the new purifying equipment running efficiency of the third Water works expansion project in jilincity

Teng Zhenhua

【Abstract】In the expansion project of the third waterworks in jilin city, we use the foreign V filter、the microvortex network flocculation tank ,minimum separable sloping plate setting tank、whole process leaking such advanced automatic control of purification and automation equipment. Project operation, stable operation, good water quality and water to the twice the result with half the effort, made significant social and economic benefits, and ensure the efficient safe water.

【Key words】Static mixer; Surface load; SCADA distributed control system; Energy conservation and emission reduction

1. 采用先进净化工艺技术是高效、优质、安全供水的关键

随着国民经济飞速发展和构建和谐社会的需要，近年来国家对自来水的质量要求越来越高，比如2007年7月1日实施的GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》比旧标准GB5749-85《生活饮用水卫生标准》的检测项目多72项（新标准107项，旧标准35项），并且新标准的要求更为严格。就浑浊渡这项指标来说，新标准要求小于1～3NTU，旧标准要求小于3～5mg/L（相当于提高6～10NTU），即新标准对自来水浑浊度的要求应好于旧标准的6～10倍。吉林市水务集团虽经几次改造，净化设备仍属20世纪90年代以前低产能的传统工艺，达不到新的水质标准和设计规范要求，在节能和环保方面也很落后。为满足吉林市城市发展和居民安全高质用水的需要，公司从2002年至2006年进行了三水厂扩建工程，经与东北市政工程设计研究院认真调研考察，结合吉林市松花江原水低温低浊水质净化难度大的特点，设计中采用了快速混合、紊流多微涡反应、小间距斜板浅池沉淀、恒水位等速过滤V型滤池等先进工艺技术，收到了水质好、节能减排、节省人力的好效果，开辟了水质全面达标的新路子。在此，仅就微涡网格反应与小间距斜板沉淀相匹配的絮凝沉淀工艺、V型滤池工艺、全流程自动控制工艺的应用实践概况浅析于下。

2. 微涡网格絮凝池与小间距斜板沉淀池的应用

2.1 絮凝沉淀设备的构造:三水厂扩建工程净化系统的设计规模为20×1.08×104m3/d，其中一期工程10×1.08×104m3/d.混凝、沉淀工艺由加药――管道混合与静态混合器、微涡网格絮凝池、小间距斜板沉淀池三大部分组成，总平面尺寸为54m×42m。

（1）管道混合与静态混合器。混合管道为10米长的DN900钢管，其中包括长4米安装6组叶片的静态混合器。

（2）网格絮凝池。由于池高适当，网格絮凝池与斜板沉淀池合建，共分两个系统，每个系统分两格。整个絮凝池由若干个竖井、孔洞和网板组成。①竖井。每个系统的网格絮凝池由49个方格竖井组成，加药混合后的原水先进入第1个总竖井，而后水流一分为二，分流到两侧的其余48个竖井中。48个竖井按流速和停留时间又分为三个区段，每个区段竖井的方格尺寸各异，并依次逐个增大。第一区段和第三区段36格，第二区段24格。②孔洞。每个竖井的侧壁留有孔洞，三个区段孔洞尺寸各异，呈逐渐增大趋势。进水水流通过预留孔洞按照流速渐减的规律，从一格流向下一格，上下交错流动，直至出口。③网板。为形成良好的微涡反应，在三个区段竖井的不同深度共安装360片网板，其中第一区段144片，第二区段120片，第三区段96片。每片网板上分布若干个网眼，网眼尺寸为80mm×80mm，100mm×100mm，120mm×120mm，三个区段网眼总数为668 424个，网板用乙丙共聚塑料压制而成。网格絮凝池的几何尺寸单格为19.7m×15.1m×6.2m，为钢筋混凝土结构。

(3)小间距斜板沉淀池。池体的几何尺寸为29m×15.1m×5.4m，为钢筋混凝土结构。小间距斜板沉淀池由布水、进水、沉淀、清水、出水、排泥6个系统组成。布水系统由絮凝池后部的过渡区与布水花墙组成；进水区即斜板区下部至排泥区中间的广大空间；沉淀系统即斜板区，面积为861m2，斜板间距为25mm，材质为乙丙共聚树脂；清水系统即斜板区至出水区之间的空间；出水系统由40个齿形集水堰槽（材质为不锈钢）和2个集水渠组成，将沉淀后的清水传输至滤池过滤；排泥系统位于沉淀池底部，由8台GNS型双钢丝绳牵引式刮泥机、52个气动刀形快开阀和排泥槽组成。

2.2 工作原理

(1)混合设备。混合的作用是使药剂迅速均匀地扩散于水中，以创造良好的水解和聚合条件。混凝设备根据所采用的絮凝剂品种，使药剂与水进行恰当的急剧、充分混合，通常用时间与流速控制，一般混合时间为10～60s，流速为0.8 m/s～1.0m/s。

(2)网格絮凝池。絮凝也叫反应，其作用是经过药剂与原水快速混合后形成的无数凝聚微粒在具有良好的化学与水力条件下，通过分子间的双电层作用和接触架桥作用形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体（矾花），以便进入沉淀池沉淀。这一过程是以流速渐减的方式进行的。絮凝的质量通常用流速、流速梯度（G值）、反应时间（T）和GT值控制。一般G=20～70s-1，GT=104～105（无因次），T=12～20min。网格的作用是增加微涡数量，调整流态，形成良好的渐减反应环境。

(3)小间距斜板沉淀池。根据动水力学原理，有两个参数与沉淀效果有关，一是雷诺数Re=VR/ν，二是弗劳德数Fγ=V2/Rg，式中V表示水平流速，R表示水力半径，ν表示水的运动粘滞系数，g表示重力加速度。在沉淀池中通常要求降低雷诺数使流态成为层流以利于颗粒沉降，提高弗劳德数，水流对温差、浑水、风浪等影响抵抗能力强，使沉淀池中的流型保持稳定。由雷诺数Re和弗劳德数Fγ的计算公式可见，降低雷诺数和提高弗劳德数的有效措施是减小水力半径，斜板沉淀池就能达到这一目的，斜板间距越小，效果越好，斜板起到了整流作用。规范规定斜板间距为80 mm～100mm，三水厂采用25mm，为小间距斜板。

2.3 混凝沉淀设备工作特点

(1)投药与混和。混凝剂为液态聚合铝（PAC），采用数字模拟自动投药系统即采用隔膜计量泵投加药剂。加药系统以原水流量、水质浊度为前馈信号，按比例调节投药量；以水下摄像FCD等效直径值为中馈信号，以沉淀池出水浊度为后馈信号，对投药量进行微调。混和时间为规范值的下限10.2s，流速为0.98m/s，时间短，速度快，效果好。

(2)网格絮凝池。在设计中根据吉林松花江原水低温低浊处理难的特点对网格絮凝池的一些设计参数作了调整，一是大幅度提高了竖井、孔洞和过网流速，竖井一档流速规范值为0.14～0.12m/s，实际为0.29 m/s，提高107%，二档规范为0.12m/s，实际0.16 m/s，提高33%(规范指GB50013-2006室外给水设计规范)。孔洞一档流速提高了120%，二档提高了160%，三档提高了90%，过网流速一档提高了103%，二档提高了44%。二是将反映时间延长了6.9 min～14.9min（实际反应时间为26.9min，规范是12～20min）。三是网格网眼总数高达近67万个，庞大的微涡数加强了水分子与絮凝剂分子接触碰撞机会，加快了絮凝。四是絮凝参数GT值为54069（规范为104～105），处中间状态，矾花形成的强度高，稳定性好，水下摄像显示絮凝效果较佳。

(3)小间距斜板。沉淀池表面负荷5.23 m3/hm2，接近规范下限值（规范5.0～9.0 m3/ m2h），清水区上升流速1.43mm/s，比二水厂斜板沉淀池清水区上升流速低21%（二水厂为1.81mm/s），净化效果比二水厂好。沉后水质好，去浊率高达98%，沉后浊度最低达05NTU，平均1.4NTU，比三水厂旧系统低82%，大大减轻了后续构筑物滤池的负担。排泥采用刮泥机与气动快开刀闸相结合方式，周期长、浓度高、快捷、彻底、排水量小，较旧系统节水34%。网格絮凝池形成60多万个主微涡和无数个小微涡，蕴藏着巨大的反应能量。排泥周期长，为48小时，比旧系统提高1倍，减少自用水量。此外，新系统较旧系统节电69%，节药41%，节省人力875%，且自控程度高、屏幕显示直观大方、科学、安全。

2.4 上述相关参数及数据测算依据说明：

竖井一档流速为0.29m/s,规范值为0.14m/s,提高了107%（0.09-0.140.14×100%=107%)；竖井二档流速为016m/s，规范值为0.12m/s，提高33%(0.16-0.120.12×100%=33%)；竖井三档流速为0.11m/s，规范值为01m/s，提高10%(0.11-0.10.1×100%=10%)；孔洞一档流速0.66m/s，规范值为0.3m/s,提高120%(0.66-0.20.2×100%=120%)；孔洞二档流速0.39M/S，规范值为0.12m/s，提高160%(0.39-0.150.15×100%=160%) ；空洞三档流速0.19m/s，规范值为0.1m/s，提高90%(0.19-0.10.1×100%=90%)。

三水厂小间距斜板清水区上升流速为1.43mm/s,二水厂大间距斜板（间距100mm）清水区上升流速为1.81mm/s，即小间距斜板清水区上升流速比大间距斜板降低21%(0.81-1.431.81×100%=21%);小间距斜板沉淀池沉后水平均浊度为1.4NTU，比原脉冲澄清池降低82%（脉冲沉后水平均浊度为7.9NTU(7.9-1.427.9×100%=82%);小间距斜板混凝剂单耗为66mg/l，原脉冲澄清池单耗为112mg/l，降低了41%(112-66112×100%=41%);小间距斜板系统用电单耗为2.88Kwh/km3，三水厂旧沉淀系统用电单耗为9.36 Kwh/km3，下降了69%(9.36-2.889.36×100%=69%);小间距斜板沉淀系统自用水量为4.4%，三水厂旧沉淀系统自用水量为67%，降低了34%(6.7-4.46.7×100%=34%);小间距斜板沉淀系统（净水间）值班人员为2人，三水厂旧沉淀系统值班人员为16人，降低87.5%(16-216×100%=875%);小间距斜板沉淀池的排泥周期为48小时，旧沉淀系统的排泥周期为24小时，延长了100%。

3. V型滤池的应用

V型滤池的基本形式是由法国得利满（Degremont）公司开发的一种重力式快滤池。1998年7月1日投产的吉林市二水厂扩建工程引进了法国的V型滤池，设计能力为10万m3/d。净化效果明显好于现有的传统式滤池，故在三水厂扩建工程中选择了V型滤池，设计能力为10万m3/d。经过认真研究消化吸收后，在设计中依据国标GB50013-2006《室外给水设计规范》结合松花江原水水质特点选择设计参数，并本着优先采用国产设备和材料的原则，对进水系统、配水系统、出水系统和自控系统中的闸阀、溢流堰、反冲洗潜水泵、鼓风机、滤头、测压表、流量计、程控仪等均采用国产设备，上马快，投资少，较进口设备节省建设资金37%。

因篇幅所限，下面仅谈一谈V型滤池的工作特点及高效节能效果，V型滤池与普通快滤池主要经济技术参数对比列于表1。

表1 V型滤池与普通快滤池主要经济技术参数对比

编号内容名称滤池池型普快V型V型滤池比普通快滤池节约 (%)备注

a反冲洗用水量(在V型滤池48h周期内）18.72m3/m22.748m3/m285普通快滤池工作周期为16小时

b反冲洗电耗(在48h周期内）1.2kWh/m20.15kWh/m287.5普通快滤池工作周期为16小时

c排污量（排水量）18.72m3/m22.748m3/m285普通快滤池工作周期为16小时

d值班人数8275V型自动控制普通人工操作

e滤后水平均浑浊度1.1NTU0.5NTU55提高

参照表1中各项数据总结出V型滤池工作特点及高效节能效果：

①恒水位等速过滤。滤池出水阀随水位变化不断调节开启度，池内水位在整个过滤周期内保持不变，滤池不出现负压，不产生气阻，整个池面始终处于均衡工作状态，运行稳定。

②采用均粒石英砂滤料，滤层厚度比普通滤池厚，为1150mm，普通快滤池滤料层厚700mm，故截污量大、滤速高、水质好、过滤周期长。正常滤速为8～10m/h（普通快滤池为7～9 m/h），水质浊度一般达 0.5NTU以下，（普通快滤池为3NTU以下），过滤周期一般为48小时（普通快滤池为16小时）。

③V型进水槽（冲洗时兼做表面扫洗水槽）和排水槽沿池长方向布置，单池面积大时，有利布水均匀，其单池面积为普通快滤池3～5倍，适于大中型水厂，可节省闸门和仪表1/5～1/3，降低工程造价，便于维护管理。

④承托层较薄（50mm～100mm）普通快滤池为450mm～600mm，便于施工和维护，节省材料费用。

⑤采用空气、空气加水、水、表面扫洗四种反冲洗方式，提高了冲洗效果并节水、节电、减排。经统计，节水91%、节电87.5%、减少反冲洗排水85%（以上三个百分数计算依据是普通快滤池单池面积25m2，反冲洗泵配套电机功率为75KW，反冲洗强度为13L/m2 S，每池一次冲洗历时8分钟；V型滤池反冲洗潜水泵电机功率30KW，鼓风机电机功率45KW）。

⑥冲洗时滤层保持微膨胀状态，避免砂粒间的磨损和跑砂现象，既防止滤膜损坏又延长滤料的使用年限。

⑦与前置混凝沉淀工艺衔接顺畅，配套默契，较传统工艺降低混凝剂投量41%。

⑧自动控制，无人值班，只经常有人巡查即可，节省人力75%。