关于给排水工程仪表与控制教学的一点思考

1、 关于给排水工程仪表与控制教学的一点思考 王芳Reference：本文通过对给排水工艺的发展、模型与控制的关系和试验设计对自动控制的要求，对给排水工程仪表与控制的教学提出了一些建议与思考。Keys：给排水工程；仪表；控制；教学随着控制技术、仪器仪表技术以及给水排水模型的迅速发展，给水排水工程中所采用的仪表与控制也逐渐从过去的单一模式转变为集群模式，从过去的辅助控制转变为人工智能控制1。给排水工程仪表与控制一书从1999年的第一版到2006年的第二版仅仅经过了7年，这充分表明了仪表与控制技术在给水排水工程中的快速发展，作为一名给排水工程仪表与控制课程的授课教师，我对此深有体会，在教学过程中也碰到

2、许多困难，在此谈一谈个人在教学过程中对该门课程的一些思考。一、小型分散处理技术与课程教学从给排水工程仪表与控制一书的第一版与第二版不难看出，该门课程主要教授学生掌握自动控制的一些基础知识以及在给排水工程中所用到的一些仪表与控制技术，特别是泵与管道系统、给水厂与污水处理厂的控制技术，这些对于在给水厂与污水处理厂工作的给排水专业人员来说是十分重要的，也是需要详细了解的。但是，随着给排水工艺的发展与水工业的发展，新技术往往向小型化、设备化方向发展，大量的给排水专业人员将从事水工业产品设计，这时就需要给排水专业人员了解与小型分散处理技术相适应的一些仪表与控制技术，尽管这些给水与污水处理设备处理水量不大

3、，但是其系统性强，对仪表与控制的完整性要求较高，一般的仪器工程师与自动控制工程师很难从整个系统去设计，这就要求给排水专业人员从工艺的角度，结合小型仪器仪表与复杂的控制技术指导仪器工程师与自动控制工程师完成一个系统的设计。在给排水工程仪表与控制课程的教学过程中，学生因为自动控制基础的薄弱，加上给排水工程大型控制系统的复杂性，很难在短时期掌握给排水工程仪表与控制技术2，如能通过先讲解小型控制系统逐渐过渡到大型控制系统，相信会对学生的理解起到一定的促进作用。二、模型与控制随着污水处理模型的发展，特别是对水厂与污水处理厂出水的在线监控，促使大部分水厂与污水处理厂管理与运行人员希望通过实时控制实现水厂与

4、污水处理厂出水的达标。现有的水质模型的基本理论已经建立，并在逐步完善，特别是污水处理ASM1、ASM2、ASM2D等模型的逐步改进，同时，在线实时监测仪器与仪表的更新换代，现在已经实现对整个水厂与管网中重要的污染物指标进行实时监测，如果能够将这些监测指标与水处理模型相结合，通过控制技术实现对水厂与污水处理厂的实时控制，从而使其具有反馈作用，能够适应水厂进水水质的动态变化，使出水水质稳定达标。在课程教学中学生学到的是一些枯燥的仪表与控制技术，如能将模型与控制相结合进行教学，可以在一定程度上弥补学生对给水排水工程模型知识的匮乏，通过计算机模拟软件使学生对给水排水工程仪表与控制能有更深一层的认识。三

5、、仪表控制与试验设计随着水工业的发展和控制指标的增加，现在很多给水排水专业人员需要通过试验来研究各种条件下水处理工艺的适应性，在试验设计时就需要给水排水专业人员掌握一些简单的仪表与控制知识，能够独立的完成一个小型给水排水试验系统的设计与安装调试工作。这些小型的给水排水试验系统所采用的是一些基本的在线仪表与控制系统，同时结合计算机技术的发展，能够实现对整个试验系统的完整监控，准确掌握系统各种参数的变化情况，从而实现对工艺的改进。这些系统的设计仅仅需要给排水专业人员了解一些基本的编程语言与单片机、PLC等控制技术。在课程的教学过程中可以结合小型给水排水系统设计，让学生自己动手做一些简单的仪表与控制系统设计，并通过仪表的连接与控制系统程序的编辑，提高学生对给水排水工程中仪表与控制的认识。给排水工程仪表与控制是针对给排水专业学生以及环境工程专业学生设置的一门综合性很强的专业课程，适当结合工艺的发展以及与控制系统相关的专业知识进行教学，有助于学生拓宽知识面，也有利于教师适应专业的发展。Reference：王景月关于自动化仪表与控