每當(dāng)談到自動(dòng)化技術(shù)，我們想到的往往都是那些應(yīng)用在生產(chǎn)線設(shè)備上、集成了先進(jìn)的變頻、運(yùn)動(dòng)控制、傳感器和通訊總線的機(jī)電控制系統(tǒng)，這些產(chǎn)品經(jīng)常會(huì)被稱作是幫助企業(yè)“印鈔”的神器。但事實(shí)上，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用很多時(shí)候看上去其實(shí)很樸素，并沒有那么酷炫，可它們?yōu)樯鐣?huì)所帶來的價(jià)值，卻遠(yuǎn)非只是掙錢那么簡(jiǎn)單。

為什么我會(huì)這么說呢？

這事還得從我最近走訪的兩個(gè)水利工程項(xiàng)目「青草沙水庫(kù)」和「虹口港泵閘」談起。

先說位于長(zhǎng)興島西北方?jīng)_積沙洲青草沙上的青草沙水庫(kù)。

2006年上海市政府決定將擁有大量?jī)?yōu)質(zhì)淡水的青草沙建設(shè)成為上海的水源地，以改變上海80%以上自來水源取自黃浦江的格局。2010年全部青草沙水庫(kù)工程完工，2011年6月青草沙水源地原水工程全面建成通水。

青草沙水庫(kù)面積近70平方公里，是中國(guó)最大的避咸蓄淡型河口江心水庫(kù)，設(shè)計(jì)有效庫(kù)容4.35億立方米，水質(zhì)要求達(dá)到國(guó)家Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，供水規(guī)模達(dá)719萬立方米/天，超過黃浦江水庫(kù)的供應(yīng)總量，占上海原水供應(yīng)總規(guī)模的50%以上，受水水廠16座，受益人口超過1100萬人。工程的建成和投入運(yùn)行，改寫了上海飲用水主要依靠黃浦江水源的歷史。

水庫(kù)中有一項(xiàng)極為重要的自動(dòng)化應(yīng)用，就是水庫(kù)上下游水閘的高度調(diào)節(jié)和啟閉控制。其作用一方面是在非咸潮期自流引水入庫(kù)供水，在咸潮期通過水庫(kù)預(yù)蓄的調(diào)蓄水量和搶補(bǔ)水來滿足上海市的原水供應(yīng)需求，另一方面則是借助上下游之間的水位落差和水流，來沖走水庫(kù)內(nèi)淤積的泥沙。

據(jù)了解，在青草沙水庫(kù)長(zhǎng)達(dá)40公里的堤壩上，一共分布了15個(gè)閘口，每個(gè)閘口都會(huì)有1～2個(gè)閘門，每個(gè)閘門的升降都是由左右兩臺(tái)重載液壓油缸驅(qū)動(dòng)，通過現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)PLC進(jìn)行控制的，它們通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，統(tǒng)一受中央控制室遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控管理。

為了確保閘門左右兩側(cè)的高度始終能夠保持一致，防止其在升降過程中因傾斜而發(fā)生卡死的狀況，兩臺(tái)油缸在伸縮時(shí)的動(dòng)作必須是同步的，這就需要將它們的位置實(shí)時(shí)反饋給控制系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)同步操作。我們注意到，在這里用于檢測(cè)油缸伸縮位置的其實(shí)是兩支來自上海精浦機(jī)電的拉線式多圈絕對(duì)值編碼器，除了輔助同步糾偏，它同時(shí)也為中控室遠(yuǎn)程監(jiān)控水閘的動(dòng)作狀態(tài)提供相應(yīng)數(shù)據(jù)支持。

當(dāng)問到“為何會(huì)采用這樣的系統(tǒng)配置”時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員告訴我，青草沙水庫(kù)處于長(zhǎng)江入?？冢ｏL(fēng)中帶有鹽分，時(shí)常還會(huì)受到臺(tái)風(fēng)、暴雨和雷電…等復(fù)雜氣候條件的影響，這些對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)使用的自動(dòng)化電子產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行都是極大的考驗(yàn)，要知道在暴雨臺(tái)風(fēng)時(shí)，是根本無法去現(xiàn)場(chǎng)檢修和更換電子部件的。因此，在這個(gè)水閘開度的控制應(yīng)用中，產(chǎn)品在這種極端惡劣環(huán)境中運(yùn)行的可靠性其實(shí)是極為重要的，現(xiàn)在這樣的配置是經(jīng)過了多年水利工程項(xiàng)目驗(yàn)證后比較成熟的解決方案。

再來說說虹口港河道上用于擋潮和防汛排澇的虹口港泵閘。

虹口港水系河道貫穿虹口區(qū)的8個(gè)街道，被稱為是虹口的“母親河”。以前虹口港水閘“只進(jìn)不出”，在遭遇“臺(tái)風(fēng)、暴雨、高潮位”時(shí)，無法向外港直接排水，容易形成內(nèi)澇，長(zhǎng)期困擾周邊居民。

新建的泵閘寬約30米，包括寬約8米、最大排水量可達(dá)80立方米/秒的水閘，和3座單臺(tái)排水量10立方米/秒的水泵。

水閘的開閉同樣是由兩臺(tái)液壓缸驅(qū)動(dòng)的，也需要系統(tǒng)基于兩支拉線式多圈絕對(duì)值編碼器的反饋，對(duì)閘門動(dòng)作進(jìn)行同步控制。

三座泵機(jī)，兩臺(tái)向外（黃浦江）排水，一臺(tái)由外向內(nèi)（虹口港河道）進(jìn)水，其動(dòng)力則來自由日立提供的3個(gè)800kW/10kV高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這讓港閘具備了極強(qiáng)的雙向灌流能力。一方面，即使在遭遇黃浦江高水位時(shí)，泵閘依然可以將虹口港的內(nèi)河水直接排入到黃浦江，極大的提升了虹口、閘北兩區(qū)的排澇能力；另一方面，泵閘也可將黃浦江的活水引入虹口港，對(duì)凈化虹口港水質(zhì)、改善周邊水環(huán)境起到一定的作用。

整個(gè)虹口港泵閘的控制是由Schneider的ModiconQuantum系統(tǒng)提供的，水閘和泵機(jī)的操作則是由泵閘工作人員在中控室內(nèi)進(jìn)行的。據(jù)了解，從虹口區(qū)到整個(gè)上海市的很多河道，分布著幾十個(gè)大大小小像虹口港這樣的泵閘，如西泗塘泵閘、郝橋港泵閘…等等，它們實(shí)際上是相互聯(lián)通、協(xié)調(diào)、共同承擔(dān)著全市的防汛排澇和“南引北排”…等重要任務(wù)的，因此盡管泵閘日常的各種啟閉動(dòng)作是在站內(nèi)通過自動(dòng)化系統(tǒng)在本地操作完成的，但這些動(dòng)作指令的決策卻是由市政水利防汛部門結(jié)合各河道的水位、潮汐、氣候、水文…等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，考慮各泵閘之間的協(xié)作聯(lián)動(dòng)，綜合部署和調(diào)度的結(jié)果。而在問到“泵閘對(duì)自動(dòng)化技術(shù)有怎樣的要求”時(shí)，我們得到的答案依然是“可靠性”。想象下如果因?yàn)镻LC、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或編碼器的故障，導(dǎo)致水閘無法正常開閉或者泵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，而讓城市在雨季汛期進(jìn)入“看?！蹦Ｊ?，這個(gè)損失豈是一筆經(jīng)濟(jì)賬能夠算清楚的。

說到這，估計(jì)大伙應(yīng)該能明白我在本文開頭那段話的意思了。自動(dòng)化技術(shù)的確是已經(jīng)進(jìn)入到了信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的4.0時(shí)代了，但其“可靠性”在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義卻并沒有改變。就像這兩個(gè)水利工程的案例一樣，盡管為了便于綜合管理、提升系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率，已經(jīng)采用了不少網(wǎng)絡(luò)化、信息化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但這一切依然是以系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行為核心基礎(chǔ)的，離開了這一點(diǎn)，任何其他所謂的技術(shù)“亮點(diǎn)”都是無從談起的。 

同時(shí)，我們也應(yīng)該看到，自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值，顯然也不應(yīng)該僅僅停留在為企業(yè)提供利潤(rùn)收益上，它實(shí)際上還有著十分重要的社會(huì)意義。好比這兩個(gè)水利工程項(xiàng)目就是為了更好的改善民生而引入自動(dòng)化技術(shù)的，真的很難用財(cái)務(wù)數(shù)字去衡量其所帶來的社會(huì)價(jià)值?；剡^頭來說，即使是那些用于生工廠車間內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)，其實(shí)也是在通過生產(chǎn)出更多物美價(jià)廉的生活用品，為制造企業(yè)創(chuàng)造出了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益；其意義在于實(shí)實(shí)在在的幫助人們提升了生活質(zhì)量，企業(yè)從中盈利只是一個(gè)自然的結(jié)果。

另外，本文這兩個(gè)案例所使用的產(chǎn)品看上去似乎并不怎么高大上，但據(jù)說如此使用自動(dòng)化技術(shù)去解決市政供水和防汛排澇問題的方式，在全國(guó)乃至全世界各大城市都是難得一見的。所以說，所謂的創(chuàng)新并不能僅從產(chǎn)品技術(shù)本身來看，還是有必要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)際需求的。用票圈里郭老師的一句話來說：遇到新問題，要先用老方法；而遇到老問題，則要試試新方法...