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自來水廠自動化控制系統—水務信息化

供稿:唐山平升電子技術開發有限公司 2019/8/5 10:15:23

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  • 關鍵詞: 自來水廠自動化控制系統 水務信息化
  • 摘要:水廠操作人員通過自來水廠自動化控制系統可以在水廠控制室遠程監測廠內水池水位、進廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質等信息;遠程監測加壓泵組、配電設備及其它自動化設備的工作情況;遠程控制加壓泵的啟停。

自來水廠自動化控制系統案例分享

案例分享1——宜城市郭海水廠遠程監控系統

宜城市郭海水廠是新建水廠,已經具備取水—制水—供水條件,但是缺少供水信息化系統,無法把整個工藝的相關參數遠程監測;

 

現場工藝描述如下(此信息均由系統集成商劉經理提供):

1、河道取水(采用手機卡通訊):

    ● 泵船上有三臺原水泵,單臺功率22KW,星三角降壓啟動方式;

2、水廠內部(采用有線方式通訊):

    ● 3臺反沖洗泵、18.5千瓦,電子軟啟動;

    ● 3臺加壓泵,變頻一拖三,2臺37千瓦+1臺18.5千瓦,采用北京蘭利東方型號:CPS-21C恒壓供水控制器,采用485輸出;

    ● 2臺加藥泵,1.5千瓦;

    ● 1臺深井潛水泵,直接啟動18.5千瓦;

    ● 清水池水位1個液位計,4-20mA信號,24V供電,二線制,量程0-5米;

    ● 出口1個壓力變送器,4-20mA信號,24V供電,二線制,量程0-1Mpa;

    ● 出口流量3個,3只DN150遠傳水表,山東濰微科技485遠傳水表,水表功耗0.12瓦,供電電壓12V,監控每只表流量,3只表合計總累計(提供通訊協議)

    ● 采集水質參數,4路4-20mA信號(濁度、PH值、電導率、余氯)。

3、供水管線(采用手機卡通訊)

    ● 12個管道監測點,每個測點采集1個壓力(4-20mA,12V供電。0-1Mpa);1個流量(山東濰微科485遠傳水表,口徑DN50-DN450不等);水表功耗0.12瓦,供電電壓12V,采用太陽能供電;

4、軟件功能需求

    ● 整個水廠自動化控制,沒有邏輯控制,實現遠程監測功能和遠程手動控制功能;

    ● 軟件系統需要支持手機APP軟件,硬件網絡條件由甲方業主自備。

 

工藝框圖描述

 

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案例介紹和以往平升公司水廠自動化項目基本一致;

    取水環節核心產品為:DATA-7301、DATA-7302,即通用控制器+擴展型控制器(RTU

    水廠環節核心產品為:DATA-7301、 DATA-7302,即通用控制器+擴展型控制器(RTU)

    供水環節核心產品為:DATA-6311,即低功耗遙測終端機RTU

 

以上內容不再重復,今天案例分享其他2個方面;

    1、中間商劉經理技術實力很強,對現場工藝了如指掌,而且配件選型非常專業,給平升公司出具的工藝圖和設備接口定義說明非常全面,與平升公司工程技術人員溝通非常順暢,所以平升工程師在前期圖紙設計以及程序設計環節沒有任何技術模糊點,一氣呵成;

    綜上所述:平升公司所設計的產品尤其是水廠自動化,泵站監控自動化等項目,都是要詳細現場工藝的落實,前期偷懶沒做考察工作,出現技術模糊點,后期在安裝的過程中會一一體現出來,成倍的增加工作量,所以建議廣大客戶在定合同或者敲定技術附件時,一定要和平升公司項目經理多溝通,多落實技術參數,只有這樣才能保證后期產品調試或者安裝的順暢。

    2、平升公司產品都是一個系列,尤其在自來水供水調度、水文水資源監控等已形成體系,所以在選型的時候,由項目經理配置是非常明智的。比如此項目,如果選用組態軟件、采用通用的PLC系列產品,那么在管網監測環節產品選型、手機APP應用等都會出現技術模糊點,看似簡單其實有大量的技術工作要做,單獨定制開發,費用很高。

    綜上所述,選用平升系列產品,上位機軟件、手機APP、下位機硬件,下位機程序等內部已經調試暢通,只是配套的現場采集設備不一樣而已,整體優化非常完善,也非常穩定,不僅如此在售后服務環節更能體現,平升公司一家公司就能解決整個系統兼容問題,不用再給組態軟件溝通APP不兼容的問題、不用給PLC廠家溝通儀表數據不準確的問題,完全杜絕扯皮現場。

案例分享2——承德張百灣水廠遠程監控系統 

       承德市張百灣鎮供水工程工藝流程如下所示:

4.png

        水廠周邊建有5口水源井,通過兩條管道集中向水廠供水。 
       水廠內兩條管道的進口安裝有流量計和電動閥,經過消毒間后將原水輸送到兩個蓄水池。 
       消毒間內安裝有水質檢測設備和加藥設備,加藥設備自動向供水管道內加藥,對原水進行消毒處理。 
       兩個蓄水池上方均安裝了超聲波水位計,實時監測水池水位。 
       蓄水池后的供水泵房內安裝有4臺加壓泵,均為變頻啟動,和出口管道上的壓力變送器聯動實現對外恒壓供水。 
       供水泵房內還安裝有出水水質檢測設備,實時檢測濁度、PH、余氯等水質參數。

       通信網絡:
       水源井分布在水廠周邊600米范圍內,布線方便,因此水廠內部、水廠及水源井之間均鋪設了光纖,組成了局域網,整個系統基于該通信網絡搭建。

 

       設備配置:
       水源井:5口水源井的水泵啟動柜均安裝在水廠配電間內,通過加裝水源井監控終端,實現5口水源井的遠程監測和遠程控制。 
       水廠消毒間:加裝加藥設備監控終端,監測兩條進水管道的流量、水質以及進口電動閥、加藥設備狀態;根據進廠管道流量和出廠余氯值自動控制化料器、攪拌機、卸酸泵等加藥設備的運行,自動向管道內投加藥劑。 
       水廠供水泵房:供水泵組的啟動柜也安裝在配電間內,通過加裝供水泵房監控終端,監測蓄水池水位、加壓泵組運行參數和狀態、出水壓力和水質,并自動控制加壓泵組對外恒壓供水。

系統功能:
◆ 遠程監控 
水廠監控中心的服務器上安裝上位機監控軟件,實現以下功能: 
① 實時監測整個供水系統的設備運行狀態、運行參數以及流量、水位、壓力、水質等生產數據。 
② 遠程控制水源井水泵、消毒間加藥設備、加壓泵房加壓泵組的啟、停。 
③ 遠程設定水廠出水壓力值。 
④ 遠程切換系統的手動/自動控制模式。 
⑤ 自動生成數據統計報表、過程分析曲線。 
◆ 邏輯自控 
① 蓄水池水位超高時,自動關閉相應進水管道的進口電動閥。 
② 兩條管道進口電動閥全部關閉時,所有水源井水泵同時停泵。 
③ 兩個清水池的水位均到達超低水位時,供水泵房水泵全部關停。 
④ 根據進水管道流量和出水管道余氯值自動控制消毒藥劑的投放比例和投放量。 
⑤ 根據出水管道壓力自動控制供水泵房內水泵的投入數量和運行頻率,實現恒壓供水。

 

現場展示:

 

5.png

 

案例3——四川某縣級水司水廠遠程監控系統

       某縣級水司有多個水廠,下面以其中1個水廠為例介紹該水司的水廠遠程監控系統。 
       該水廠的水源為湖泊,取水泵站取水后通過管道輸送給水廠,水廠內對原水進行加藥、加氯等處理,通過加壓泵組加壓后輸送到高位清水池,再自流向用戶供水。 
       水廠工藝流程如下所示:

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       ◆ 原水進廠后,先進行加藥處理,給加藥設備上電即可自動向進水管道內加藥。 
       ◆ 原水經加藥混凝、澄清處理后進入調節池,給加氯間的加氯設備上電即可自動向調節池與加壓泵房間的管道內加氯。 
       ◆ 加壓泵房內配置4臺泵,采用軟啟動的控制方式,每臺泵均配有水泵啟動柜。 
       ◆ 加壓泵房距高位清水池約500米,高位清水池通過自流的方式向用戶供水。

 

      通信網絡:
       該供水系統中取水泵站、水廠和高位水池的距離雖然不遠,但因地處山區,布線困難,因此采用了GPRS-VPN專網的組網方式。
       現場監控設備通過GPRS向水廠和水司兩級中心上報數據。 
       水廠和水司監控中心內均配置GPRS數據傳輸模塊DATA-6107,以接收現場監控數據并下發操控指令。

 

       設備配置:
       取水泵站:取水泵站內安裝有3臺取水泵、配置了水泵啟動柜,通過加裝取水泵站監控設備,實現取水泵組的遠程監測和遠程控制。 
       水廠:水廠內布線方便,通過加裝水廠監控設備,集中實現加藥、加氯、加壓泵組的實時監控;多個水池的水位監測;水廠進/出水流量、壓力和出廠水質的監測。 
       高位水池:高位水池附近無電源,通過加裝太陽能供電型高位水池監測終端和投入式水位計,實現水池水位的在線監測。

 

       系統功能:

       ◆ 遠程監控
       該系統實現了水司和水廠的兩級監控。 
       水司監控中心主要是監測水廠整體運行數據、運行狀態,以便于統計、分析(監控軟件中未分配設備控制權限)。 
      水廠監控中心在監控各工藝環節運行數據、設備狀態的同時,可對取水泵組、加藥/加氯設備、加壓泵組等環節實施遠程控制(監控軟件中分配了設備控制權限),并可遠程切換系統的手動/自動控制模式。 
      ◆ 邏輯自控 
       ① 加藥設備和取水泵組實現聯動,即取水泵組啟動時加藥設備同時啟動、取水泵組停泵時加藥設備同時停止。 
       ② 加氯設備和加壓泵組實現聯動,即加壓泵組啟動時加氯設備同時啟動、加壓泵組關停時加氯設備同時關停。 
       ③ 高位水池和加壓泵組實現聯動,即高位水池水位超高時,加壓泵組自動停泵;高位水池水位超低時,加壓泵組自動開泵。

 

       現場展示:

 

7.png

  

其它項目現場展示


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 水廠自動化控制系統解決方案

適用范圍

自來水廠自動化控制系統適用于供水企業遠程監控管理水廠。

水廠操作人員可以在水廠控制室遠程監測廠內水池水位、進廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質等信息;遠程監測加壓泵組、配電設備及其它自動化設備的工作情況;遠程控制加壓泵的啟停。

水司調度中心工作人員及公司主管領導可以遠程監測各水廠的工作情況及水廠操作人員的操作情況。

 

系統示意圖


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系統功能


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軟件界面

 

      

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 水務信息化


水務信息化涵蓋城鄉供水中的水源地取水、水廠制水、管網輸水、用戶用水等各個環節,以節能降耗、減員增效和精細管理為根本出發點,是水司實現智慧化運營的重要途徑。


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       針對自來水公司供水業務流程,公司研發了智慧供水監控管理平臺,包含了七大子系統。

       平升智慧供水系統平臺(點擊下方按鈕,查看詳情。)

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       【備注:如果自來水公司已經建設了若干子系統,需要把子系統整合為統一的智慧供水系統,可參考系統整合軟件
“智慧供水監控管理平臺”(點擊查看詳情)。】

 

案例照片


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供水榮譽證書.jpg

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審核編輯(王靜)
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