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水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)
自來水廠自控系統(tǒng)
摘要：水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)適用于供水企業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理水廠。
水廠操作人員可以在水廠控制室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)廠內(nèi)水池水位、進(jìn)廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質(zhì)等信息；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)加壓泵組、配電設(shè)備及其它自動(dòng)化設(shè)備的工作情況；遠(yuǎn)程控制加壓泵的啟停。水司調(diào)度中心工作人員及公司主管領(lǐng)導(dǎo)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)各水廠的工作情況及水廠操作人員的操作情況。
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水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)適用范圍
水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)適用于供水企業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理水廠。
水廠操作人員可以在水廠控制室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)廠內(nèi)水池水位、進(jìn)廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質(zhì)等信息；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)加壓泵組、配電設(shè)備及其它自動(dòng)化設(shè)備的工作情況；遠(yuǎn)程控制加壓泵的啟停。
水司調(diào)度中心工作人員及公司主管領(lǐng)導(dǎo)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)各水廠的工作情況及水廠操作人員的操作情況。
系統(tǒng)示意圖
系統(tǒng)功能
軟件界面
應(yīng)用案例
案例1——承德張百灣水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)
承德市張百灣鎮(zhèn)供水工程工藝流程如下所示：
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(nèi)兩條管道的進(jìn)口安裝有流量計(jì)和電動(dòng)閥，經(jīng)過消毒間后將原水輸送到兩個(gè)蓄水池。
消毒間內(nèi)安裝有水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備和加藥設(shè)備，加藥設(shè)備自動(dòng)向供水管道內(nèi)加藥，對(duì)原水進(jìn)行消毒處理。
兩個(gè)蓄水池上方均安裝了超聲波水位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水池水位。
蓄水池后的供水泵房?jī)?nèi)安裝有4臺(tái)加壓泵，均為變頻啟動(dòng)，和出口管道上的壓力變送器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)外恒壓供水。
供水泵房?jī)?nèi)還安裝有出水水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)檢測(cè)濁度、PH、余氯等水質(zhì)參數(shù)。
通信網(wǎng)絡(luò)：
水源井分布在水廠周邊600米范圍內(nèi)，布線方便，因此水廠內(nèi)部、水廠及水源井之間均鋪設(shè)了光纖，組成了局域網(wǎng)，整個(gè)系統(tǒng)基于該通信網(wǎng)絡(luò)搭建。
設(shè)備配置：
水源井：5口水源井的水泵啟動(dòng)柜均安裝在水廠配電間內(nèi)，通過加裝水源井監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)5口水源井的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
水廠消毒間：加裝加藥設(shè)備監(jiān)控終端，監(jiān)測(cè)兩條進(jìn)水管道的流量、水質(zhì)以及進(jìn)口電動(dòng)閥、加藥設(shè)備狀態(tài)；根據(jù)進(jìn)廠管道流量和出廠余氯值自動(dòng)控制化料器、攪拌機(jī)、卸酸泵等加藥設(shè)備的運(yùn)行，自動(dòng)向管道內(nèi)投加藥劑。
水廠供水泵房：供水泵組的啟動(dòng)柜也安裝在配電間內(nèi)，通過加裝供水泵房監(jiān)控終端，監(jiān)測(cè)蓄水池水位、加壓泵組運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)、出水壓力和水質(zhì)，并自動(dòng)控制加壓泵組對(duì)外恒壓供水。
水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能：
◆ 遠(yuǎn)程監(jiān)控
水廠監(jiān)控中心的服務(wù)器上安裝上位機(jī)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)以下功能：
① 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)供水系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)以及流量、水位、壓力、水質(zhì)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
② 遠(yuǎn)程控制水源井水泵、消毒間加藥設(shè)備、加壓泵房加壓泵組的啟、停。
③ 遠(yuǎn)程設(shè)定水廠出水壓力值。
④ 遠(yuǎn)程切換系統(tǒng)的手動(dòng)/自動(dòng)控制模式。
⑤ 自動(dòng)生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、過程分析曲線。
◆ 邏輯自控
① 蓄水池水位超高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)進(jìn)水管道的進(jìn)口電動(dòng)閥。
② 兩條管道進(jìn)口電動(dòng)閥全部關(guān)閉時(shí)，所有水源井水泵同時(shí)停泵。
③ 兩個(gè)清水池的水位均到達(dá)超低水位時(shí)，供水泵房水泵全部關(guān)停。
④ 根據(jù)進(jìn)水管道流量和出水管道余氯值自動(dòng)控制消毒藥劑的投放比例和投放量。
⑤ 根據(jù)出水管道壓力自動(dòng)控制供水泵房?jī)?nèi)水泵的投入數(shù)量和運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。
現(xiàn)場(chǎng)展示：
案例2——四川某縣級(jí)水司水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)
某縣級(jí)水司有多個(gè)水廠，下面以其中1個(gè)水廠為例介紹該水司的水廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
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(nèi)對(duì)原水進(jìn)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：
◆ 原水進(jìn)廠后，先進(jìn)行加藥處理，給加藥設(shè)備上電即可自動(dòng)向進(jìn)水管道內(nèi)加藥。
◆ 原水經(jīng)加藥混凝、澄清處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，給加氯間的加氯設(shè)備上電即可自動(dòng)向調(diào)節(jié)池與加壓泵房間的管道內(nèi)加氯。
◆ 加壓泵房?jī)?nèi)配置4臺(tái)泵，采用軟啟動(dòng)的控制方式，每臺(tái)泵均配有水泵啟動(dòng)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(wǎng)絡(luò)：
該供水系統(tǒng)中取水泵站、水廠和高位水池的距離雖然不遠(yuǎn)，但因地處山區(qū)，布線困難，因此采用了GPRS-VPN專網(wǎng)的組網(wǎng)方式。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備通過GPRS向水廠和水司兩級(jí)中心上報(bào)數(shù)據(jù)。
水廠和水司監(jiān)控中心內(nèi)均配置GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊DATA-6107，以接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并下發(fā)操控指令。
設(shè)備配置：
取水泵站：取水泵站內(nèi)安裝有3臺(tái)取水泵、配置了水泵啟動(dòng)柜，通過加裝取水泵站監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)取水泵組的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
水廠：水廠內(nèi)布線方便，通過加裝水廠監(jiān)控設(shè)備，集中實(shí)現(xiàn)加藥、加氯、加壓泵組的實(shí)時(shí)監(jiān)控；多個(gè)水池的水位監(jiān)測(cè)；水廠進(jìn)/出水流量、壓力和出廠水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。
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(jiān)測(cè)終端和投入式水位計(jì)，實(shí)現(xiàn)水池水位的在線監(jiān)測(cè)。
系統(tǒng)功能：
◆ 遠(yuǎn)程監(jiān)控
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水司和水廠的兩級(jí)監(jiān)控。
水司監(jiān)控中心主要是監(jiān)測(cè)水廠整體運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)，以便于統(tǒng)計(jì)、分析（監(jiān)控軟件中未分配設(shè)備控制權(quán)限）。
水廠監(jiān)控中心在監(jiān)控各工藝環(huán)節(jié)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)的同時(shí)，可對(duì)取水泵組、加藥/加氯設(shè)備、加壓泵組等環(huán)節(jié)實(shí)施遠(yuǎn)程控制（監(jiān)控軟件中分配了設(shè)備控制權(quán)限），并可遠(yuǎn)程切換系統(tǒng)的手動(dòng)/自動(dòng)控制模式。
◆ 邏輯自控
① 加藥設(shè)備和取水泵組實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，即取水泵組啟動(dòng)時(shí)加藥設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)、取水泵組停泵時(shí)加藥設(shè)備同時(shí)停止。
② 加氯設(shè)備和加壓泵組實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，即加壓泵組啟動(dòng)時(shí)加氯設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)、加壓泵組關(guān)停時(shí)加氯設(shè)備同時(shí)關(guān)停。
③ 高位水池和加壓泵組實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，即高位水池水位超高時(shí)，加壓泵組自動(dòng)停泵；高位水池水位超低時(shí)，加壓泵組自動(dòng)開泵。
現(xiàn)場(chǎng)展示：
其它項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)展示
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