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智慧水廠
自來水廠自控系統(tǒng)
給水自動控制系統(tǒng)
摘要：平升公司自來水水廠自動化系統(tǒng)適用于供水企業(yè)遠程監(jiān)控管理水廠。水廠操作人員可以在水廠控制室遠程監(jiān)測廠內(nèi)水池水位、進廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質(zhì)等信息；遠程監(jiān)測加壓泵組、配電設(shè)備及其它自動化設(shè)備的工作情況；遠程控制加壓泵的啟停。
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適用范圍
平升公司自來水廠自控系統(tǒng)（給水自動控制系統(tǒng)）適用于供水企業(yè)遠程監(jiān)控管理水廠。
水廠操作人員可以在水廠控制室遠程監(jiān)測廠內(nèi)水池水位、進廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質(zhì)等信息；遠程監(jiān)測加壓泵組、配電設(shè)備及其它自動化設(shè)備的工作情況；遠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)可以遠程監(jiān)測各水廠的工作情況及水廠操作人員的操作情況。
系統(tǒng)功能
系統(tǒng)示意圖
軟件界面
自來水廠自控系統(tǒng)應(yīng)用案例
案例1——承德張百灣自來水廠自動化系統(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)兩條管道的進口安裝有流量計和電動閥，經(jīng)過消毒間后將原水輸送到兩個蓄水池。
消毒間內(nèi)安裝有水質(zhì)檢測設(shè)備和加藥設(shè)備，加藥設(shè)備自動向供水管道內(nèi)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(jiān)測水池水位。
蓄水池后的供水泵房內(nèi)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(lián)動實現(xiàn)對外恒壓供水。
供水泵房內(nèi)還安裝有出水水質(zhì)檢測設(shè)備，實時檢測濁度、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，實現(xiàn)5口水源井的遠程監(jiān)測和遠程控制。
水廠消毒間：加裝加藥設(shè)備監(jiān)控終端，監(jiān)測兩條進水管道的流量、水質(zhì)以及進口電動閥、加藥設(shè)備狀態(tài)；根據(jù)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(shè)備的運行，自動向管道內(nèi)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(nèi)，通過加裝供水泵房監(jiān)控終端，監(jiān)測蓄水池水位、加壓泵組運行參數(shù)和狀態(tài)、出水壓力和水質(zhì)，并自動控制加壓泵組對外恒壓供水。
系統(tǒng)功能：
◆ 遠程監(jiān)控
水廠監(jiān)控中心的服務(wù)器上安裝上位機監(jiān)控軟件，實現(xiàn)以下功能：
① 實時監(jiān)測整個供水系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)、運行參數(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 遠程設(shè)定水廠出水壓力值。
④ 遠程切換系統(tǒng)的手動/自動控制模式。
⑤ 自動生成數(shù)據(jù)統(tǒng)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(guān)閉相應(yīng)進水管道的進口電動閥。
② 兩條管道進口電動閥全部關(guān)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(guān)停。
④ 根據(jù)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(jù)出水管道壓力自動控制供水泵房內(nèi)水泵的投入數(shù)量和運行頻率，實現(xiàn)恒壓供水。
現(xiàn)場展示：
案例2——四川某縣級水司水廠遠程監(jiān)控系統(tǒng)
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(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：
◆ 原水進廠后，先進行加藥處理，給加藥設(shè)備上電即可自動向進水管道內(nèi)加藥。
◆ 原水經(jīng)加藥混凝、澄清處理后進入調(diào)節(jié)池，給加氯間的加氯設(shè)備上電即可自動向調(diào)節(jié)池與加壓泵房間的管道內(nèi)加氯。
◆ 加壓泵房內(nèi)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(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，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)場監(jiān)控設(shè)備通過GPRS向水廠和水司兩級中心上報數(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)場監(jiān)控數(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臺取水泵、配置了水泵啟動柜，通過加裝取水泵站監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)取水泵組的遠程監(jiān)測和遠程控制。
水廠：水廠內(nèi)布線方便，通過加裝水廠監(jiān)控設(shè)備，集中實現(xiàn)加藥、加氯、加壓泵組的實時監(jiān)控；多個水池的水位監(jiān)測；水廠進/出水流量、壓力和出廠水質(zhì)的監(jiān)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(jiān)測終端和投入式水位計，實現(xiàn)水池水位的在線監(jiān)測。
系統(tǒng)功能：
◆ 遠程監(jiān)控
該系統(tǒng)實現(xiàn)了水司和水廠的兩級監(jiān)控。
水司監(jiān)控中心主要是監(jiān)測水廠整體運行數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)，以便于統(tǒng)計、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)運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)的同時，可對取水泵組、加藥/加氯設(shè)備、加壓泵組等環(huán)節(jié)實施遠程控制（監(jiān)控軟件中分配了設(shè)備控制權(quán)限），并可遠程切換系統(tǒng)的手動/自動控制模式。
◆ 邏輯自控
① 加藥設(shè)備和取水泵組實現(xiàn)聯(lián)動，即取水泵組啟動時加藥設(shè)備同時啟動、取水泵組停泵時加藥設(shè)備同時停止。
② 加氯設(shè)備和加壓泵組實現(xiàn)聯(lián)動，即加壓泵組啟動時加氯設(shè)備同時啟動、加壓泵組關(guān)停時加氯設(shè)備同時關(guān)停。
③ 高位水池和加壓泵組實現(xiàn)聯(lián)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(xiàn)場展示：
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