新型智能二次供水控制系统研究
邹亨保王文胜
(芜湖华衍水务有限公司,安徽芜湖241000)
摘要:简要介绍了二次供水的现状和智能二次供水泵房系统主要设备概况,阐述了智能二次供水的工艺流程,重点分析了智能二次供水系统的组成、配置、拓扑结构、控制原理、控制方式以及系统的操作,为今后二次供水的安全可靠控制提供了有效的解决方案。
关键词:二次供水;智能控制;PLC
0引言
随着城市化进程的不断推进,城区内高层及小高层住宅大量出现,二次供水模式已逐步开放,成为城市供水的重要组成部分,它是提供城市公共供水管网末梢和特殊区域用水的重要措施。人们对于供水质量和供水系统可靠性及稳定性的要求也在不断提高,尤其是高峰用水期间,因此,先进的智能二次供水系统应运而生,芜湖华衍水务开发的管网叠压加箱式错峰变频恒压智能无人值守全自动二次供水系统就是众多二次供水方案中安全可靠的一种,该系统是以PLC为控制核心、变频器为调速执行部件,包括网络传输、视频监控等关键部分的恒压供水系统,实现了供水泵房全过程自动化和智能化管理,有效解决了
二次供水工程中尤其是高峰供水期间的稳定性和可靠性等问题。
1二次供水系统概述
芜湖华衍水务二次供水加压泵房采用的是管网叠压加箱式错峰变频恒压供水智能控制系统。该供水系统是在变频恒压供水的基础上发展起来的,它的先进之处在于以市政管网叠压供水为主,同时辅以水箱供水,供水过程完全是在一个密封的环境中,避免了饮用水在供水过程中的二次污染,同时也有效解决了短时间内停水的用水问题。为了有效地把生活用水安全、环保地提供给用户,芜湖华衍水务针对供水系统控制要求,在二次供水泵房内配置了完善可靠的硬件设备,泵房内设备主要有配电柜、PLC控制柜、变频控制柜、安防系统、门禁系统、多泵供水泵组、不锈钢水箱、消毒仪、余氯仪、浊度仪等,有效保证了居民生活用水的安全。
1.1泵房设施
1.1.1水箱
每个泵房有两套不锈钢水箱,两个水箱通过管道连通,保证清洗其中一个水箱时另一个水箱可以正常供水,每个水箱安装一套超声波液位计,实时监控水箱液位的变化。当市政管网压力低于允许压力或市政管网停水时,市政管网进水阀门关闭,由水箱向用户供水,当水箱水位达到最低点时水泵停止运
转。当管网压力达到或高于允许压力时,系统自动给水箱补水到液位上限。同时为了保证水箱内水质,系统每24h定时更换一遍水箱内的水。
1.1.2消毒仪
自来水通过水泵进入水箱,再由水箱提供用水水源,由于自来水在水箱中作停留,有时可能停留时间稍长,为保护用户用水的质量,引进了消毒设备对二次供水水体进行二次消毒,保证用户放心使用每一滴水。1.1.3余氯仪
水是我们生活中不可或缺的一种资源,以前人们都是直接喝生水,但现在科技发达了,污染也变得严重了,水质受到了污染。生水中含有大量的细菌和寄生虫,于是我们便使用消毒,但氯过高会对人体产生危害,因此使用余氯分析仪,对水溶液中余氯含量进行连续监测和处理。
1.1.4浊度仪
采用90毅散射光原理,对水中含有泥土粉尘、微细有机物和其他微生物进行检测与处理,使人们用上、喝上安全、干净、放心的水源。
1.1.5泵组
二次供水一般从5层开始,一般每7层为一个加压区,每个加压区根据用户多少设置2~4台加压泵进行供水,其中1台为备用泵,这几个泵组成一个完整的供水系统对所在楼层进行独立供水,每台泵进行均时变频恒压供水。这个泵的组合叫做泵组,泵组是芜湖华衍二次供水的核心设备,泵组出口管道装有压力传感器和电接点压力表,实时监控管道压力,当实际压力大于设定的最高限位压力值时,HMI上会报超压报警,水泵会停止运行。
1.1.6管道
芜湖华衍建设的二次供水泵房均使用304不锈钢管道进行供水,确保水质安全可靠无污染。
1.2控制系统
智能二次供水系统包含PLC控制部分、每个区的变频供水部分,PLC控制柜负责整个泵房控制系统的管理和协调工作,负责下位数据的收集和向上位系统传送数据。每个加压区即每套泵组配置一套变频控制柜,负责本区楼层的恒压供水控制,同时负责将数据传送到PLC系统并接收PLC系统传送的数据。
1.3视频监控
泵房采取无人值守,安全防护设施分为门禁、摄像机、显示屏等。安防系统不仅在本地存储泵房视频
数据,而且通过光纤通信实时在线视频监视整个泵房设备,将视频数据传送到二供调度中心。
1.4数据传输
智能二次供水系统采用了各类先进的网络通信系统,实现上下位各个层次设备之间的数据传输。通过MODBUS现场总线通信方式将所有进出口的电磁流量计的瞬时流量和累计流量信号传送到PLC控制系统;PLC控制柜和所有变频控制柜都通过TCP/IP工业以太网进行数据交换,组成内部通信网,实时传送和监控系统的运行;PLC柜配置一台光纤交换机,负责将泵房的视频信号和控制系统的控制数据实时传送到芜湖华衍二供调度中心。二供调度中心将每个小区泵房的运行数据
变频器恒压供水Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu 36