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恒壓供水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

發(fā)布日期：2012-06-15 15:36 瀏覽次數(shù)：

整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)主要包括兩大部分：水源地引水采集系統(tǒng)及水廠恒壓輸水系統(tǒng)。
水源地引水采集系統(tǒng)主要由6組現(xiàn)地供水井群組成。每組供水井群由一個(gè)現(xiàn)地井群集中控制室及5眼水井組成,每眼水井有一現(xiàn)地控制井房。現(xiàn)地井群集中控制室設(shè)有本組水井高低壓配電系統(tǒng)及本組水泵啟停集中控制系統(tǒng)。5眼水井分別為1眼深井及4眼淺井，編號(hào)分別為1#、2#、3#、4#、5#井，其中1#及2#井分布在集中控制室，3、4、5#井以集中控制室為中心呈分布式分布。
現(xiàn)地6組井群共30眼井的引水通過20余公里的輸水管線輸送到水廠，再由供水泵群給城市居民供水。
水廠控制網(wǎng)絡(luò)主要由總控室中心、高低壓配電系統(tǒng)、蓄水池、加藥泵房、二泵房組成。其中總控室中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心。二泵房共有5臺(tái)供水泵組成，其中55KW變頻泵1臺(tái)，75KW變頻泵2臺(tái)，75KW軟啟動(dòng)泵2臺(tái)，主要完成對(duì)城市的變頻恒壓供水；總控室中心作為整個(gè)供水系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)度中心，負(fù)責(zé)整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)的5臺(tái)輸水泵及30眼水井泵的集中調(diào)度與控制。

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為5萬噸/24小時(shí)，平均供水2083.3立方米/小時(shí)；

（2）水源地有30個(gè)水泵供水，其中6臺(tái)水泵分別由30KW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，24個(gè)水泵由11KW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

（3）水廠有2個(gè)5000立方米的蓄水池，共計(jì)10000立方米；

（4）較終控制對(duì)象是水廠蓄水池水位及出水口壓力；

（5）水源地與自來水廠蓄水池的距離為20公里；

（6）每個(gè)單井泵的運(yùn)行要求有手動(dòng)、自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制三種方式；

（7）每5個(gè)單井為一個(gè)井群，每一井群設(shè)一本地集中控制室，統(tǒng)一協(xié)調(diào)各單井泵的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)泵群的聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行；

（8）水廠設(shè)一總控室，作為遠(yuǎn)程監(jiān)控站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理和調(diào)度。

設(shè)計(jì)原則

（1）先進(jìn)性原則：控制方案功能強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、合理。采用先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，選用先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)備及軟硬件平臺(tái)，營造高起點(diǎn)的系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用環(huán)境，使系統(tǒng)能隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷平滑升級(jí)。

（2）安全性、可靠性原則：設(shè)備運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定。方案中所選擇的每個(gè)元件和設(shè)備其MTBF必須滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求；設(shè)備應(yīng)具有自檢、自診斷功能；系統(tǒng)應(yīng)能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，避免發(fā)生事故，局部故障不造成錯(cuò)誤輸出，并能自動(dòng)報(bào)警；現(xiàn)地單井站應(yīng)具有必要的冗余配置；信息采集及控制輸出，要考慮多重軟件硬件閉鎖。

（3）實(shí)用性原則：應(yīng)充分考慮利用資源，能使用戶較方便地實(shí)現(xiàn)各種功能。實(shí)現(xiàn)供水泵運(yùn)行優(yōu)化合理調(diào)度；充分考慮用戶的使用頻度和應(yīng)用程度，設(shè)置系統(tǒng)控制流程、合理設(shè)計(jì)存儲(chǔ)和服務(wù)體系，使操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便。

（4）經(jīng)濟(jì)性原則：采用較合理的方案，較大程度的保護(hù)廠方原有的投資。使設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)節(jié)能、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；達(dá)到較優(yōu)的性能/價(jià)格比。

（5）開放性原則：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用開放技術(shù)、開放結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng)組件和開放用戶接口，以利于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、擴(kuò)展升級(jí)及外界信息的溝通，易于擴(kuò)展，以降低二次投資。

（6）靈活性原則：采用積木式模塊組合和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)配置靈活，滿足系統(tǒng)逐步到位的建網(wǎng)原則，使網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的可增長(zhǎng)性和強(qiáng)壯性，。

設(shè)計(jì)思路

水廠水源地引水及變頻恒壓供水系統(tǒng)總體按以下幾部分來設(shè)計(jì)：

（1）水源地取水。在水源地分布有30眼水井，由30臺(tái)水泵進(jìn)行輸水。每臺(tái)水泵的引水啟停、運(yùn)行時(shí)間分為三種方式控制：手動(dòng)、本地集中及遠(yuǎn)程。手動(dòng)控制：即水泵的啟停完全由人工現(xiàn)場(chǎng)控制；本地集中：即水泵的啟停受本組井群的本地集中控制系統(tǒng)控制；遠(yuǎn)程：即水泵的啟停受遠(yuǎn)程中心控制系統(tǒng)的總體控制。

本部分主要又分以下幾個(gè)單元：

a.現(xiàn)地站單井控制系統(tǒng)；

b.現(xiàn)地站井群控制系統(tǒng)；

c.上位中心控制系統(tǒng)；

d.現(xiàn)地站網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)；

e.中心站與現(xiàn)地站無線網(wǎng)路通訊系統(tǒng)。

（2）水廠蓄水。水廠將水源地來水蓄積在2個(gè)蓄水池內(nèi)，每個(gè)蓄水池均有一個(gè)水位計(jì)監(jiān)測(cè)蓄水池水位。水源地井泵的啟停以水廠蓄水池的水位為控制目標(biāo)。

（3）水廠變頻恒壓供水。通過二泵房5臺(tái)供水泵向城市供水。本部分主要包括以下幾個(gè)單元：

a.水廠信號(hào)采集系統(tǒng)；

b.二泵房電氣供電系統(tǒng)；

c.二泵房控制系統(tǒng)。

（4）總控室中心控制系統(tǒng)。所有水源地單井泵的啟停供水以及水廠輸水泵的變頻恒壓輸水均由總控室中心控制系統(tǒng)來控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的合理調(diào)度、管理及監(jiān)控。