恒壓供水控制系統的設計

發布日期：2012-06-15 15:36  瀏覽次數：

整個恒壓供水系統主要包括兩大部分：水源地引水采集系統及水廠恒壓輸水系統。
水源地引水采集系統主要由6組現地供水井群組成。每組供水井群由一個現地井群集中控制室及5眼水井組成,每眼水井有一現地控制井房。現地井群集中控制室設有本組水井高低壓配電系統及本組水泵啟停集中控制系統。5眼水井分別為1眼深井及4眼淺井，編號分別為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。
水廠控制網絡主要由總控室中心、高低壓配電系統、蓄水池、加藥泵房、二泵房組成。其中總控室中心是整個系統的核心。二泵房共有5臺供水泵組成，其中55KW變頻泵1臺，75KW變頻泵2臺，75KW軟啟動泵2臺，主要完成對城市的變頻恒壓供水；總控室中心作為整個供水系統的監控調度中心，負責整個恒壓供水系統的5臺輸水泵及30眼水井泵的集中調度與控制。 

控制系統設計方案

設計依據

（1）系統設計能力為5萬噸/24小時，平均供水2083.3立方米/小時；

（2）水源地有30個水泵供水，其中6臺水泵分別由30KW的電機驅動，24個水泵由11KW的電機驅動；

（3）水廠有2個5000立方米的蓄水池，共計10000立方米；

（4）較終控制對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）每個單井泵的運行要求有手動、自動和遠程控制三種方式；

（7）每5個單井為一個井群，每一井群設一本地集中控制室，統一協調各單井泵的運行，實現泵群的聯網優化運行；

（8）水廠設一總控室，作為遠程監控站點，實現遠程集中管理和調度。

設計原則

（1）先進性原則：控制方案功能強、技術先進、合理。采用先進的體系結構，選用先進成熟的技術和設備及軟硬件平臺，營造高起點的系統開發與應用環境，使系統能隨著科學技術的發展而不斷平滑升級。

（2）安全性、可靠性原則：設備運行可靠、性能穩定。方案中所選擇的每個元件和設備其MTBF必須滿足系統運行要求；設備應具有自檢、自診斷功能；系統應能及早發現設備故障，避免發生事故，局部故障不造成錯誤輸出，并能自動報警；現地單井站應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）實用性原則：應充分考慮利用資源，能使用戶較方便地實現各種功能。實現供水泵運行優化合理調度；充分考慮用戶的使用頻度和應用程度，設置系統控制流程、合理設計存儲和服務體系，使操作、維護簡單方便。

（4）經濟性原則：采用較合理的方案，較大程度的保護廠方原有的投資。使設備運行經濟節能、運行維護費用低；達到較優的性能/價格比。

（5）開放性原則：系統設計應采用開放技術、開放結構、開放系統組件和開放用戶接口，以利于網絡的維護、擴展升級及外界信息的溝通，易于擴展，以降低二次投資。

（6）靈活性原則：采用積木式模塊組合和結構化設計，使系統配置靈活，滿足系統逐步到位的建網原則，使網絡具有強大的可增長性和強壯性，。

設計思路

水廠水源地引水及變頻恒壓供水系統總體按以下幾部分來設計：

（1）水源地取水。在水源地分布有30眼水井，由30臺水泵進行輸水。每臺水泵的引水啟停、運行時間分為三種方式控制：手動、本地集中及遠程。手動控制：即水泵的啟停完全由人工現場控制；本地集中：即水泵的啟停受本組井群的本地集中控制系統控制；遠程：即水泵的啟停受遠程中心控制系統的總體控制。

本部分主要又分以下幾個單元：

a.現地站單井控制系統；

b.現地站井群控制系統；

c.上位中心控制系統；

d.現地站網絡通訊系統；

e.中心站與現地站無線網路通訊系統。

（2）水廠蓄水。水廠將水源地來水蓄積在2個蓄水池內，每個蓄水池均有一個水位計監測蓄水池水位。水源地井泵的啟停以水廠蓄水池的水位為控制目標。

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

a.水廠信號采集系統；

b.二泵房電氣供電系統；

c.二泵房控制系統。

（4）總控室中心控制系統。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來控制，實現整個系統的合理調度、管理及監控。

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