殷雪梅
甘肃省水利厅石羊河流域管理局 甘肃武威 733000
摘要:邓马营湖饮用水供水工程信息化自动化系统涵盖供水中的水源地取水、管网输水、用户用水等各个环节，以节能降耗、减负增效和精管理为根本出发点，是邓马营湖水厂实现智慧化运营的重要途径。
关键词:饮用水；监控；监测；自动化；用水安全
凉州区邓马营湖水厂，通过深井泵给清水池蓄水，送水泵房通过加压给荣华新村居民及4个大型养殖厂供水，日供水量6000m3。消毒系统采用次氯酸钠发生器，保证居民用水安全。由于邓马营湖水厂设备为手动操作、人工现场监视水位、流量、泵的工作状态及参数，无法有效实时监测和远程控制。而管网的闸门布局分散，且都为就地人工操作，操作和管理起来极不方便，管网压力及流量只有人工到现场巡视，无法实时了解现场情况，造成管理不便和成本高昂。本设计综合自动化系统建设的最终目标是建设深井泵、送水泵房、管网压力、流量及分水口、清水池的远程数据采集、远程控制和远程视频监控为核心的先进信息技术、联合调度系统，实现水厂全生产流程的自动化控制，达到水厂的高效节能管理、生产数据信息收集和处理的数字化、集成化和智能化，建立起能提高人饮工程自动化水平、促进项目技术升级和工程安全运行的调度管理信息系统，全面提升邓马营湖饮用水供水保障。
1 系统设计简介
1）系统工程应建设成为具备高可靠、高性能的全计算机远程监控系统，同时具备远程维护、全网络化信息交换的现代控制水平。
2）实现计算机监控系统站内现地LCU装置、DTU设备、电机-水泵-阀门机组、测流设备等系统之间的数据通信。
3）在实现本地自动化运行控制及远程调度中心与管理处遥控、遥信、遥测、遥调、遥视三级控制功能。实现所有调控命令都由上级调度中心发出，实现各泵站所有机电设备远方控制、实现整个系统的运行特征和水力条件遥测、实现整个系统各泵站现场视频信号的远方遥视等功能。
4）平衡水厂设备运行的粗放水平与综合自动化系统的操作水平关系。系统设计时充分考虑操作和维护方面的实际情况，采用直观的操作界面，使操作的界面环境尽量贴近现实的控制对象，操作人员很容易理解。
5）具备进一步扩容和自动化升级的功能。
2 系统设计概况
监控项目和监测点分布：本设计由深井泵、清水池、加药系统、加压泵站、管网及管道分水口、中控室等主要控制管理节点构成。全长16.243km,通过采集管网压力及流量信号，远程操作分水口阀门,可以实现集中管理,分散控制。
工程综合自动化系统调度中心设在水厂控制室，深井泵房、送水泵房、蓄水池、管网各分水口配置自动化控制站及视频监视系统，自动化系统按无人值班、有人值守、全线采用调度中心统一调度和自动运行的目标设置。
2.1水源地监控
2.1.1 控制功能
将原有深井泵自耦启动柜更换为软启动柜，配置30KW软启动器。
2.2 厂区控制
2.2.1 系统功能
1)采集功能
采集泵站及各管道分水口上送的模拟量、开关量、以及用于工程实时控制、分析和报表统计等经计算后的处理信息并存入数据库。通过与测量系统的有关接口采集工程观测量。数据处理将包括合理性、越限检查和报警显示。采集处理的信息包括：
2)显示功能
在地图上显示现场测点信息的地理位置，在鼠标点击监测点时会进入详细的测点信息界面。
3)存储功能
监控主机接受所有测控装置的监测数据，自动检验，对超差数据自动报警，检验后的数据存入数据库中。
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4)数据通讯功能
数据通讯包括现场级和管理级的数据通讯。
5)管理功能
监控主机有监测数据的一般管理能力，并有信号超限报警功能。信息管理主机作为系统的综合信息管理中心，具有在线监测、数据库管理、测点管理、安全管理、系统管理、监控模型管理等。包括数据的自动采集、测值的离线分析、工程档案资料、报表制作、图形制作、浏览器、辅助工具、帮助系统等内容。
6)系统自检功能
系统具有自检功能，可对测控装置内的数据存储器、CPU、时钟、供电状况、电池电压和测量电路进行自检，监控主机和管理主机可显示状态信息，以便及时维护系统。
7)系统防雷抗干扰功能
在系统的供电线路、分水口测点、通讯线路及计算机房等重要部位均设有防雷设备，采取了三级防雷保护措施，确保系统在雷击和电源波动等情况下能正常工作。电源和通讯线路可防1500W雷电感应，分水口测控装置可防600W雷电感应。
2.2.2自动投药系统
余氯反馈控制：按照投加以后水中的余氯进行反馈控制。在处理水出厂前，检查水中余氯，该值被反馈到控制系统中，并与余氯设定值比较，控制系统根据两者的偏差情况，采用PID调节方式调节投加量，使滤后水余氯稳定在设定值附近。
2.2.3恒压供水系统
由于水的流量大小与水泵的转速有关，即流量Q∝n（转速），控制泵的转速就达到控制水的流量的大小，也就起到了控制水压的作用。
2.3 管网控制
全线管网有12个分水口，每个分水口装有电磁流量计、压力变送器、电动蝶阀。由于管网无市电，使用太阳能+蓄电池方式供电，将各仪表信号通过数传电台传送至水厂中控室进行集中控制。
2.4 视频监控
2.4.1 系统功能
在水源井、中控室、消毒间、泵房、变频室各安装1台高清红外夜视半球摄像机进行24小时自动录像（也可设置为手动录像、视频感知录像或报警录像等方式），在中控室以及厂部安装拼接屏，根据授权，监控人员可以进行本地录像、远端录像或调用历史录像进行查看。
2.4.2拼接屏
系统采用韩国三星工业级DID液晶面板并经过了专业的结构特殊处理后集成。该液晶面板的液晶拼接单元具有高亮度、高对比度、更好的彩色饱和度、更宽的视角、更好的可靠性、影像稳定不闪烁、较长的使用寿命等特征。
3 结语
3.1 实施主要成效
1）工业控制系统软件。支持组态、数据处理、参数设置、视频、通讯等功能，实现现场数据采集通讯，动态显示远程参数、视频信息。
2）清水池水位远程监测。通过综合调度系统，可以实现对清水池水位的远程监测，实现供水区用水量的控制和调度。
3）水处理的自动化监测，实现二氧化氯发生器的运行参数的自动化监测。
4）自动控制。实现变频调速出厂恒压控制、实现水源井机泵和二次加压机泵与清水池水位的闭环控制。
5）机泵运行参数的自动化监测。实现水源井机泵和二次加压泵机泵运行参数的自动化监测。
6）视频监视。集成视频监视功能。
3.2 应用总结
系统建成后，运行稳定，达到了设计效果，实现了厂区自动控制和管网远程控制的目的，提高了管理效率，减轻了工作劳动强度，提升了供水保障能力。
作者简介：殷雪梅，1984年10月，工程师，从事流域水资源管理工作。
论文作者:殷雪梅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/13
标签：水口论文; 系统论文; 管网论文; 功能论文; 泵房论文; 深井泵论文; 水池论文; 《防护工程》2018年第24期论文;