Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения

На обеспечение функционирования этих систем приходится значительная доля общих затрат на эксплуатацию зданий. В связи с этим сегодня широкое применение получает автоматизация систем водоснабжения и водоотведения, с помощью которой значительно повышается эффективность их работы, снижаются затраты и аварийность, обеспечивается бесперебойное функционирование коммуникаций.

Профессиональные услуги по автоматизации систем водоотведения и водоснабжения предлагает компания «Акрукс-Про». Мы имеем многолетний опыт работы в данной сфере и беремся за заказы даже самого высокого уровня сложности, обеспечивая оптимальный результат. Подтверждением этому может служить большое количество успешно реализованных проектов автоматизации для крупных объектов жилого, производственного, коммерческого, общественного назначения в Санкт-Петербурге, Ярославле и других городах.

Объекты автоматизации

Автоматизация инженерных сетей водоснабжения и водоотведения зданий и сооружений предусматривает автоматическое управление основными функциональными элементами систем. К числу таких элементов относятся:

• насосные станции, в том числе повысительные станции;
• трубопроводная запорная и регулирующая арматура;
• водоприемные сооружения;
• фильтровальные станции;
• очистные сооружения;
• насосные канализационные станции.

Обеспечив эффективное автоматическое управление этими узлами, удается поддерживать параметры всей системы на заданных значениях и полностью контролировать ее работу.

Основные компоненты системы автоматизации

В состав системы автоматизации водоснабжения и водоотведения входят следующие основные компоненты:

• датчики — устройства, обеспечивающие измерение и контроль рабочих параметров;
• измерительные преобразователи — устройства, которые преобразуют измеряемую величину в измерительный сигнал, удобный для последующей обработки данных;
• модули ввода данных — устройства, преобразующие сигналы от датчиков в цифровую форму с последующей передачей данных на контроллер;
• модули вывода данных — устройства, передающие данные от контроллера к исполнительным устройствам;
• контроллер — программируемое устройство управления. Осуществляет обработку поступающих данных, на основании чего формируются управляющие импульсы, которые направляются на исполнительные устройства;
• исполнительные устройства — устройства, которые оказывают непосредственное воздействие на процесс работы системы водоснабжения или водоотведения в соответствии с командами контроллера. К числу исполнительных устройств относятся электродвигатели, гидравлические и пневматические приводы, релейные установки и другое оборудование.

Цели автоматизации

Автоматизация систем водоотведения и водоснабжения позволяет значительно повысить эффективность их эксплуатации, обеспечивает надежную, бесперебойную и безопасную работу коммуникаций.

Установка системы автоматизации позволяет получить следующие ключевые преимущества:

• оптимизация технологического процесса получения и транспортировки воды. Это позволяет значительно сократить износ насосов и другого оборудования;
• повышение качества воды, подаваемой потребителям. Контроль температуры горячей воды в сетях ГВС, в том числе в зависимости от внешних условий и в соответствии с заданными графиками;
• обеспечение оперативного контроля за работой инженерных систем. Автоматика оперативно извещает о внештатных ситуациях, блокирует аварийные участки, что позволяет избежать серьезного ущерба и позволяет своевременно начать восстановительные работы;
• обеспечение оптимизированного расходования ресурсов.

Благодаря автоматизации систем водоснабжения и отведения удается значительно сократить расходы на их эксплуатацию и обслуживание. Общий объем экономии может превышать 30%.

Наше предложение

Выполнять работы по установке систем автоматизации должны только квалифицированные специалисты. Компания «Акрукс-Про» обеспечивает полный цикл работ, включающий проектирование, монтаж, пусконаладку и техническое обслуживание систем автоматизации. Мы применяем передовое оборудование и технологические решения. Благодаря этому наши заказчики получают максимальный полезный эффект от автоматизации инженерных систем.

Описание системы автоматизации водоснабжения

Подробное описание системы автоматизации водоснабжения и пожаротушения смотри том 5.7.4, 9.2.

Автоматизация систем водоснабжения предусмотрена в соответствии с действующими нормами и правилами.

Насосная станция противопожарного водоснабжения

В блоке насосной станции предусмотрен:

• местный контроль давления на входе насосов;
• местный и автоматический контроль давления на выходе насосов;
• автоматический ввод резервного насоса при выходе из строя рабочего или при низком давлении в напорном трубопроводе;
• измерение температуры внутри помещения насосной и сигнализация низкой температуры воздуха ниже 10°С в помещении насосной;
• местное и дистанционное управление электроприводными задвижками в насосной станции;
• местное и дистанционное управление с реализацией плавного пуска противопожарных насосных агрегатов;
• отключение насосов в автоматическом режиме при аварии;
• защита от сухого хода;
• самозапуск после пропадания давления и повторного восстановления электропитания;
• сигнализация состояния насосов (включен/выключен);
• сигнализация состояния электроприводных задвижек (открыта/закрыта).
• сигнализация несанкционированного входа в блок;
• сигнализация «авария» оператору;
• автоматическое отключение пожарных насосов при мин. уровне воды в пожарных резервуарах.
• контроль за работой циркуляционно-противопожарных, пожарных насосов, в операторную;
• автоматическое включение противопожарных насосов и открытие приводных задвижек на напорном коллекторе при режиме «пожар»;
• автоматическое отключение циркуляционного насоса при включении пожарного насоса.

Резервуары противопожарного запаса воды, V=2000 м 3

• измерение уровня воды и сигнализация предельных уровней: минимальный, противопожарный, максимальный, аварийный максимальный;
• дистанционное измерение температуры воды и сигнализация предельных значений.
• автоматическое открытие задвижки (в технологическом помещении) для подачи воды в резервуары при понижении отметки уровня противопожарного запаса воды;
• автоматическое закрытие задвижки (в технологическом помещении) при достижении максимального уровня в РВС-2000.

Технологическое помещение при резервуаре противопожарного запаса воды

• автоматическое открытие задвижки для подачи воды в резервуары при достижении отметки противопожарного запаса воды;
• автоматическое закрытие задвижки при достижении максимального уровня в РВС-2000.

Закрытая стоянка техники, склад оборудования, запасных частей

В помещении автостоянки предусмотрена система автоматического водяного пожаротушения. Запуск автоматической системы пожаротушения осуществляется посредством подачи сигнала от извещателей установок пожарной сигнализации. В насосной станции пожаротушения происходит переключение циркуляционных насосов в режим пожаротушения и открытие задвижки с электроприводом, расположенной на вводе.

Пожарный гидрант

Пожарный гидрант оснащен приборами контроля температурного режима.

В блоках ПГ, расположенных на площадке ПСП предусмотрена кнопка включения основных насосов, установленных в насосной станции противопожарного водоснабжения, при пожаре.

Внутреннее водяное пожаротушение

Во всех помещениях, оборудованных внутренним пожаротушением, предусмотрена установка пожарных кранов, оборудованных датчиками положения пожарного крана.

Управление водоснабжением

ООО Радиоавтоматика осуществляет производство, поставку, при необходимости — наладку, гарантированное обслуживание систем управления объектами водоснабжения.

При необходимости, мы работаем с Заказчиком, начиная от составления технического задания на разработку и изготовления оборудования и до адаптации изготовленного оборудования для конкретной задачи в сфере управления водоснабжением.

Мы можем уверенно сказать, что по ряду параметров и возможностей наши системы управления объектами водоснабжения превосходят зарубежные аналоги, а по стоимости намного дешевле.

На данный момент нашей компанией осуществляется серийное производство следующих систем для управления водоснабжением.

Автоматизированная система управления артезианской скважиной АСУ АС

Система предназначена для дистанционного управления оборудованием скважин водоснабжения, контроля состояния оборудования и технологических параметров с центрального (или локального) диспетчерского пункта посредством кабельной линии связи или GSM канала, а также сигнализации основных параметров работы. Подробнее>>>

Устройство управления насосами НАПОР 3.1М

Устройство является современным электротехническим устройством для управления электродвигателем насоса (артезианских, канализационных, дренажных) в автоматическом и ручном режимах. Подробнее>>>

Шкаф управления водоснабжением

Шкаф управления является законченным изделием, включающим в себя устройство управления насосами НАПОР-3.1М и другие элементы (силовые элементы, элементы индикации и др.), позволяющие управлять насосом без монтажа дополнительного оборудования. Подробнее>>>

Сигнализатор уровня жидкости

Сигнализатор уровня жидкости предназначен для контроля, регулирования и индикации уровня электропроводных жидкостей в открытых и закрытых резервуарах. Подробнее>>>

Контроллер сигнализатор давления

Контроллер сигнализатор давления КСД-01 предназначен для измерения давления в системе водоснабжения на станции 2-го подъема, а также контроля состояния и дистанционного управления насосами артезианских скважин в автоматизированной системе управления комплексом артезианских скважин. Подробнее>>>

Система диспетчеризации водоканала

Назначение

Система предназначена для автоматизации процессов сбора и обработки информации о работе объектов водоканала, программно-логического управления объектами, диспетчерского контроля и централизованного управления, а также для решения задач технического и коммерческого учёта гидроресурсов, потребления тепла и электроэнергии.

Цели и задачи

Повышение эффективности работы водоканалов за счет:

• Уменьшение количества перебоев с подачей воды
• Повышение качества питьевой воды
• Обеспечение высокого уровня владения информацией о положении дел на местах и постоянного контроля территориально удаленных объектов
• Обеспечение оперативности в оценке состояния оборудования и текущих режимов его работы
• Прогнозирование восстановительных работ
• Снижение количества ремонтов и увеличения сроков службы технологического оборудования.

Экономическая эффективность комплексной автоматизации водоканала

• Экономия электроэнергии за счет работы оборудования в оптимальном режиме (непрерывный контроль) – до 15-20%
• Экономия гидроресурсов – до 10% за счет:
  • отладки гидравлического режима водоснабжения в зависимости от разбора, времени суток и времени года
  • уменьшения последствий аварий за счет своевременного обнаружения утечек и локализация прорывов
• Сведение к минимуму небалансов
• Сокращение аварийных ситуаций за счет контроля над техническим состоянием оборудования и, как следствие, – увеличение надежности работы объектов
• Увеличение межремонтных сроков за счет эксплуатации всего оборудования в оптимальных режимах
• Уменьшение эксплуатационных затрат (уменьшение количества эксплуатационного персонала, минимизация затрат на собственные нужды)
• Снижение затрат на ФОТ (фонд оплаты труда).

Объект диспетчеризации

Система водоснабжения и водоотведения города – сложный многофункциональный комплекс, работающий 24 часа в сутки, 365 дней в году. Можно выделить подсистемы водозабора, водоподготовки, распределения водоснабжения, водоотведения и очистки стоков.

Классическая схема системы водоснабжения и водоотведения города

Архитектура и выполняемые функции

Система строится с использованием программно-логических контроллеров и в общем случае имеет трёхуровневую структуру:

• супервизорный (верхний) уровень – центральный диспетчерский пункт (ЦДП)
• диспетчерский уровень подсистем водоканала
• уровень локальных АСУ ТП, АСКУЭ и АСКУВ (нижний уровень).

На супервизорном уровне реализуются:

• контроль за оборудованием всех объектов водоканала и показателями их работы
• архивирование и документирование всей необходимой информации
• координация действий по совместной работе подсистем и ведение оптимальной безаварийной работы всей системы городского водохозяйства
• учёт суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам.

На диспетчерском уровне реализуются:

• контроль за оборудованием локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и показателями их работы
• архивирование и документирование всей необходимой информации
• координация действий по слаженной работе локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и ведение их оптимальной безаварийной работы
• учёт суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам подсистемы
• расчёт статистически обобщенных данных по всем контролируемым объектам подсистемы
• дистанционное управление оборудованием.

На уровне локальных АСУ ТП реализуются:

• программно-логическое управление насосными агрегатами и запорной арматурой, в том числе частотными приводами
• блокировки и противоаварийные защиты
• учёт потребляемой электроэнергии
• алгоритмы равномерного использования агрегатов по заданной наработке
• контроль качества воды
• учёт воды, отпускаемой потребителям.

АСКУЭ, как специфическая часть уровня АСУ ТП, выполняет следующие функции:

• Коммерческий учёт потребляемой электроэнергии (активной и реактивной составляющей электроэнергии) и режимных параметров электрической сети по всем контролируемым объектам.
• Учёт потребляемых теплоресурсов на собственные нужды.

Функция АСКУВ – коммерческий учёт отпускаемых потребителям воды по всем контролируемым объектам.

Подсистема визуализации, которая может быть составляющей любого из вышеперечисленных уровней, обеспечивает отображение технологической информации на экране операторской станции в виде:

• мнемосхем с различной детализацией информации
• обобщенных кадров аварийных состояний
• графиков изменения контролируемых параметров
• протокола событий о состоянии технологических объектов
• отчетов и ведомостей.

Система диспетчеризации водоканала

Отличительные особенности и преимущества системы

Локальные АСУ ТП могут работать в двух режимах: автоматическом и дистанционном. В автоматическом режиме поддерживаются заданные величины параметров. В дистанционном режиме управление исполнительными механизмами (насосами, задвижками) осуществляется оператором диспетчерского уровня. При отсутствии связи с диспетчерским уровнем контроллер переключается в автоматический режим работы и работает как локальная станция управления. При возникновении нештатной ситуации контроллер нижнего уровня осуществляет посылку данных автоматически, независимо от установленного периода связи.

Встроенные функции контроллеров, применяемых в локальных АСУТП, позволяют вести архивы внутри контроллера и передавать их на «верхние» уровни системы диспетчеризации. Обмен информацией может происходить как по инициативе «сверху» и «снизу», так и по расписанию. Контроллеры могут передавать информацию на «верхний» уровень с использованием протоколов OPC DA и HDA. При работе в комплексе со SCADA КРУГ-2000 обмен информацией осуществляется по «закрытому» внутрифирменному протоколу, позволяющему работать по медленным и неустойчивым каналам связи. При восстановлении связи после её пропадания вся информация, включая архивы параметров и протокол событий, «поднимается» в SCADA-систему.

Обмен информацией с контроллерами может осуществляться как по Ethernet, по линиям телефонной модемной связи, так и по GSM-каналам. Для этого опционально в составе контроллеров предусмотрены встроенные модули GSM с поддержкой двух SIM-карт. Каналы связи могут быть зарезервированы. Поддерживается работа как с «белыми», так и с «серыми» IP-адресами. Обмен данными с диспетчерскими пунктами может быть реализован и с использованием радиоканала.

При работе в открытых сетях применяются механизмы защиты от «внешнего» воздействия и перехвата информации. Для защиты от вмешательства извне при работе в «открытых» сетях в контроллере предусмотрен программный firewall. При передаче информации между контроллером и SCADA КРУГ-2000 применяются механизмы шифрования.