水厂监控方案
水 厂 监 控 方 案
（三河市某水厂）
唐山平升电子技术开发有限公司
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1．项目规划
三河市某水厂工程分两个阶段建设，2013年8月建成水厂一期，日供水能力为4万吨，二期建成后将达到日供水8万吨的能力。 2．工艺概况
水厂水源采自东北方皮各庄水源地的7口水源井，经约4公里DN900的管道输送至水厂，进入到两个半地下的清水池（清水池容4000立方米，地下深5.2米，地上高1.6米），进行加氯消毒处理后，再经二级泵站的4加压泵（加压泵功率均为110KW ，其中2台采用软启动器启动，2台采用变频启动，水泵3用1备）加压供水。水厂出口安装流量计与压力变送器，二级泵站根据出口的压力与流量进行恒压供水。水源地与水厂海拔高度相同。
水厂工艺图示：
水源地：共有7口水源井，电源分别由两个配电室输送。2#、3#、7#水源井共用一个配电室。1#、4#、5#、6#水源井共用一个配电室。每口水源井配备一台功率均为55KW 的潜水泵，启动方式采用软启动器。
水源井布置图：
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室
水源地
3. 水源地工艺需求
◆ 每个水源地地下井室安装一次仪表，用以采集出口压力，出口流量，水源地水位数据，通过电缆引入配电室。
◆ 配电室安装潜水泵启动柜与测控终端柜，水泵启动方式采用软启动器。 ◆ 测控终端采集每台潜水泵的工作状态，电流，电压，故障状态，控制方式等。
◆ 测控终端将采集到的潜水泵状态、压力、流量、水位等信息，通过移动公司的GPRS 网络传输至水厂主控室控制中心。
◆ 潜水泵的控制可以手动就地控制，也可以远程控制。
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◆ 潜水泵的启停由水厂清水池水位进行逻辑控制。 4. 水厂工艺需求
◆ 低压配电室安装测控终端柜一面与水泵启动柜四面。
◆ 启动柜两面采用软启动器启动，两面采用变频器启动，可以根据水厂出口压力实现恒压变频供水（确保水管道压力为0.5 MPa）。
◆ 水厂出口管道安装一台压力变送器，两台电磁流量计（一台上传到市政自来水公司，同时一台传送到水厂中控室），电动阀门一台（带开度控制），通过屏蔽电缆传送至测控终端。
◆ 清水池安装一台液位计、水质检测仪一套，通过屏蔽电缆传送至测控终端。
◆ 加氯间数据通过光缆或电缆将数据传送至测控终端。
◆ 测控终端采集每台加压泵的工作状态，电流，电压，频率，故障状态，控制方式等。
◆ 二级加压泵的可以手动控制也可以由中控室远程控制。 ◆ 测控终端数据通过串口或以太网传入中控室。 5. 水厂概况
水厂占地约为65米*200米的长方形，建筑物布置图如下图所示：
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办公楼为3层建筑物，用于水厂管理及办公。变配电室、二级泵站、加氯间均为一层建筑物。
变配电室进线为两路10KV 高压分别经两台变压器并列运行供电，给二级泵站的动力设备与整个厂区的生活、照明等提供可靠电源。并配有发电机室，提供应急电源。水厂主控室也布置在配电室与二级泵站之间。
变配电室与二级泵站的布置图如下图所示：
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6．水厂监控系统
水厂监控系统的实现包括：水源地远程测控终端（原理详见前期水源井方案）、二级泵站与清水池测控终端，中控室集中计算机数据管理系统。
系统拓扑图：
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二级泵站与清水池测控终端
在低压配电室安装一面测控终端柜，用以监测二级泵站每台加压泵的运行状态以及工作电压、电流、变频频率、供水流量、管道压力、清水池水位、水质（包括余氯、PH 值、浊度、溶解氧等）、余氯间的数据等，可以就地手动控制，也可以按照水厂工艺的要求对加压泵进行远程自动或手动控制（根据出口管道压力进行恒压供水）。通过以太网或485串口与主控室进行数据通讯。该终端采用唐山平升电子公司自主开发的数据采集控制器，工作模式为一个主控制器带多个子控制器。
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测控终端工作原理如图所示：
主控制器工作原理如图所示：
软启动子控制器工作原理如图所示：
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变频启动子控制器工作原理如图所示：
7 中控室集中计算机数据管理系统
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水厂主控室监控中心主要功能：
◆ 远程监测所辖水源井的工作情况、安防情况，根据水厂生产工艺要求远程控制所辖水源井水泵的启停；
◆ 在线监测水厂内加压泵组设备的工作情况，根据水厂生产工艺要求控制加压泵组的启停。
◆ 在线监测水厂内清水池水位；进厂原水流量；出厂清水流量和压力。 ◆ 在线监测出厂水的浊度、PH 值、余氯、溶解氧、电导率等水质指标，录入其它水质信息（加氯间数据接口）。 ◆ 在线监测大门、制水车间等重要场所的图像。 ◆ 生成各种报表及数据曲线。
◆系统可通过INTERNET/GPRS/GSM进行远程控制访问，便于将来构建县级、市级、省级调度中心 ，可对区域内所有水厂进行集中管理，科学调配。
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