上海緊急切斷閥閥門(mén)有限公司

1 管網(wǎng)閥門(mén)調(diào)控現(xiàn)狀
     近年來(lái),隨著技術(shù)進(jìn)步和改造資金投入,多數(shù)供水企業(yè)建立了供水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)( SCADA) ,實(shí)現(xiàn)了水源和原水輸送系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、凈水構(gòu)筑物和工藝設(shè)備監(jiān)控以及供水管網(wǎng)測(cè)壓等功能。部分供水企業(yè)還建立了“呼叫中心”熱線電話系統(tǒng)和管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS) 。上述系統(tǒng)的建立能及時(shí)監(jiān)控供水設(shè)備運(yùn)行和發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)事故,極大提升供水服務(wù)水平。
     限于技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念等多方面原因,對(duì)管網(wǎng)調(diào)度管理和運(yùn)行調(diào)控還限于人工操作。水壓遙測(cè)和事故信息獲取、采集與判斷已實(shí)現(xiàn)信息化和自動(dòng)化,但閥門(mén)啟閉和調(diào)節(jié)還必須依靠操作工人到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)完成。這主要有以下幾點(diǎn)不足:
     ① 供水管網(wǎng)工況瞬時(shí)萬(wàn)變,管網(wǎng)實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行靠人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。
     ② 為確保供水系統(tǒng)安全運(yùn)行,在發(fā)生重大供水事故時(shí),需對(duì)管網(wǎng)中若干重要閥門(mén)多次反復(fù)調(diào)控,人工操作難以勝任。
     ③ 從管網(wǎng)事故信息的獲取、判斷到人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控閥門(mén),根據(jù)城市規(guī)模、搶修力量及交通路況情況,會(huì)有1 h左右的延時(shí)。這會(huì)造成事故損失擴(kuò)大,引發(fā)相關(guān)問(wèn)題。
     ④ 目前管網(wǎng)調(diào)度模式對(duì)用戶端不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)合理的調(diào)節(jié)和控制。
     2 管網(wǎng)閥門(mén)遠(yuǎn)程調(diào)控的意義
     管網(wǎng)閥門(mén)是供水系統(tǒng)中的重要設(shè)施,起到輸送、關(guān)斷、調(diào)節(jié)供水流量、壓力和改變流向等管網(wǎng)調(diào)控作用,是供水系統(tǒng)暢通輸配和管網(wǎng)搶修、維護(hù)、改造的重要保證措施。
     管網(wǎng)閥門(mén)上述功能的及時(shí)實(shí)現(xiàn)直接影響供水安全和供水行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。重要的是,當(dāng)供水系統(tǒng)發(fā)生重大故障以及處理大的爆管事故時(shí),管網(wǎng)閥門(mén)如不能及時(shí)有效地調(diào)控將延誤處理事故時(shí)機(jī),造成嚴(yán)重后果。
     供水管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度與實(shí)時(shí)調(diào)控首先要解決閥門(mén)遠(yuǎn)程調(diào)控問(wèn)題,管網(wǎng)中若干重要閥門(mén)和關(guān)鍵閥門(mén)能否實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效地調(diào)控直接影響供水安全,在調(diào)度中心直接實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)重要閥門(mén)遠(yuǎn)程調(diào)控操作對(duì)保證供水系統(tǒng)安全正常運(yùn)行具有重要意義。
     3 實(shí)現(xiàn)方案
     供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度的關(guān)鍵是增加控制手段和工作模式與管理制度的創(chuàng)新。針對(duì)完全依靠人工操作調(diào)控閥門(mén)不能及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事故處理、不利于供水管理和服務(wù)的現(xiàn)狀,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)、設(shè)備工作環(huán)境以及RTU、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等因素和設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行考察和分析后,提出利用現(xiàn)有管網(wǎng)測(cè)壓RTU設(shè)備對(duì)管網(wǎng)重要閥門(mén)進(jìn)行遙測(cè)、遙控的技術(shù)方案,以及時(shí)應(yīng)對(duì)管網(wǎng)事故和適應(yīng)工況變化,提高供水管理和服務(wù)水平。
     3．1 技術(shù)方案
     ① 遠(yuǎn)程通訊/控制終端選型
     管網(wǎng)閥門(mén)遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)和現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)兼容,可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備、無(wú)線頻譜等資源。RTU選用現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)中采用的MOSCAD RTU,根據(jù)控制目標(biāo)重新編寫(xiě)相應(yīng)控制程序。
     ② 上位機(jī)組態(tài)編程 
在調(diào)度中心端上位機(jī)設(shè)定控制窗口和操作畫(huà)面,通過(guò)基于短波電臺(tái)的無(wú)線SCADA 系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)閥門(mén)     ③ 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型 
管網(wǎng)閥門(mén)安裝在潮濕環(huán)境下的閥門(mén)井里,工作環(huán)境惡劣。為確?？刂瓶煽啃院驮O(shè)備安全,選用防護(hù)等級(jí)為IP68的電動(dòng)頭和高可靠性閥門(mén)配合作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),達(dá)到正常工作要求。
     ④ 電源 
在被控閥門(mén)點(diǎn)附近單位尋找合適的動(dòng)力/照明電源作為被控閥門(mén)系統(tǒng)的工作電源。根據(jù)電源情況選擇電動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)電源方式。在條件許可的情況下,盡可能選用動(dòng)力電源作為工作電源。
     ⑤ 附屬儀表 
為及時(shí)掌握閥門(mén)調(diào)控情況和效果,在閥門(mén)下游安裝壓力傳感器。采集的壓力信號(hào)通過(guò)RTU傳輸?shù)絊CADA系統(tǒng),平時(shí)作為測(cè)壓點(diǎn)使用。
     3．2 系統(tǒng)安全措施
     為保證設(shè)備安全和人身安全,方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施采取的技術(shù)措施有:
     ① 供電安全 
由于工作場(chǎng)合特殊,電源箱設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)器。電動(dòng)頭電源僅在進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控操作時(shí)通過(guò)RTU控制接通,閥門(mén)井內(nèi)設(shè)備平時(shí)和市電隔離。
     ② 閥門(mén)井及井蓋設(shè)計(jì)選型 
良好的外部環(huán)境是設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素。盡管設(shè)計(jì)選用設(shè)備能滿足“浸水環(huán)境”工作,為提高系統(tǒng)可靠性,閥門(mén)井設(shè)計(jì)采用電信防水井蓋,防止雨水侵入閥門(mén)井,為執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供良好的外部工作環(huán)境。閥門(mén)井設(shè)計(jì)