Ūdeni objektiem piegādā vairāki mehānismi un struktūras: sūkņu stacijas, cauruļvadi, filtrācijas stacijas, ūdens uztvērēji. Visu sastāvdaļu koordinēts darbs palielina sistēmu efektivitāti un uzticamību, samazina enerģijas resursu patēriņu un uzlabo ūdens gala veiktspēju. Lai koordinētu atsevišķas vienības, ir aprīkotas automatizētas ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmas.
Prasības automātiskām ūdens iekārtām
Mūsdienu tehnoloģijas ļauj automatizēt gandrīz jebkuru ūdens apgādes sistēmu:
- artēzijas sievietes;
- filtru stacijas;
- kanalizācijas sūknēšana;
- pirmā un otrā pacelšanas stacija;
- pastiprinātāju stacijas;
- ārstniecības iestādes.
Jāpatur prātā, ka ūdens ieguves, attīrīšanas un piegādes process ir saistīts ar dažādām fizikālām, ķīmiskām un bioloģiskām reakcijām. Ūdensapgādes procesa automatizācija tiek veikta, ņemot vērā šādas iespējas:
- aprīkojuma intensitāte pastāvīgi mainās;
- primārā ūdens raksturlielumi nav stabili;
- iekārtas atrodas vietās, kas atdalītas viena no otras, tās tiek vadītas no viena centra;
- stingras prasības patērētājam piegādātā ūdens kvalitātei;
- darbs ekonomiskajā režīmā;
- vienas zonas bojājuma gadījumā nodrošinot pārējā aprīkojuma darbību normālā režīmā.
Pilns automatizētās ūdens apgādes sistēmas komplekts
Ūdensapgādes procesa automatizācija tiek veikta, izmantojot:
- mērīšanas devēji;
- sensori indikatoru un ūdens patēriņa mērīšanai;
- datu ievades un izvades bloki;
- izpildmehānismi;
- kontrolieris.
Sensori nosaka raksturlielumus, regulē un signalizē par problēmām procesos.
Ievades un izvades moduļi (bloki) tulkot no sensoriem saņemto informāciju ērtā formātā apstrādei un tālāk nogādāšanai kontrolierim.
Mērīšanas devēji pārveidojiet kontrolētos parametrus vai signālus ērtā glabāšanas vai apstrādes formā.
Kontrolieris pārvalda tehnoloģiskos procesus, izmantojot sensoru datus. Atšķirībā no mājas datoriem, rūpnieciskie kontrolieri ir aprīkoti ar jaudīgu sistēmu ieejas un izejas signāliem no perifērijas. Viņiem nav nepieciešama pastāvīga uzraudzība un tie iztur nelabvēlīgus klimatiskos apstākļus.
Darbības mehānisms - saņem signālu no kontroliera un pārveido to kustībā. Ūdensapgādes automatizācijas pievada shēma sastāv no releja, hidrauliskas vai pneimatiskas piedziņas, motora.
Informācijas nogādāšanai no perifērijas uz vadības centru tiek izmantoti:
- radio kanāli;
- slēdzis;
- mobilā telefonija;
- bezvadu internets;
- satelīta savienojums.
Artēzisko avotu automatizācijas shēma
Abstrakcijas iegūšanas procesa automatizācijai un ūdens piegādei patērētājam jāatbilst šādiem nosacījumiem:
- viss process tiek automatizēts no ūdens saņemšanas līdz piegādei cilvēkiem;
- tiek nodrošināta pastāvīga ūdens ražošanas un daudzuma tvertnēs, aprīkojuma darbības uzraudzība;
- visi dati tiek arhivēti kontrolieru datu bāzēs;
- Operatori jebkurā laikā var mainīt sūkņa parametrus no vadības telpas.
Ūdens automatizācijas shēma
- Kontroles telpā ir uzstādīts vairogs ar kontrolieri, kā arī dators. Kontrolieris sazinās ar datoru bezvadu režīmā, izmantojot Ethernet.
- Automatizētas ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmas akas ir aprīkotas ar ieejas un izejas vienībām, sensoriem sprieguma un spiediena kontrolei, impulsu skaitītājiem un mīkstu palaišanas mehānismu.
- Ūdens ņemšanas stacijas ir aprīkotas ar ieejas un izejas vienībām, strāvas un spiediena sensoriem, impulsu skaitītājiem. Katrā sūknī ir uzstādīta motora aizsardzības ierīce.
- Ūdens tvertnē ir uzstādīts spiediena mērītājs.
- Lai savienotu visus ūdens ņemšanas avotus un stacijas, tiek izmantots vītā pāra kabelis.
Katra automatizētā ūdens apgādes un kanalizācijas sistēma ir aprīkota ar pārvaldības programmu. Tā rezultātā sūkņi darbojas bez cilvēku klātbūtnes, tvertnēs uzturot pareizo ūdens daudzumu. Tie nodrošina noteiktu spiedienu ūdens caurulēs. Ķēde darbojas efektīvi, ja viens sūknis vada, citi darbojas. Pēc noteikta laika svina sūknis mainās, tas novērš priekšlaicīgu aprīkojuma nodilumu. Automātiskās ūdensapgādes sistēmas kontrolieris saskaita katra sūkņa nostrādāto stundu skaitu.
Kontrolieris analizē aprīkojuma kļūdas: atvērtu vai īssavienojumu, sakaru trūkuma ar sensoriem, jaudas pārsprieguma, avārijas robežas. Ja sensors sabojājas, informācija par to nonāk vadības panelī. Automātiskajā režīmā kontrolieris ļauj sūknim darboties, pielāgojot ūdens plūsmu un plūsmu.
Operators monitorā redz informāciju par uzlaušanas iekārtām, applūšanu vai ugunsgrēku, gaisa temperatūru, spiedienu un ūdens plūsmu, ūdens daudzumu tvertnēs. Automatizētā ūdens piegādes shēma ļauj operatoram attālināti ieslēgt vai izslēgt sūkņus un restartēt vienmērīgu nolaišanās mehānismu.
Torņa ūdens ņemšanas iekārtu automatizācija
Lauksaimniecībā ūdens piegādi pārsvarā veic automatizētas torņa tipa iekārtas ar iegremdējamiem sūkņiem. Torņa ūdens sūkņa vadības ķēde ļauj automātiski vai manuāli ieslēgt vai izslēgt sūkni, aizsargāt elektromotoru no īssavienojumiem un pārslodzēm un dot gaismas signālus par sūkņa stāvokli.
Lai pārslēgtu ūdens padeves iekārtas no automātiskā uz manuālo režīmu torņa tipa ūdens sūknī, SA pārslēga slēdzis ir iestatīts uz P. Kad tas tiek pārslēgts uz O, uzstādīšana tiek izslēgta. Kad tornī nav ūdens, sensors saskaras un magnētiskais starteris savienojas. Torņa tipa ūdensapgādes sistēmā sūknis tiek iedarbināts automātiski un izsūknē nepieciešamo ūdens daudzumu. Tiklīdz ūdens sasniedz KV releja kontaktus, strāvas padeve sūknim tiek izslēgta. Kad sūknis ir ieslēgts, iedegas sarkanais indikators; kad tas ir izslēgts, tas ir zaļš.
Automatizēta ūdens apgādes sistēma ļauj samazināt personāla skaitu, uzraudzīt visus procesus, sensoru indikatorus, aprīkojuma darbības režīmus, uzraudzīt ūdens ņemšanas avotu darbību un reālā laikā ņemt vērā saražotā ūdens daudzumu.
Video piemērs ūdensapgādes automatizācijai ciematā Transbaikālijā:
