Организовываем современные системы водоснабжения в доме

Введение

Программой экономического и социального развития нашей страны предусматривается дальнейшее широкое внедрение автоматизации производственных процессов. Широкое применение новейших средств автоматизации, микропроцессорной вычислительной техники и промышленных роботов различного назначения создает предпосылки для коренного совершенствования производственной деятельности человека.

Под автоматизацией производственных процессов понимается совокупность технических средств и методов, освобождающих человека в определенной степени или полностью от непосредственного выполнения функций контроля за этими процессами и управления ими.

Производственный процесс совершенствуется в три основные стадии: механизация этого процесса, заключающаяся в замене во всех его звеньях ручного труда машинным; введение в процесс непрерывности (поточности); автоматизация процесса.

Таким образом, автоматизация является высшей формой организации производственного процесса в целом, при этом совокупность технических средств, используемых для автоматизации процесса, совместно с объектом управления образуют систему управления. Система управления включает в себя приборы контроля, задачей которых является получение информации об изменении параметров производственного процесса, т. е. об изменении состояния объекта управления.

В нашей стране достигнуты большие успехи в разработке теории автоматического управления и технической кибернетики. Успеху в исследовании целого ряда новых теоретических проблем автоматики способствовало развитие теории информации и теории надежности. Важнейшее значение имеют исследования в области вычислительной математики и теории построения вычислительных машин. На основе этих теоретических исследований разработаны новые, методы и технические средства автоматики.

Для автоматизации производственных процессов широко применяются микропроцессоры. С большой эффективностью используются промышленные роботы и автоматические манипуляторы. Создаются гибкие автоматизированные производства, позволяющие быструю переналадку оборудования, изменение технологического режима и выпуск новой продукции. Большое развитие получают системы автоматизированного проектирования (САПР) и системы автоматического управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Важное практическое значение имеет созданная в нашей стране Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП). Блочный и модульный принципы построения, полная взаимозаменяемость на основе высокой степени унификации, стандартизация габаритов и универсальность приборов этой системы обеспечивают ее применение в самых различных условиях производственной практики

Унификация средств автоматики позволила упорядочить их производство, расширить масштабы применения и сократить номенклатуру приборов.

Основными тенденциями дальнейшего развития ГСП являются быстрый рост числа датчиков на различные технологические параметры, повышение надежности, экономичности, точности и быстродействия систем измерения, совершенствование методов и средств формирования, передачи, обработки и использования измерительной информации.

Огромны успехи советских ученых и инженеров в создании сложных систем автоматического управления производственными процессами. Примером отечественных достижений в области создания и освоения этих систем являются успехи нашей страны в освоении космического пространства.

По мере внедрения автоматики в производстве наблюдается переход от частичной автоматизации отдельных процессов к комплексной автоматизации всех производственных процессов и далее к полной автоматизации производства, протекающего без непосредственного участия обслуживающего персонала.

Современные системы водоснабжения и канализации, представляющие сложный комплекс рассредоточенных сооружений, связанных единым технологическим циклом, проектируются и сооружаются с централизованным управлением на базе автоматизации отдельных процессоров и использования средств вычислительной техники и телемеханики для управления и контроля. На передовых предприятиях водоснабжения и канализации достигнута комплексная автоматизация систем в целом или отдельных цехов.

Автоматизация производства имеет большое социальное значение. Изменяя характер труда, автоматизация способствует повышению производительности, улучшению условий труда, повышению качества продукции. Экономическая эффективность автоматизации определяется снижением производственных затрат при одновременном повышении выпуска продукции.

Артезианские скважины

В артезианских скважинах установлены погружные насосы, которые закачивают воду в резервуары со 100-метровой глубины. В павильоне каждой скважины работает автоматизированная система под управлением контроллера ОВЕН ПЛК150 с панелью оператора ОВЕН ИП320. Система управляет скважинными насосами; обогревом и охлаждением шкафа управления; обогревом наземного участка напорной трубы.

Система имеет два основных режима работы — местный и дистанционный. Местный включает в себя ручной режим — запуск с панели оператора ИП320 и режим работы по таймеру, когда оператор устанавливает на панели время включения/отключения насоса. Дистанционный — это режим автоматического управления с диспетчерского пункта. Система контролирует:

• давление, создаваемое насосом (ОВЕН ПД100);
• расход воды (расходомер ЭМ ПРОФИ-222);
• текущее состояние насоса (пускатель EMOTRON MSF);
• температуру в павильоне (ОВЕН ДТС 125);
• наличие напряжения в сети;
• открытие входной двери.

Вся текущая информация отображается на панели оператора и так же, как и в случае с диктующими точками, передается на диспетчерский пункт через модемы ПМ01 посредством CSD-соединения.

Регулировка давления

Водоснабжение высотных зданий требует более высокого по сравнению с нормативным давления на уровне ввода. Атмосфера избыточного давления дает водяной столб высотой в 10 метров.

Давление в атмосферу поднимает воду на 10,3 метра

При максимально допустимых 4,5 кгс/см2 вода может подняться лишь на 45 метров над кранами первого этажа, что даже без учета необходимого для работы сантехники избыточного напора обеспечит водой всего 12-15 этажей в зависимости от высоты перекрытий в них.

Избыточное давление создается стациями подкачки. Они представляют собой один или несколько центробежных насосов, снабженных байпасами и обратными клапанами.

Насос подкачки в многоквартирном доме

Однако установка повышающих насосных станций на вводе порождает еще одну проблему: чтобы создать необходимый для водоснабжения верхних этажей напор, на уровне нижних этажей давление нужно поднять выше значений, предусмотренных нормативной документацией.

Эта проблема имеет две решения:

1. Вертикальное зонирование водоснабжения. В этом случае потребители, расположенные на примерно одинаковой высоте от уровня ввода, обеспечиваются водой по собственной группе стояков с собственным уровнем давления;

Водоснабжение с повышающими насосами и вертикальным зонированием

1. Монтаж регуляторов давления (редукторов) на вводах в помещения нижних этажей здания. Эта схема гораздо более экономична, поскольку подразумевает наличие меньшего количества независимых стояков и насосов. Именно ее предписывает использовать СП 30.13330.2016.

Редуктор нормализует давление воды в квартире

Классификация систем

Из-за большого разнообразия местных условий и требований, которые предъявляются к водопользованию, каждая система водоснабжения имеет индивидуальные особенности. В тоже время, системы можно классифицировать по следующим признакам:

И. По степени надежности:

• 1-я категория обеспеченности подачи воды — допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30% расчетного расхода и на производственные нужды до предела, установленного аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать 3 суток. Перерыв в подаче не должен превышать 10 минут.
• 2-я — продолжительность снижения подачи воды на 30% не должна превышать 10 суток. Перерыв в подаче воды не должен превышать 6 часов. 
• 3-я — продолжительность снижения подачи воды на 30% не должна превышать 15 суток. Перерыв в подаче воды потребителям не должен превышать 24 часов.

К. По территориальному охвату потребителей:

• местные (локальные) — обеспечивают водой отдельных потребителей;
• централизованные – обеспечивают водой всех потребителей, расположенных в данном населенном пункте;
• групповые или районные – подают воду на несколько населенных пунктов.

Автоматизация башенных установок водозабора

схема откачки башни

В сельском хозяйстве водоснабжение в основном распространяется с помощью автоматизированных башенных систем с погружными насосами. Схема управления башенной насосной станцией позволяет включать и выключать насос в автоматическом или ручном режиме, защищает электродвигатель от коротких замыканий и перегрузок, а также выдает световые сигналы о состоянии насоса.

Для переключения систем водоснабжения с автоматического на ручной режим в башенной насосной станции тумблер SA устанавливается в положение P. При переключении в положение O система отключается. Когда в градирне нет воды, контакты датчика размыкаются и подключается магнитный пускатель. В башенной системе водоснабжения насос запускается автоматически и перекачивает необходимое количество воды. Как только вода доходит до контактов реле КВ, подача питания на помпу прекращается. Когда насос включен, горит красный свет, когда зеленый свет не горит.

Видео пример автоматизации водоснабжения в поселке в Забайкалье:

Источник – https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/avtomatizirovannye-ustanovki-sistem-vodosnabzheniya-primery-sxem/

Автоматизация холодного водоснабжения

Автоматизация систем холодного водоснабжения предназначена для поддерживания постоянного давления в системе, не зависящего от давления на входе и расхода воды. К щитам автоматики подключают такое оборудование как реле давления, контроллеры сухого хода, манометры, пусковые и защитные автоматы насосов, блоки питания, поплавковые выключатели и т.п.

В результате автоматизации, в системах ХВС удается снизить расход воды, повысить ресурс работы оборудования и уменьшить эксплуатационные расходы, снизить затраты на электроэнергию, а также уменьшить возможность возникновения аварийных ситуаций.

Удаленное управление внутренней и внешней безопасностью

Наряду с обеспечением долговечности установок, промышленные операторы также должны гарантировать надежность водоснабжения, повышение безопасности на производственных площадках и адаптацию каждого процесса к новым нормам и правилам. Операторам требуется обеспечить получение данных о состоянии сети и любых рисках в режиме реального времени, поэтому возникает необходимость внедрения интеллектуальных решений для удаленного управления предприятием водоснабжения.

Наряду с опытом в сфере удаленного управления объектами Schneider Electric предлагает широкий спектр решений в области видеонаблюдения, систем обнаружения вторжения и контроля доступа для обеспечения безопасности производственной площадки, которые, несомненно, не менее важны, чем решения по управлению инфраструктурой для водоснабжения. Стандартное видеонаблюдение не дает полной картины. Поэтому компания разработала оригинальный подход, при котором решения по обеспечению безопасности интегрированы непосредственно в управление предприятием посредством системы EcoStruxure. Таким образом, оператор имеет доступ к информации в реальном времени (например, несанкционированное вторжение или повреждение оборудования) и может принимать незамедлительные меры по устранению внештатных ситуаций. Так, оператор имеет возможность отключить насосную станцию, если она больше не функционирует или представляет потенциальную опасность.

Водоснабжение и водоотведение являются ключевым сегментом рынка для компании Schneider Electric не только в России, но и в мире. Среди клиентов компании — большинство крупнейших предприятий ВХК России и других стран, а также крупнейшие компании-операторы, например Suez Degr?mont и Veolia. Система энергоменеджмента предприятия EcoStruxure является модульной, и, в зависимости от специфики предприятия, в ней могут быть задействованы ее различные компоненты.

Еще один проект, который можно привести в качестве примера, — Чепельские очистные сооружения в Будапеште. Участие в данном проекте Schneider Electric и применение комплексной системы энергоменеджмента EcoStruxure позволило сократить затраты только на проектирование инженерных систем на 15%, а применение энергоэффективных решений — снизить расходы на электроэнергию до 30%. Данные сооружения производительностью 350 тыс. м3/сут. были построены в рамках программы сокращения выбросов в реку Дунай. После реализации данной программы уровень очистки городских стоков вырос с 54 до 95%.

В рамках реализации данного проекта была спроектирована и установлена система электроснабжения высокого (10 кВ) и низкого напряжения, состоящая из:

• 19 трансформаторов от 1,25 до 2 MВA;
• 39 ячеек McSet, 15 ячеек SM6;
• 14 конденсаторных установок;
• 119 ячеек Okken;
• 90 iMCC (ProfiBus), 800 двигателей и 128 частотных преобразователей.

Также была спроектирована и поставлена комплексная АСУ ТП, состоящая из 13 контроллеровTSX Premium и двух резервных серверов SCADA Vijeo Citect и шести клиентов. В качестве сервера хранения архивной информации применено програм­мное обеспечение Vijeo Historian.

Стоит отметить, что примененное решение по АСУ ТП позволило полностью автоматизировать данное производство.

Автоматизация системы водоснабжения

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор технической
литературы

1.1 Система водоснабжения
как объект автоматизации

1.2 Виды водоснабжения

1.3 Основные элементы
системы водоснабжения

1.4 Описание
технологического процесса прямоточного водоснабжения

2. Разработка функциональной
схемы автоматизации процесса

2.1 Структурная схема АСУ
ТП водоснабжения

2.2 Подбор необходимых
датчиков, исполнительных механизмов и мест их расположения

5) Резервуары для воды
выбраны: РВС-100 и РВС-200 (100 и 200 м3 — резервуар 1 и 2
соответственно)

2.3 Схема информационных
потоков АСУ технологическим объектом

2.4 Выбор контроллера для
автоматизированной системы

2.5 Функциональная схема
технологического объекта

3. Разработка алгоритмов
функционирования

3.1 Алгоритм
функционирования СУ технологического объекта

3.2 Алгоритм запуска
технологического объекта

3.3 Алгоритм
функционирования системы

3.4 Алгоритм остановки
системы

3.5 Алгоритм работы
системы при аварии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приложение А

Приложение Б

Введение

Ускорение научно-технического прогресса и интенсификация производства
невозможны без применения средств автоматизации. Характерной особенностью
современного этапа автоматизации состоит в том, что она опирается на революцию
в вычислительной технике, на самое широкое использование микропроцессорных
контроллеров, а также на быстрое развитие робототехники, гибких
производственных систем, интегрированных систем проектирования и управления,
SCADA-систем.

Применение современных средств и систем автоматизации позволяет решать
следующие задачи:

•        вести процесс с производительностью, максимально достижимой для
данных производительных сил, автоматически учитывая непрерывные изменения
технологических параметров, свойств исходных материалов, изменений в окружающей
среде, ошибки операторов;

•        управлять процессом, постоянно учитывая динамику
производственного плана для номенклатуры выпускаемой продукции путем
оперативной перестройки режимов технологического оборудования,
перераспределения работ на однотипном оборудовании и т. п.;

•        автоматически управлять процессами в условиях вредных или
опасных для человека.

Решение поставленных задач предусматривает целый комплекс вопросов по
проектированию и модернизации существующих и вновь разрабатываемых систем
автоматизации технологических процессов и производств.

В данном курсовом проекте рассматривается автоматизация системы
водоснабжения.

1. Обзор технической литературы

водоснабжение.doc

1.Водопотребление предприятий 4 1.1.Виды водопотребления 4 1.2. Требования к качеству воды 5 1.3. Источники водоснабжения 6 2. Основные элементы системы водоснабжения 9 2.1. Прямоточная система водоснабжения 9 2.2. Система с повторным использованием воды 11 2.3. Оборотная система водоснабжения 12 2.4. Бессточные системы водоснабжения 15 2.5. Водоснабжение промышленных предприятий от городского водопровода 17 2.6. Система противопожарного водоснабжения 18 3. Насосные станции систем водоснабжения предприятий 20 3.1. Назначение насосных станций. Основные требования к сооружениям и оборудованию насосных станций 20 3.2. Резервирование в системах водоснабжения 22 3.3. Схемы циркуляционных насосных станций 24 3.4. Оборудование насосных станций 25 3.5. Выбор типа и числа насосов на насосной станции 25 4. Устройство и принцип действия насоса 27 5. Автоматизация подачи воды 30 Заключение 35 Список использованной литературы 36
Автоматизация технологических процессоворганизации

1. ^

^ А. Хозяйственно-питьевое водопотребление.^ Б. Производственно-техническое водопотребление.В. Пожарное водопотребление.^

• к 1-й категории надежности относятся системы водоснабжения и насосные станции предприятий металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности и электростанций. На этих предприятиях не разрешаются перерывы в подаче воды. Снижение подачи допускается не более чем на 30% от расчетной подачи и не более чем на 3 суток. Допускается снижение расхода ниже этого предела не более 10 мин.
• к 2-й категории относятся системы предприятий угольной, горнорудной, нефтедобывающей, машиностроительной и др. видов промышленности, на которых допускается перерыв в подаче не более чем на 5 часов, а также снижение подачи на 30% до 15 суток;
• к 3-й категории относятся системы мелких промышленных предприятий, допускающие перерыв в подаче воды до одних суток, а также снижение подачи на 30% не более чем на месяц.

4. Устройство и принцип действия насоса

Консольные насосы типаК^

Список использованной литературы

1. Абрамов, Н.Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1982.
2. Беличенко, Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: Химия, 1990.
3. Журба, М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: / М.Г. Журба, Л. И. Соколов, Ж. М. Говорова. — M.: Издательство ACB, 2003. — 288 с.
4. Трегуб, В. Г. Ладанюк, А.П., Плужников Л. Н. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации в пищевой промышленности. / В. Г. Трегуб, А. П. Ладанюк, Л. Н. Плужников. — М. : Агропромиздат, 1991. — 352 с.
5. Автоматизация энергетических систем: Учебное пособие для вузов / О. П. Алексеев, В. Л. Козис, В. В. Кривенков и др.; Под ред. В. П. Морозкина и Д. Энгелаге. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 448с.
6. Автоматика и автоматизация пищевых производств / М. М. Благовещенская, Н. О. Воронина, А. В. Казаков и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239с.
7. Методические указания для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Системы управления технологическими процессами и информационные технологии» / Т. Л. Горелкина, Е. А. Гартованная, С. А. Шабуня. – Благовещенск: ДальГАУ, 2007 – 77с.
8. Системы водоснабжения промпредприятий. Борисов Б.Г., Багров О.Н., Калинин Н.В./Ред. А.Г. Спиридонов. М.: Моск. энерг. ин-т, 1987.
9. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1988.
10. Электрооборудование предприятий общественного питания. Учеб. пособие для технол. фак. тогр. вузов. Изд. 2-е, испр., перераб. и доп. М., «Экономика», 1974. – 311с.
11. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996.
12. СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Поиск по сайту:  

Управление на расстоянии

Как правило, источники водоснабжения находятся вдали от пунктов потребления. Кроме того, необходимо управлять работой насосных станций, регулируя подачу воды потребителю, и осуществлять сбор сточных вод. В результате приходится иметь дело с распределенными сетями водоснабжения и водоотведения. Это означает, что система состоит из распределенных на большой территории объектов контроля и управления, что создает определенные трудности в организации передачи информации, вынуждает применять дорогостоящее техническое обслуживание и решать вопросы обеспечения электроэнергией. Ключом к решению этой проблемы является телеметрическая система, предусматривающая передачу данных между удаленными объектами и центральной системой контроля (SCADA) посредством различных протоколов связи (EC 870, DNP3, Modbus) и каналов передачи данных (кабель, радио, GSM-модем, Интернет), а также управление метками событий, доступ к измерениям параметров в сети и буферизацию данных в случае прекращения связи.

В данном случае основой решений Schneider Electric является интеграция функций удаленного управления в модульный программируемый логический контроллер. Для этого используется компактный терминал RTU (Remote Terminal Unit), который обеспечивает хранение результатов измерений и информации о событиях и может быть интегрирован в архитектуру телеметрии с помощью различных стандартных протоколов, таких как Modbus и DNP3.

Интегрированное решение, предлагаемое компанией, базируется на функциональных возможностях удаленного терминала и гибкости применения ПЛК.

Решение основано на надежных и проверенных в промышленности устройствах, предназначенных для применения в тяжелых условиях эксплуатации, характерных для насосных станций сточных вод. Широкий выбор ПЛК серии Modicon позволяет удовлетворить любые требования.

Подходы к построению автоматизированной системы

В основу разработки автоматизированных систем (АС) положены следующие принципы:

• Принцип развития – возможность масштабирования и обновления. АС создается с учетом возможности постоянного совершенствования ее функций и возможности расширения;
• Принцип совместимости – обеспечение взаимодействия различных АС, в едином процессе при их совместном функционировании (для объектов жилищно-коммунального строительства этот принцип обеспечивает система интеллектуального здания);
• Принцип стандартизации и унификации предполагает, по возможности, применение типовых, унифицированных и стандартизированных схем и элементов функционирования АС;
• Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АС и экономическим эффектом, получаемым при ее функционировании.

Хозяйственно Разработка автоматизированной системы управления водоснабжения и водоотведения один из основных разделов проектной документации. Для современных систем водоснабжения, указанные принципы должны соблюдаться в максимальном объеме, системы водоотведения существенно проще, поэтому часто при их разработке не учитывается принцип развития.

Схема автоматизации артезианских источников

Автоматизация процесса водозабора из глубинных скважин и снабжения водой потребителя должна соответствовать условиям:

• автоматизируется весь процесс от получения воды до доставки людям;
• обеспечивается постоянный мониторинг добычи воды и количества в емкостях, работы оборудования;
• все данные архивируются в базах данных контроллера;
• операторы могут в любой момент изменить параметры насосов из диспетчерской.

Схема автоматизации водоснабжения

1. В диспетчерском пункте монтируется щиток с контроллером, а также компьютер. Контроллер связывается с компьютером посредством беспроводной связи через Ethernet.
2. Скважины автоматизированной системы водоснабжения и водоотведения оборудуются блоками ввода и вывода, датчиками для контроля над напряжением и давлением, счетчиками импульсов, механизмом плавного запуска.
3. Станции водозабора оборудуются блоками ввода и вывода, датчиками тока и давления, счетчиками импульсов. Блок защиты мотора устанавливается на каждый насос.
4. В баке для воды устанавливают счетчик давления.
5. Для соединения всех источников забора воды и станций используется кабель типа «витая пара».

схема автоматизации скважины

Каждая автоматизированная система водоснабжения и водоотведения оснащается программой управления. В результате насосы работают без присутствия человека, поддерживая нужное количество воды в цистернах. Они обеспечивают заданный напор в водопроводных трубах. Эффективно работает схема, когда один насос ведущий, другие ведомые. Через определенный период ведущий насос меняется, это предотвращает преждевременный износ оборудования. Контроллер автоматизированной системы водоснабжения подсчитывает количество часов, наработанных каждым насосом.

Контроллер анализирует ошибки оборудования: обрывы или замыкания в цепях, отсутствие связи с датчиками, скачки напряжения, аварийные пределы. Если датчик ломается, на пульт управления приходит информация об этом. В автоматическом режиме контроллер разрешает насосу работать, регулируя расход воды и поток.

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).

1.3 Основные элементы системы водоснабжения

Система водоснабжения — это комплекс сооружений для обеспечения потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества.

В состав системы водоснабжения входят следующие сооружения:

а) водоприемные сооружения (водозабор);

б) водоподъемные сооружения (насосные станции);

в) сооружения для очистки, обработки и охлаждения воды;

г) водоводы и водопроводные сети;

д) башни и резервуары. Это регулирующие и запасные емкости для сохранения и аккумулирования воды.

На состав и схему системы водоснабжения большое влияние оказывают местные природные условия, источник водоснабжения и характер потребления воды. Поэтому в некоторых случаях могут отсутствовать те или иные сооружения. Например, в самотечных системах отсутствуют насосные станции, в системах водоснабжения от артезианских скважин нет очистных сооружений, при равномерном графике потребления не устанавливают водонапорные башни или резервуары и т.п.

На предприятиях может быть несколько систем водоснабжения одновременно. Например, отдельно системы производственно-технического, хозяйственно-питьевого назначения.

Систему противопожарного водоснабжения обычно объединяют с какой-либо другой. Чаще всего с хозяйственно-питьевой в силу ее разветвленности. Но может быть создана и отдельная противопожарная система.

2.2 Подбор необходимых датчиков, исполнительных механизмов и мест их расположения.

Для того чтобы разработать функциональную схему, необходимо сначала определить какого рода информация будет отображаться на ОС, т.е. нужно определить места установки датчиков и их характеристики. Также нам необходима обратная связь с объектом управления, чтобы мы могли оказывать управляющее воздействие. Для этого необходимо подобрать соответствующие исполнительные механизмы. Т.к. разрабатываемая схема функциональная, то достаточно будет определить задачи, решение которых возлагается на тот или иной исполнительный механизм и место его установки.

Описание технологического объекта, приведенное ранее, позволяет определить необходимые датчики:

§ уровня воды в резервуаре (датчики устанавливаются в резервуары 1, 2);

§ показателя pH в воде (устанавливаются в резервуар 1);

Выбор датчиков и исполнительных механизмов:

1) Контролировать необходимое количество воды в емкостях необходимо датчиками уровня. Для этих целей нам подойдут бесконтактные сигнализаторы уровня БСУ, которые имеют один входной параметр (уровень), а также малую погрешность 1,5 мм. Выходной сигнал с датчика — дискретный. На функциональной схеме датчики уровня, согласно ГОСТ 21.404-85 буквенные условные обозначения, будем обозначать буквами LE.

2) Контроль показателя pH будет производить PH-018 (ЭкоЮнит).

водоснабжение автоматизация контроллер

Рисунок 3 — PH-018

Область применения: мониторинг и контроль pH в промышленных аквариумах, бассейнах, котлах, в промышленных системах подготовки воды и т.д.

Характеристики:

· Диапазон измерения pH: 0.00 — 14.00

· Встроенный сенсор для автоматической компенсации температуры (от 0 до 100°C)

· Рабочая среда 0-50°C, влажность не более 95%

· Цена деления 0.01pH

· Погрешность +/- 0.02pH

· Токовый выход (для подключения к компьютеру): 4-20 мА

· Входное сопротивление 10*12 Ом

· Калибровка с помощью калибровочной отвертки (в комплекте)

· Питание: переменный ток 220В, 50Hz

· Размеры 96 x 96 x 160 мм

· Вес 950 г

3) В качестве системы очистки воды выбран Nimbus MN800.

Рисунок 4 —Nimbus MN800

Это высокопроизводительная система очистки воды методом обратного осмоса с возможностью использования накопительного бака различного объема.

Система предназначена для работы в тяжелых условиях с плохим качеством исходной воды, а также может использоваться для очистки воды с низким давлением подачи.

Характеристики:

· Производительность: 1900л/сут, 2л/мин;

· Давление, мин — 1атм, макс 12 атм;

· Степень очистки: 96% всех растворенных веществ (вкл. органику и неорганику);

· Размер мембраны: 2.5″х25″, макс восстановление 33%;

· Колво мембран — 2;

· 10″ Кальцитовый постфильтр для понижения уровня pH (опция);

· Материал корпуса мембранных отсеков — нерж сталь;

· Насос повышающий давление, 250Вт;

· Размеры: 1050х480х405мм, вес 42кг.

4) На насосы необходимо поставить пусковые устройства, позволяющие включать и выключать двигатели. Данные устройства работают с аналоговыми сигналами. Обозначение на функциональной схеме NS.

Самостоятельная организация умной системы

Современная умная система водоснабжения вполне доступна для обустройства своими руками. Оборудование монтируется на соответствующем этапе обустройства по следующему алгоритму:

1. Установка насосного оборудования при обустройстве скважин, колодцев.
2. Монтаж сенсоров фильтрующего оборудования.
3. Прокладка термодатчиков с греющим кабелем для подземных коммуникаций.
4. Монтаж погружных датчиков в напорные емкости.
5. Наладка бесконтактной сантехники.
6. Установка датчиков контроля напора.
7. Монтаж водонагревателей с термодатчиками.
8. Распределение датчиков протечки при обустройстве системы разводки водопровода.

Смотрите видео о том, как монтируется автоматическая система водоснабжения частного дома своими руками:

Правила и требования организации систем водоснабжения своими руками

Система водоснабжения в умном доме при самостоятельном обустройстве обязательно должна соответствовать следующему ряду критериев:

• Трубы с горячей и холодной водой должны быть оснащены системой аварийного отключения на случай прорыва.
• Вся система водопровода должна быть оборудована датчиками протечки для сигнализации утечки.
• Монтаж оборудования, труб, приборов, смарт-сенсоров должен проводиться профессионально, по инструкции.
• Узлы и агрегаты системы должны легко обслуживаться в течение всего срока эксплуатации.
• Бытовые приборы, сантехника и трубы должны быть надежно защищены от загрязненной воды, изменений напора и гидроудара.
• Установка оборудования должна учитывать особенности интерьера и не нарушать стиль помещения.

Примеры и проекты

Система автоматического водоснабжения частного дома

Электросхема аварийных клапанов перекрытия водоснабжения и датчиков протечки в умном доме

Рекомендации по дальнейшему обслуживанию организованной системы водоснабжения

Система автоматического управления водоснабжением контролирует практически все важные процессы. В случае ЧП она точно указывает местоположение аварийного участка. Работая в штатном режиме, она постоянно собирает и анализирует различные данные и выдает рекомендации по дальнейшему действию – замене, ремонту, улучшению качества, устранению нарушений. Поэтому поддержание в рабочем состоянии умных датчиков позволяет продлить безопасную и экономную эксплуатацию водоснабжения частного дома.

Реле давления

Основной элемент автоматики водоснабжения. Предназначен для измерения и регулирования давления жидкости в трубах. При повышенном давлении насос выключается, а при пониженном включается. Это необходимо для поддержания равномерного давления, достаточного для подъема воды из колодца в здание с оптимальным напором.Реле необходимо настроить (тарировать), чтобы насос не работал на предельных режимах  эксплуатации, обычно в диапазоне 1.3-2.6 бар. Величина настраивается индивидуально, зависит от технических характеристик насоса и его производительности. Нижний и верхний предел давления регулируется двумя разными винтами и контролируется встроенным или внешним манометром.