L'approvvigionamento idrico agli oggetti viene effettuato da una serie di meccanismi e strutture: stazioni di pompaggio, condutture, stazioni di filtrazione, prese d'acqua. Il lavoro coordinato di tutti i componenti aumenta l'efficienza e l'affidabilità degli impianti, riduce i consumi energetici e migliora le prestazioni idriche finali. Per il coordinamento delle singole unità, sono dotati di sistemi di approvvigionamento idrico e fognario automatizzati.
Requisiti per gli impianti di approvvigionamento idrico automatico
Le moderne tecnologie consentono di automatizzare quasi tutti i sistemi di approvvigionamento idrico:
- donne artesiane;
- stazioni di filtraggio;
- stazioni di pompaggio fognarie;
- stazioni di prima e seconda salita;
- stazioni di richiamo;
- impianti di trattamento.
Va tenuto presente che il processo di estrazione, purificazione e consegna dell'acqua è associato a una varietà di reazioni fisiche, chimiche e biologiche. L'automazione del processo di approvvigionamento idrico viene eseguita tenendo conto delle seguenti caratteristiche:
- l'intensità dell'attrezzatura cambia costantemente;
- le caratteristiche dell'acqua primaria non sono stabili;
- l'apparecchiatura si trova in punti separati l'uno dall'altro, sono controllati da un unico centro;
- requisiti rigorosi per la qualità dell'acqua fornita al consumatore;
- lavorare in modalità economica;
- in caso di guasto in un'area, garantendo il funzionamento del resto dell'apparecchiatura in modalità normale.
Set completo di sistema di approvvigionamento idrico automatizzato
L'automazione del processo di approvvigionamento idrico viene eseguita utilizzando:
- trasduttori di misura;
- sensori per la misurazione di indicatori e consumo d'acqua;
- blocchi di input e output di dati;
- meccanismi esecutivi;
- controllore.
Sensori definire caratteristiche, regolare e segnalare problemi nei processi.
Moduli di ingresso e uscita (blocchi) tradurre le informazioni ricevute dai sensori in un formato conveniente per l'elaborazione e consegnarle ulteriormente al controllore.
Trasduttori di misura trasformare i parametri oi segnali controllati in una forma conveniente per la memorizzazione o l'elaborazione.
Controllore controlla i processi tecnologici utilizzando i dati dei sensori. A differenza dei computer di casa, i controller industriali sono dotati di un potente sistema per l'input e l'output dei segnali dalla periferia. Non richiedono un monitoraggio costante e possono resistere a condizioni climatiche avverse.
Meccanismo di azionamento - riceve un segnale dal controller e lo converte in movimento. Il circuito attuatore per l'automazione dell'approvvigionamento idrico è costituito da un relè, un azionamento idraulico o pneumatico e un motore.
Per fornire informazioni dalla periferia al centro di controllo, vengono utilizzati:
- canali radiofonici;
- interruttore;
- telefonia mobile;
- Internet senza fili;
- collegamento satellitare.
Schema di automazione delle sorgenti artesiane
L'automazione del processo di aspirazione dell'acqua dai pozzi profondi e l'approvvigionamento idrico al consumatore deve soddisfare le condizioni:
- l'intero processo dalla ricezione dell'acqua alla consegna alle persone è automatizzato;
- monitoraggio costante della produzione e della quantità di acqua nei serbatoi, viene fornito il funzionamento delle attrezzature;
- tutti i dati sono archiviati nei database del titolare;
- gli operatori possono modificare i parametri della pompa in qualsiasi momento dalla sala di controllo.
Schema di automazione dell'approvvigionamento idrico
- Nella sala di controllo è montato un pannello con un controller e un computer. Il controller comunica con il computer in modalità wireless tramite Ethernet.
- I pozzi del sistema automatizzato di approvvigionamento idrico e fognario sono dotati di unità di ingresso e uscita, sensori per il monitoraggio di tensione e pressione, contatori di impulsi e un meccanismo di avviamento graduale.
- Le stazioni di presa dell'acqua sono dotate di unità di ingresso e uscita, sensori di corrente e pressione, contatori di impulsi. Su ogni pompa è installato un salvamotore.
- Un misuratore di pressione è installato nel serbatoio dell'acqua.
- Un cavo a doppino intrecciato viene utilizzato per collegare tutte le fonti di presa d'acqua e stazioni.
Ogni sistema di approvvigionamento idrico e fognario automatizzato è dotato di un programma di controllo. Di conseguenza, le pompe funzionano senza la presenza di una persona, mantenendo la giusta quantità di acqua nei serbatoi. Forniscono una pressione predeterminata nei tubi dell'acqua. Lo schema funziona in modo efficace quando una pompa è leader, l'altra è schiava. Dopo un certo periodo, la pompa principale viene cambiata, questo impedisce l'usura prematura dell'attrezzatura. Il controller automatico del sistema idrico conta il numero di ore di funzionamento di ciascuna pompa.
Il controllore analizza gli errori delle apparecchiature: circuiti aperti o in corto, mancanza di comunicazione con i sensori, picchi di tensione, limiti di allarme. Se il sensore si guasta, le informazioni su di esso arrivano al pannello di controllo. In modalità automatica, il controller consente alla pompa di funzionare regolando il flusso e il flusso dell'acqua.
L'operatore vede sul monitor le informazioni sull'effrazione dell'attrezzatura, allagamento o incendio, temperatura dell'aria, pressione e flusso dell'acqua, quantità di acqua nei serbatoi. Lo schema di approvvigionamento idrico automatizzato consente all'operatore di accendere o spegnere a distanza le pompe, riavviare il meccanismo di discesa regolare.
Automazione della torre di presa dell'acqua
In agricoltura l'approvvigionamento idrico è prevalentemente diffuso da impianti automatizzati del tipo a torre con pompe sommerse. Il circuito di controllo della stazione di pompaggio della torre consente l'accensione o lo spegnimento automatico o manuale della pompa, protegge il motore elettrico da cortocircuiti e sovraccarichi e fornisce segnalazioni luminose sullo stato della pompa.
Per commutare gli impianti di approvvigionamento idrico dalla modalità automatica a quella manuale in una stazione di pompaggio a torre, l'interruttore a levetta SA è impostato su P. Quando viene commutato su O, l'impianto è spento. Quando non c'è acqua nella torre, i contatti dei sensori si aprono e l'avviatore magnetico è collegato. In un impianto di approvvigionamento idrico a torre, una pompa si avvia automaticamente e pompa la quantità d'acqua richiesta. Non appena l'acqua raggiunge i contatti del relè KV, l'alimentazione di corrente alla pompa viene interrotta. Quando la pompa è accesa è accesa la spia rossa, quando è spenta quella verde.
Il sistema di approvvigionamento idrico automatizzato consente di ridurre il numero di addetti alla manutenzione, tracciare tutti i processi, gli indicatori dei sensori, le modalità operative delle apparecchiature, monitorare le prestazioni delle fonti di aspirazione dell'acqua e tenere conto del volume di acqua prodotta in tempo reale.
Esempio video di automazione dell'approvvigionamento idrico in un villaggio in Transbaikalia:
