Ūdens piegādi objektiem veic vairāki mehānismi un struktūras: sūkņu stacijas, cauruļvadi, filtrēšanas stacijas, ūdens ņemšanas vietas. Saskaņots visu komponentu darbs palielina sistēmu efektivitāti un uzticamību, samazina enerģijas patēriņu un uzlabo galīgo ūdens veiktspēju. Atsevišķu vienību koordinēšanai ir aprīkotas automatizētas ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmas.
Prasības automātiskām ūdensapgādes iekārtām
Mūsdienu tehnoloģijas ļauj automatizēt gandrīz jebkuru ūdens apgādes sistēmu:
- artēzijas sievietes;
- filtrēšanas stacijas;
- kanalizācijas sūkņu stacijas;
- pirmā un otrā kāpuma stacijas;
- pastiprinātāji;
- 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 iezīmes:
- aprīkojuma intensitāte pastāvīgi mainās;
- primārā ūdens īpašības nav stabilas;
- aprīkojums atrodas atsevišķos punktos viens no otra, tos kontrolē no viena centra;
- stingras prasības patērētājam piegādātā ūdens kvalitātei;
- strādāt ekonomiskā režīmā;
- sadalījuma gadījumā vienā apgabalā, nodrošinot pārējās iekārtas darbību normālā režīmā.
Automatizētās ūdensapgādes sistēmas komplekts
Ūdensapgādes procesa automatizācija tiek veikta, izmantojot:
- mērīšanas devēji;
- sensori indikatoru un ūdens patēriņa mērīšanai;
- datu ievades un izvades bloki;
- izpildvaras mehānismi;
- kontrolieris.
Sensori definēt raksturlielumus, regulēt un signalizēt problēmas procesos.
Ievades un izvades moduļi (bloki) pārtulkot no sensoriem saņemto informāciju apstrādei ērtā formātā un nogādāt to tālāk kontrolierim.
Mērīšanas devēji pārveidot kontrolētos parametrus vai signālus formā, kas ir ērta glabāšanai vai apstrādei.
Kontrolieris kontrolē tehnoloģiskos procesus, izmantojot sensoru datus. Atšķirībā no patērētāju datoriem, rūpnieciskie kontrolieri ir aprīkoti ar jaudīgu sistēmu signālu ievadīšanai un izvadei no perifērijas. Viņiem nav nepieciešama pastāvīga uzraudzība un tie var izturēt nelabvēlīgus klimatiskos apstākļus.
Darbināšanas mehānisms - saņem signālu no kontroliera un pārvērš to kustībā. Ūdens padeves automatizācijas izpildmehānisms sastāv no releja, hidrauliskās vai pneimatiskās piedziņas un motora.
Lai piegādātu informāciju no perifērijas uz vadības centru, tiek izmantoti šādi:
- radio kanāli;
- slēdzis;
- mobilā telefonija;
- bezvadu internets;
- satelīta savienojums.
Artēzisko avotu automatizācijas shēma
Ūdens ņemšanas no dziļurbumiem un ūdens piegādes patērētājam automatizācijai jāatbilst šādiem nosacījumiem:
- automatizē visu procesu no ūdens saņemšanas līdz piegādei cilvēkiem;
- tiek nodrošināta pastāvīga ūdens ražošanas un daudzuma tvertnēs uzraudzība, aprīkojuma darbība;
- visi dati tiek arhivēti kontroliera datu bāzēs;
- operatori jebkurā laikā var mainīt sūkņa parametrus no vadības telpas.
Ūdensapgādes automatizācijas shēma
- Vadības telpā ir uzstādīts panelis ar kontrolieri, kā arī dators. Kontrolieris sazinās ar datoru bez vadiem, izmantojot Ethernet.
- Automatizētās ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmas akas ir aprīkotas ar ieejas un izejas vienībām, sensoriem sprieguma un spiediena kontrolei, impulsu skaitītājiem un mīkstas iedarbināšanas mehānismu.
- Ūdens ieplūdes stacijas ir aprīkotas ar ieejas un izejas vienībām, strāvas un spiediena sensoriem, impulsu skaitītājiem. Katram sūknim ir uzstādīta motora aizsardzības vienība.
- Ūdens tvertnē ir uzstādīts spiediena mērītājs.
- Lai savienotu visus ūdens ņemšanas avotus un stacijas, tiek izmantots vītā pāra kabelis.
Katra automatizētā ūdensapgādes un kanalizācijas sistēma ir aprīkota ar vadības programmu. Tā rezultātā sūkņi darbojas bez personas klātbūtnes, tvertnēs saglabājot pareizo ūdens daudzumu. Tie nodrošina iepriekš noteiktu spiedienu ūdensvados. Shēma darbojas efektīvi, ja viens sūknis ir līderis, otrs ir vergs. Pēc noteikta laika svina sūknis tiek mainīts, tas novērš priekšlaicīgu iekārtas nodilumu. Automatizētais ūdens sistēmas kontrolieris uzskaita katra sūkņa darba stundu skaitu.
Kontrolieris analizē iekārtas kļūdas: atvērtas vai īssavienojumi, komunikācijas trūkums ar sensoriem, sprieguma pārspriegums, trauksmes robežas. Ja sensors sabojājas, informācija par to nonāk vadības panelī. Automātiskajā režīmā regulators ļauj sūknim darboties, pielāgojot ūdens plūsmu un plūsmu.
Operators uz monitora redz informāciju par aprīkojuma ielaušanos, plūdiem vai ugunsgrēku, gaisa temperatūru, ūdens spiedienu un plūsmas ātrumu, ūdens daudzumu tvertnēs. Automatizētā ūdens apgādes shēma ļauj operatoram attālināti ieslēgt vai izslēgt sūkņus, restartēt vienmērīgu nolaišanās mehānismu.
Ūdens ieplūdes torņu automatizācija
Lauksaimniecībā ūdensapgādi pārsvarā plaši izmanto automatizētas torņu tipa iekārtas ar zemūdens sūkņiem. Torņa sūknēšanas stacijas vadības ķēde ļauj automātiski vai manuāli ieslēgt vai izslēgt sūkni, aizsargā elektromotoru no īssavienojumiem un pārslodzēm un dod gaismas signālus par sūkņa statusu.
Lai pārslēgtu ūdensapgādes iekārtas no automātiskā uz manuālo režīmu torņa tipa sūkņu stacijā, SA pārslēgšanas slēdzis ir iestatīts uz P. Kad tas tiek pārslēgts uz O, iekārta tiek izslēgta. Kad tornī nav ūdens, sensoru kontakti tiek atvērti, un magnētiskais starteris ir savienots. Torņa tipa ūdensapgādes iekārtā automātiski ieslēdzas sūknis un iesūknē nepieciešamo ūdens daudzumu. Tiklīdz ūdens sasniedz KV releja kontaktus, sūkņa strāvas padeve tiek izslēgta. Kad sūknis ir ieslēgts, deg sarkanais indikators, kad tas ir izslēgts, zaļais.
Automatizētā ūdens apgādes sistēma ļauj samazināt apkopes personāla skaitu, izsekot visiem procesiem, sensoru indikatoriem, aprīkojuma darbības režīmiem, pārraudzīt ūdens ņemšanas avotu darbību un ņemt vērā reālā laikā saražotā ūdens daudzumu.
Video paraugs ūdens apgādes automatizācijai ciematā Transbaikalijā:
