上海緊急切斷閥閥門有限公司

1 管網閥門調控現狀
     近年來,隨著技術進步和改造資金投入,多數供水企業(yè)建立了供水數據監(jiān)測與控制系統(tǒng)( SCADA) ,實現了水源和原水輸送系統(tǒng)監(jiān)測、凈水構筑物和工藝設備監(jiān)控以及供水管網測壓等功能。部分供水企業(yè)還建立了“呼叫中心”熱線電話系統(tǒng)和管網地理信息系統(tǒng)(GIS) 。上述系統(tǒng)的建立能及時監(jiān)控供水設備運行和發(fā)現管網事故,極大提升供水服務水平。
     限于技術、設備和系統(tǒng)設計理念等多方面原因,對管網調度管理和運行調控還限于人工操作。水壓遙測和事故信息獲取、采集與判斷已實現信息化和自動化,但閥門啟閉和調節(jié)還必須依靠操作工人到現場手動完成。這主要有以下幾點不足:
     ① 供水管網工況瞬時萬變,管網實時優(yōu)化運行靠人工現場調節(jié)幾乎不可能實現。
     ② 為確保供水系統(tǒng)安全運行,在發(fā)生重大供水事故時,需對管網中若干重要閥門多次反復調控,人工操作難以勝任。
     ③ 從管網事故信息的獲取、判斷到人工現場調控閥門,根據城市規(guī)模、搶修力量及交通路況情況,會有1 h左右的延時。這會造成事故損失擴大,引發(fā)相關問題。
     ④ 目前管網調度模式對用戶端不能實現及時合理的調節(jié)和控制。
     2 管網閥門遠程調控的意義
     管網閥門是供水系統(tǒng)中的重要設施,起到輸送、關斷、調節(jié)供水流量、壓力和改變流向等管網調控作用,是供水系統(tǒng)暢通輸配和管網搶修、維護、改造的重要保證措施。
     管網閥門上述功能的及時實現直接影響供水安全和供水行業(yè)的服務質量。重要的是,當供水系統(tǒng)發(fā)生重大故障以及處理大的爆管事故時,管網閥門如不能及時有效地調控將延誤處理事故時機,造成嚴重后果。
     供水管網科學調度與實時調控首先要解決閥門遠程調控問題,管網中若干重要閥門和關鍵閥門能否實現及時有效地調控直接影響供水安全,在調度中心直接實現對管網重要閥門遠程調控操作對保證供水系統(tǒng)安全正常運行具有重要意義。
     3 實現方案
     供水系統(tǒng)實現科學調度的關鍵是增加控制手段和工作模式與管理制度的創(chuàng)新。針對完全依靠人工操作調控閥門不能及時應對突發(fā)事故處理、不利于供水管理和服務的現狀,通過對項目目標、設備工作環(huán)境以及RTU、電動執(zhí)行機構等因素和設備技術參數進行考察和分析后,提出利用現有管網測壓RTU設備對管網重要閥門進行遙測、遙控的技術方案,以及時應對管網事故和適應工況變化,提高供水管理和服務水平。
     3．1 技術方案
     ① 遠程通訊/控制終端選型
     管網閥門遠程調控系統(tǒng)和現有SCADA系統(tǒng)兼容,可以充分利用現有設備、無線頻譜等資源。RTU選用現有SCADA系統(tǒng)中采用的MOSCAD RTU,根據控制目標重新編寫相應控制程序。
     ② 上位機組態(tài)編程 
在調度中心端上位機設定控制窗口和操作畫面,通過基于短波電臺的無線SCADA 系統(tǒng)實時檢測閥門     ③ 執(zhí)行機構選型 
管網閥門安裝在潮濕環(huán)境下的閥門井里,工作環(huán)境惡劣。為確?？刂瓶煽啃院驮O備安全,選用防護等級為IP68的電動頭和高可靠性閥門配合作為執(zhí)行機構,達到正常工作要求。
     ④ 電源 
在被控閥門點附近單位尋找合適的動力/照明電源作為被控閥門系統(tǒng)的工作電源。根據電源情況選擇電動頭的驅動電源方式。在條件許可的情況下,盡可能選用動力電源作為工作電源。
     ⑤ 附屬儀表 
為及時掌握閥門調控情況和效果,在閥門下游安裝壓力傳感器。采集的壓力信號通過RTU傳輸到SCADA系統(tǒng),平時作為測壓點使用。
     3．2 系統(tǒng)安全措施
     為保證設備安全和人身安全,方案設計和項目實施采取的技術措施有:
     ① 供電安全 
由于工作場合特殊,電源箱設計有漏電保護器。電動頭電源僅在進行遠程調控操作時通過RTU控制接通,閥門井內設備平時和市電隔離。
     ② 閥門井及井蓋設計選型 
良好的外部環(huán)境是設備安全運行的重要因素。盡管設計選用設備能滿足“浸水環(huán)境”工作,為提高系統(tǒng)可靠性,閥門井設計采用電信防水井蓋,防止雨水侵入閥門井,為執(zhí)行機構提供良好的外部工作環(huán)境。閥門井設計