输水管线的自动化控制与数据采集

《输水管线的自动化控制与数据采集》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、输水管线的自动化控制与数据采集范文飙（哈尔滨供排水集团有限责任公司，黑龙江哈尔滨150010）摘要：输水管线的自动化控制和数据采集是保证输水管线经济、安全供水的技术措施，目前国内实际运行的不多，并且因现场条件不同，控制方案差别也很大，实现起来有很多困难，但是，通过研究还是可以找到切实可行的控制方案的，可以实现对输水管线的自动控制和数据采集。本文以哈尔滨市磨盘山水库供水工程输水管线的自动化控制和数据采集方案为例介绍如何实现对输水管线的控制。关键词：输水管线自动化控制数据采集供水工程中的长距离输水管线的自动化控制和数据采集是一种保证输水管线经济、安全供水的技术措施。对输水管

2、线的监控可以及时发现管线的泄漏点，可以及时采取措施，防止事故扩大；在用水量变化或水库供水液位发生变化时可以及时的调整输水管线压力，防止引起管道内的压力过高或过低，从而造成管道的损坏。同时，还可以合理的对水量进行调配，以及对延长输水管线的使用寿命都会起到比较关键的作用。在过去的工程中发现，由于具体工程特点和技术问题等原因，目前我国在长距离输水管线的自动化控制和数据采集方面，或不采取监控措施或措施不完善，尤其是高压差自流输水管线，还没有比较完善的解决措施。主要的技术问题主要有管线压力控制与水量调节问题、信号传输问题、检测点电源问题等。下面以哈尔滨磨盘山供水工程为例介绍在工程

3、设计中是如何解决上述问题的。1.基本情况描述哈尔滨磨盘山供水工程是目前国内规模比较大的供水工程，该工程输水管线设计为DN2200管道两条，起自磨盘山水库，终止于哈尔滨平房净水厂，全长176公里（一期工程建设一条管道，二期工程再建设一条）。供水总规模为90万吨/日，分两期建设，一期工程45万吨/日。输水管线两端的水位差为160米水柱，全程自流，该工程建成后将成为哈尔滨市的主要水源之一。6为了提高供水的安全性，保证安全、合理的运行，在输水管线的工艺设计中，在管线上的中间位置两处管线管理所（从水库方向依次为管理所A、管理所B），所内设置了调流调压阀，用于在水库水位变化和用水流

4、量变化时，调节输水管线的管道压力和流量，保证输水管线安全运行。并且在两个管理所附近设有输水管线溢流井，用于平衡输水管线的压力，使输水管线在运行时不会超过设计值，保证供水安全。为了控制、调节的需要，相应的在调节阀的前后安装了压力检测点。1.自动化控制和数据采集方案1.1.控制要求1.1.1.控制管理权的要求为了整个供水系统管理的需要，要求在市区供排水调度中心、管线分控中心要有权对输水管线进行控制的（本处“控制”的概念是指可以在市区供排水调度中心、水库分控中心向输水管线控制程序发布控制命令，执行命令端在3个调节阀的控制PLC）。也就是在供排水调度中心、管线分控中心均有对输水

5、管线有控制管理权，可以对输水量进行调度和管理，控制命令的执行是由输水管线控制软件来完成。输水管线部分的控制系统主要任务是以下两部分：A、管理所系统参数的采集，管理所的输水管线调压阀的控制和站内设备的数据采集。并且将管理所的有关数据上传到供排水集团调度中心。B、输水管线沿途压力控制点、压力检测点的数据采集。并且将数据传输到供排水集团调度中心，并且根据输水管线的运行状况实时的调整输水管线的运行，保证输水管线的正常运行。1.1.2.系统的分层控制要求本系统分为三层控制，就地控制层、输水管线控制层和调度控制层。A、就地控制层在管理所A、管理所B和净水厂控制分站（水厂进水处调节阀

6、控制站）。B、输水管线控制层在净水厂的输水管线控制系统中。6A、调度控制层在市区供排水调度中心。正常情况下，输水管线的数据通过GPRS系统传输到市供排水调度中心后，在把相关的数据通过内部的传输网络传输到净水厂的输水管线控制系统。由净水厂的输水管线控制软件根据水库水位的变化和输水管线压力、流量的变化，经过计算后，输出控制命令到管理所A、管理所B及净水厂系统的调节阀控制系统中，完成一次调节任务，使得输水管线安全、稳定的运行。1.1.输水管线的控制原理1.1.1.控制原理输水管线的调节是根据两个主要参数来调节的，一是水库的水位，因为水库的水位变化会引起输水管线压力的变化，从而

7、影响输水管线的正常运行，所以必须进行调节，以此来保证输水管线的安全运行。二是输水管线的流量的变化，其变化也会影响输水管线压力的变化。为了减少管道工作压力的波动、稳定输水管线的流态，在管线中部设置两处调压阀。调压阀的作用主要是用于消减水库水位大于设计取水位的水头和输水量小于设计流量时产生的富余水头，用于控制下游管线的工作压力，控制输水管线内的最大水压：不超过额定压力，并且输水管线的地形高点不产生负压。1.1.2.根据水库水位控制为了保证新建水厂的取水量，输水管线的设计水位按照水库的死水位和正常水位的水位差为20m。这部分水头将影响输水管线的