Для инженерно-технических работников

Водоснабжение, канализация и газоснабжение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы систем водоснабжения, водоотведения и газоснабжения с оптимальными санитарными и технико-экономическими показателями необходимы четкая координация и взаимная увязка отдельных составляющих элементов этих систем. Для этого применяется единая централизованная система управления, обеспечиваемая диспетчерской службой (ДС).

Диспетчеризация — это централизация (концентрация) оперативного управления и контроля в руках одного человека — диспетчера — для согласования работы отдельных звеньев, составляющих общий производственный комплекс сетей и сооружений.

В зависимости от степени автоматизации диспетчерского управления все объекты системы водоснабжения, канализации и газоснабжения могут быть разделены на три группы:

полностью автоматизированные без диспетчерского управления агрегатами;

полностью автоматизированные с дублированием управления основными агрегатами с диспетчерского пункта;

с частичной автоматизацией и диспетчерским управлением основными агрегатами (возможно и неавтоматизированное диспетчерское управление).

В соответствии со схемой водоснабжения, канализации, газоснабжения и их технологическим процессом диспетчерская служба может быть:

одноступенчатой, при которой имеется районный диспетчерский пункт (РДП), оперативно управляющий работой как всех сооружений и агрегатов, входящих в систему, так и сетью;

двухступенчатой — с центральным диспетчерским пунктом (ОДП) и местными диспетчерскими пунктами (МДП); местные диспетчерские пункты  ведают работой отдельных  сооружений, а ОДП координирует работу МДП;

трехступенчатой, включающей ЦДП, районные диспетчерские пункты РДП, управляемые ЦДП и МДП, находящиеся в ведении РДП.

Выбор схемы диспетчеризации зависит от местных условий и определяется схемой и масштабами водоснабжения, канализации и газоснабжения. Одноступенчатую схему диспетчеризации применяют в городах с малой протяженностью сетей водоснабжения, канализации и газоснабжения (до 50 км), двухступенчатую — в городах с большой протяженностью сетей. При протяженности сети 50—400 км организуются ЦДП и местные диспетчерские пункты головных и других сооружений (МДПГС). При протяженности более 400 км организуются местные диспетчерские пункты сети МДПС. Они располагаются обычно в центре отдельных районов водопроводной сети города. В их задачу входят управление распределением потоков воды в зависимости от давления и контроль за давлением во всей сети данного района.

ЦДП располагается в центре системы, например, водоснабжения, или на территории головных сооружений. Он оперативно управляет работой всех МДП, входящих в систему. МДП головных сооружений располагается на территории головных сооружений и осуществляет управление и контроль за работой насосных станций (первого и второго подъема) и очистных сооружений, а также за уровнем воды в резервуарах чистой воды.

В двухступенчатую схему диспетчерского управления системы канализации крупного города, кроме ЦДП, обычно входят МДП районных насосных станций перекачек сточных вод и сети, а также МДП главной насосной станции и очистных сооружений.

Трехступенчатая схема диспетчерской службы применяется в исключительных случаях — для особо крупных городов и сложных  систем  водоснабжения,   канализации.

В последние годы внедряются автоматизированные системы управления (АСУ) в водопроводно-канализационном хозяйстве. В АСУ применяются современные автоматические средства обработки данных при помощи электронно-вычислительных машин (ЭВМ), позволяющие регистрировать, накапливать и отображать информацию и при помощи экономико-математических методов решать основные задачи управления

Разновидностью АСУ является автоматическая система управления технологическими процессами (АСУТП), которая предназначена для повышения эффективности управления основной деятельностью объектов водоснабжения и канализации. Эта задача осуществляется путем оперативного контроля технологических режимов подъема воды, ее обработки, подачи и распределения или водоотведения и оптимального управления этими процессами с использованием средств вычислительной техники.

Общим критерием системы управления является минимум эксплуатационных затрат на обработку воды при выполнении заданных требований на качество очищаемой воды, бесперебойное обеспечение потребителей водой питьевого качества и водоот-ведение.

АСУТП должна функционировать в информационно-советующем режиме, при котором средства вычислительной техники осуществляют централизованный сбор, обработку и выдачу данных обслуживающему персоналу в удобной форме, а также формируют и выдают диспетчеру рекомендации по оптимальному ведению технологических процессов в зависимости от ситуации на производстве.

Для формирования и передачи информации от задатчиков первичных приборов, преобразователей и т. п. на ЦДП, а также для передачи управляющих команд к регуляторам и исполнительным механизмам применяется комплекс средств телемеханики типа УВТК-УН, разработанный в качестве единой унифицированной системы для объектов жилищно-коммунального хозяйства.

Обмен информацией со смежными системами управления осуществляется по каналам межпроцессорной связи, а на случай отказа в системе энергоснабжения часть информации должна храниться в энергозащитном участке памяти для ведения дальнейших расчетов.

Для каждого технологического цикла производства имеются следующие основные функции.

1.         Информационно-вычислительные:

сбор и первичная обработка информации;

контроль работы оборудования;

контроль за состоянием технологических режимов, включающий   контроль  отклонения   параметров;

диагностика нарушений технологических режимов;

оперативный учет и расчет техиико-экономических показателей;

формирование и выдача информации на печать и дисплейный модуль для оперативного персонала и руководство станции по инициативе системы и по вызову;

формирование и выдача информации в автоматическую систему организационного  управления  (АСОУ);

2.         Управляющие:

регулирование отдельных технологических переменных;

дистанционное управление основными агрегатами;

прогнозирование хода технологического процесса;

определение рационального режима технологического процесса;

формирование и выдача диспетчеру рекомендаций по оптимальному ведению технологических процессов;

3.         Контроль оборудования:

расчет времени простоя оборудования за смену, сутки и т. д.; расчет времени работы оборудования до профилактического ремонта;

формирование и выдача на печать информации о работе оборудования;

4.         Расчет и учет технико-экономических показателей:

учет расхода воды по трубопроводам (по станциям, по зонам, по городу), запас воды в емкостях, расход электроэнергии, реагентов, расход воды на собственные нужды, отклонение давления в контрольных точках на трубопроводах по часам суток от заданного режима;

расчет технологической себестоимости воды по станциям, подачи и распределения ее по разводящей сети;

5.         Прогнозирование хода технологического процесса:

расчет   прогнозируемого   графика   подачи   и   распределения

воды по трубопроводам системы водоснабжения;

расчет требуемых напоров и подачи воды в сеть;

расчет оптимального графика работы насосного оборудования;

расчет уровней заполнения и срабатывания воды в емкостях;

расчет распределения воды по магистральным трубопроводам.

Основными  функциями  диспетчеров  являются:

контроль за ходом производства на основании информации, получаемой из управленческого вычислительного комплекса;

контроль за функционированием задач управления;

управление производством;

организация локализации повреждений трубопроводов, анализ повреждений, применение режима подачи и распределения воды   при   аварийных  ситуациях;

повышение надежности работы как всей системы, так и отдельных  ее  узлов;

реализация функций управления диспетчера с помощью операторов.

В административно-техническом отношении диспетчер подчиняется начальнику объекта, а в оперативном отношении — диспетчеру вышестоящей диспетчерской службы; последняя должна быть оснащена техническими средствами автоматического управления, основными элементами сооружений, а также телеуправлением и телесигнализацией, телеизмерением, прямой телефонной связью и дисплеями.

В состав диспетчерской службы входит оперативная группа, состоящая из главного диспетчера, его помощника по технологической части и сменных диспетчеров, а также разные службы, например аварийно-ремонтная и транспорта, лаборатория автоматики и контроля  (ЛАК), служба электросвязи.

На небольших предприятиях водоснабжения, канализации и газоснабжения указанные группы и службы могут быть объединены,  а некоторые исключены.

При авариях и экстренных работах в случае отсутствия групп и служб, указанных выше, ЦДП и МДП пользуются резервными агрегатами и транспортом аварийных участков и служб. На МДП должен храниться комплект оперативных схем и чертежей данного узла системы водоснабжения,  канализации или газоснабжения.

Центральная диспетчерская служба корректирует предварительно разработанные:

режим работы основного оборудования с учетом необходимости обеспечения суточного максимума водоснабжения, газоснабжения или пропуска сточных вод, а также требуемого резерва производительности  сооружений;

расчетный объем запасов воды в емкостях и распределение потоков воды или газа;

суточный график горячего резерва как всей системы водоснабжения и канализации, так и отдельных узлов оборудования.

Диспетчеру ЦДП передаются показания основных параметров главных объектов: давление, уровни воды, количество газа в подземных газохранилищах, расходы воды, газа, горизонты воды в источниках водоснабжения, положение главных оперативных задвижек, аварийное состояние и пр. К диспетчеру МДП поступают сигналы о рабочем состоянии насосных агрегатов и уровней воды в емкостях, основные показания как 'электрических, так и неэлектрических измерительных приборов.

Диспетчеру МДП поручается дистанционное включение и выключение агрегатов, а также дистанционное управление оперативными   задвижками.

Ни один элемент оборудования, находящийся в управлении или в ведении диспетчера, не может быть выведен из работы или резерва без его разрешения, кроме случаев возникновения явной опасности для людей или оборудования. Все распоряжения диспетчер должен давать непосредственно подчиненному ему оперативному персоналу, а для объектов с автоматическим управлением — уполномоченным лицам.

Каждая система водоснабжения, канализации и газоснабжения должна иметь «Положение о диспетчерской службе», специально для нее разработанное на основании изложенных выше положений с учетом конкретных местных условий.