Технологическим объектом управления (ТОУ) является водозаборный узел в составе:
- насосные станции 1-го подъёма (скважины) со сборными водоводами;
- насосная станция второго подъёма с резервуарами для хранения воды.
9 скважин, подающих воду, оборудованы насосами (7 рабочих, 2 резервных.
№№ 7, 8, 9, 10, 15, 17, 20, 21, 22);
Подающие скважины оборудованы насосами марки ЭЦВ-10-65-65. Скважинные насосы осуществляют подачу воды по сборным водоводам в резервуары хранения воды, находящиеся на площадке насосной станции второго подъёма.
Далее вода из резервуаров для хранения воды с помощью двух групп насосов подаётся в город и поселок. Подачу воды в город осуществляет группа из 5 насосов. Подачу воды в поселок осуществляет группа из 4-х насосов. Напорный и всасывающий трубопроводы каждого насосного агрегата оборудованы запорной арматурой с электроприводом.
Включение и отключение насосных агрегатов водозаборных скважин осуществляется автоматически от уровня воды в резервуарах для хранения воды. Аналоговые датчики уровня устанавливаются в каждом из трех резервуаров.
Управление скважинными насосами производится по датчику уровня одного из резервуаров. В случае необходимости оператор может переключить управление насосами от датчика уровня любого из трех резервуаров, например, при отключении одного из резервуаров на профилактические работы. Водозаборные скважины обеспечивают постоянный приток воды в резервуары, при этом количество работающих скважин автоматически определяется фактическим уровнем воды в резервуарах. В работе может находится не более 7 из 9 скважин (2 резервные).
Включение и отключение насосов осуществляется последовательно, с учетом количества работающих насосов по каждой «ветке», с регулируемым интервалом времени до достижения рабочего уровня воды в резервуаре.
Отключение насосов водозаборных скважин осуществляется также последовательно с регулируемым интервалом времени.
Отключение первого из работающих насосов производится по уровню 6,05 м (10 см от уровня перелива 6,15 м). Отключение второго и последующих скважинных насосов осуществляется через заданный интервал времени. Прекращение отключений при снижении уровня до минимального установленного (уточняется при наладке) 5,35 м (0,7 м от уровня перелива). При продолжении снижения уровня ниже 5,35 (ниже 0,7 м от уровня перелива) начинается процесс включения в работу насосных агрегатов.
Включение и отключение насосных агрегатов водоразборных скважин обеспечивается исходя из двух условий:
- по времени работы насосных агрегатов;
- по обеспечению равенства чисел работающих агрегатов в каждом скважинном узле (3 узла).
Первостепенный критерий выбора насоса — достижение равного количества работающих скважин в «ветке». Второстепенный — обеспечение равномерного времени работы насосных агрегатов в скважинах.
Подачу воды из резервуаров хранения в город и поселок осуществляют две группы насосов:
- 1-я группа из 5 насосов – подача воды в город;
- 2-я группа из 4 насосов – подача воды в поселок.
Каждая насосная группа осуществляет поддержание заданной величины давления в напорном коллекторе. Чередование работы насосов производится вручную оператором со щита управления группой насосов. Технологическим разделом рабочей документации предусматривается установка секционной задвижки в здании насосной станции второго подъёма, объединяющей два напорных коллектора.
Отключение насосных групп производится при недостаточном уровне воды в резервуарах хранения. В нормальном режиме работы станции сработка пожарного запаса воды запрещена. Рабочей документацией предусмотрено два режима управления станцией: автоматический и местный ручной, а так же контроль за работой оборудования насосной станции из помещения операторской. Система автоматизации делится на 3 уровня:
- нижний (полевой) уровень;
- средний уровень (шкаф автоматики ША);
- верхний уровень (автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора местного диспетчерского пункта (МДП).
С помощью контроллера осуществляется реализация описанных выше алгоритмов, сбор информации о состоянии полевого оборудования, трансляция состояния технологического оборудования на автоматизированное рабочее место оператора (АРМ), а так же команд оператора на нижний (полевой) уровень. В обязанности оператора входит отслеживание состояния технологического оборудования, выдача распоряжений рабочему персоналу по каналу оперативной связи, принятие решения о переводе оборудования в режим ручного управления, а также, управление ВЗУ в ручном режиме.
Нижний уровень автоматизации, находящийся в подчинении головного контроллера, представляет собой устройства локальной автоматики (шкафы управления). Каждое устройство автоматики нижнего уровня имеет связь с головным контроллером. Обмен данными между контроллером и полевым оборудованием осуществляется как с применением цифровых интерфейсов, так и с применением дискретных и аналоговых сигналов.
Связь головного контроллера и АРМ оператора со шкафами управления скважинными насосами, а также, ТП 15/0,4кВ осуществляется с применением волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). ВОЛС ВЗУ имеет кольцевую топологию. Для создания данной топологии в ША насосной станции 2-го подъёма, а также, во всех шкафах управления скважинными насосами и ТП 15/0,4кВ применяются управляемые Ethernet коммутаторы, позволяющие создать более надёжную структуру передачи данных.Шкаф управления скважиной представляет собой оборудование индивидуального изготовления с микроконтроллером Siemens. Шкаф управления скважиной выполняет следующие функции:
- Управление и защита скважинного насоса в местном и дистанционном режимах;
- Приём и обработка сигнала от гидростатического датчика уровня в скважине;
- Приём и обработка сигнала от счётчика-расходомера;
- Приём и обработка сигнала затопления павильона скважины.
Автоматизация насосной станции второго подъёма строится на базе шкафа автоматики с оборудованием Siemens. Шкаф автоматики осуществляет следующие функции:
- Управление и контроль над работой запорной арматуры с блоками управления
AUMA;
- Управление и контроль над работой щитов управления центробежными насосами, в т.ч. расширенная диагностика работы преобразователей частоты по интерфейсу;
- Приём и обработка сигналов уровня в резервуарах для хранения воды;
- Приём и обработка сигналов давления в напорных трубопроводах;
- Приём и обработка сигналов расхода в напорных коллекторах подачи воды в посёлки;
- контроль над работой установок получения гипохлорита натрия;
- Контроль и управление скважинами;
- Контроль над работой ТП 15/0,4кВ.
Для организации централизованного диспетчерского контроля и управления в помещении операторской рабочей документацией предусматривается установка автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора на базе персонального компьютера (ПК) с установленной SCADA системой.
