Voda se v objekte oskrbuje s številnimi mehanizmi in strukturami: črpališči, cevovodi, filtrirnimi postajami in vodnimi zbiralniki. Usklajeno delovanje vseh komponent poveča učinkovitost in zanesljivost sistemov, zmanjša porabo energije in izboljša končno učinkovitost vode. Za koordinacijo posameznih enot so opremljeni avtomatizirani vodovodni in kanalizacijski sistemi.
Zahteve za avtomatske instalacije za oskrbo z vodo
Sodobne tehnologije omogočajo avtomatizacijo skoraj vseh sistemov oskrbe z vodo:
- arteške ženske;
- filtrirne postaje;
- črpalne postaje za odplake;
- postaje prvega in drugega dvigala;
- postaje za dvig tlaka;
- čistilne naprave.
Upoštevati je treba, da je proces pridobivanja, čiščenja in dostave vode povezan z različnimi fizikalnimi, kemičnimi in biološkimi reakcijami. Avtomatizacija procesa oskrbe z vodo se izvaja ob upoštevanju naslednjih značilnosti:
- intenzivnost delovanja opreme se nenehno spreminja;
- lastnosti primarne vode niso stabilne;
- oprema je nameščena v točkah, ločenih druga od druge, nadzorovane so iz enega samega centra;
- stroge zahteve glede kakovosti vode, ki se dobavlja potrošniku;
- delo v varčnem načinu;
- v primeru okvare na enem področju zagotavljanje normalnega delovanja ostale opreme.
Celoten komplet avtomatiziranega sistema oskrbe z vodo
Avtomatizacija procesa oskrbe z vodo se izvaja z:
- merilni pretvorniki;
- senzorji za merjenje indikatorjev in porabe vode;
- bloki za vnos in izhod podatkov;
- aktuatorji;
- krmilnik.
Senzorji določanje karakteristik, uravnavanje in signaliziranje težav v procesih.
Vhodni in izhodni moduli (bloki) Informacije, prejete od senzorjev, prevedejo v obliko, primerno za obdelavo, in jo nato dostavijo krmilniku.
Pretvorniki pretvori nadzorovane parametre ali signale v obliko, primerno za shranjevanje ali obdelavo.
Krmilnik krmili tehnološke procese s senzorskimi podatki. Za razliko od gospodinjskih računalnikov so industrijski krmilniki opremljeni z zmogljivim sistemom za vnos in izhod signalov s periferije. Ne potrebujejo stalnega nadzora in lahko prenesejo neugodne podnebne razmere.
Aktuator — sprejema signal od krmilnika in ga pretvori v gibanje. Vezje aktuatorja za avtomatizacijo oskrbe z vodo je sestavljeno iz releja, hidravličnega ali pnevmatskega pogona in motorja.
Za prenos informacij od periferije do nadzorne točke se uporabljajo:
- radijski kanali;
- stikalo;
- mobilna telefonija;
- brezžični internet;
- satelitsko komunikacijo.
Shema avtomatizacije arteških virov
Avtomatizacija procesa črpanja vode iz globokih vodnjakov in oskrbe z vodo do potrošnika mora izpolnjevati naslednje pogoje:
- celoten proces od sprejema vode do njene dostave ljudem je avtomatiziran;
- stalno spremljanje proizvodnje in količine vode v posodah, zagotovljeno je delovanje opreme;
- vsi podatki so arhivirani v bazah krmilnika;
- Operaterji lahko kadar koli spremenijo parametre črpalke iz nadzorne sobe.
Shema avtomatizacije oskrbe z vodo
- V nadzorni sobi sta nameščena centrala s krmilnikom in računalnik. Krmilnik z računalnikom komunicira brezžično preko Etherneta.
- Vodnjaki avtomatiziranega sistema oskrbe z vodo in kanalizacije so opremljeni z vhodnimi in izhodnimi enotami, senzorji za nadzor napetosti in tlaka, števci impulzov in mehanizmom za mehak zagon.
- Vodovodne postaje so opremljene z vhodnimi in izhodnimi enotami, senzorji toka in tlaka ter števci impulzov. Zaščita motorja je nameščena na vsaki črpalki.
- V rezervoarju za vodo je nameščen merilnik tlaka.
- Za povezavo vseh vodnih virov in postaj se uporablja sukani par.
Vsak avtomatiziran sistem za oskrbo z vodo in kanalizacijo je opremljen z nadzornim programom. Zaradi tega črpalke delujejo brez prisotnosti ljudi in vzdržujejo potrebno količino vode v rezervoarjih. Zagotavljajo določen tlak v vodovodnih ceveh. Shema deluje učinkovito, ko je ena črpalka vodilna, druge pa gnane. Po določenem času se vodilna črpalka zamenja, kar preprečuje prezgodnjo obrabo opreme. Avtomatiziran krmilnik sistema za oskrbo z vodo šteje število ur delovanja posamezne črpalke.
Krmilnik analizira napake opreme: prekinitve ali kratke stike v tokokrogih, pomanjkanje komunikacije s senzorji, napetostne sunke, meje v sili. Če se senzor pokvari, se informacija o tem pošlje na nadzorno ploščo. V avtomatskem načinu krmilnik omogoča delovanje črpalke z uravnavanjem pretoka in pretoka vode.
Operater na monitorju vidi informacije o vlomu opreme, poplavi ali požaru, temperaturi zraka, pritisku in pretoku vode ter količini vode v rezervoarjih. Avtomatizirana shema oskrbe z vodo omogoča operaterju daljinski vklop ali izklop črpalk in ponovni zagon mehanizma za gladko spuščanje.
Avtomatizacija vodnih stolpov
V kmetijstvu oskrbo z vodo zagotavljajo predvsem avtomatizirane stolpne naprave s potopnimi črpalkami. Krmilno vezje vodnega črpalnega stolpa omogoča samodejni ali ročni vklop ali izklop črpalke, ščiti elektromotor pred kratkimi stiki in preobremenitvami ter daje svetlobne signale o stanju črpalke.
Za preklop vodovodnih inštalacij iz avtomatskega v ročni način na stolpnem črpališču je preklopno stikalo SA nastavljeno na P. Pri preklopu na O se inštalacija izklopi. Ko v stolpu ni vode, se kontakti senzorja odprejo in kontakti magnetnega zaganjalnika se povežejo. V vodovodni napeljavi v obliki stolpa se črpalka samodejno zažene in črpa zahtevano količino vode. Takoj, ko voda doseže kontakte releja KV, se dovod toka v črpalko izklopi. Ko je črpalka vklopljena, sveti rdeči indikator, ko je izklopljena, indikator sveti zeleno.
Avtomatiziran sistem za oskrbo z vodo vam omogoča zmanjšanje števila servisnega osebja, spremljanje vseh procesov, indikatorjev senzorjev, načinov delovanja opreme, spremljanje delovanja virov za dovod vode in upoštevanje količine proizvedene vode v realnem času.
Video primer avtomatizacije oskrbe z vodo v vasi v Transbaikaliji:
