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電磁流量計在自來水供水系統中的選型和遠程管理

來源:作者:發表時間:2017-10-11 10:09:13

 本文概述

         南方某自來水公司于1966年建設投產,現有自來水廠3座,目前供水設計能力為35萬m3/d,包括地下水水廠二座,現處于滿負荷運行狀態中,供水能力達18萬m3/d;地表水水廠一座,是正在試產的北郊水廠,一期供水能力達17萬m3/d。公司目前共使用5臺電磁流量計,2012年9月公司為用水大戶長盛科技產業園安裝1臺SCLDE300電磁流量計作貿易結算計量。針對于此公司的流量計使用與設備的管理情況,筆者撰寫此文對流量計使用過程中存在的各種問題提出自已的看法的建議。
自來水供水系統安裝電磁流量計.jpg
一、自來水供水系統對于流量計的選型
        自來水供水行業是直接面對終端消費者的,無論是居民還是企業用水,都會產生一個直接的結算問題,因此說流量計計量的準確性,對企業的成本核算、能耗等重要指標的計算會產生較大影響,如何選擇一種運行穩定、質量保證、計量準確的流量計對于企業的生產的穩定和效益保證是非常重要。隨著生產工藝的不斷改進和科技水平的迅猛發展,市面上的流量計品種也不斷地推陳出新,各種性能各異、技術參數及適應不同測量條件的流量計也不斷出現,所以在選用流量計之前就必須對于本單位的工況條件和流量計的性能和適應性做到心中有數。
 
二、自來水供水系統對于流量計選型的基本要求: 
1、流量計精度要高、運行要穩定。
2、過水壓力損失小。
3、如果用戶用水量變化較大或用水分布很不均衡,則要求流量計量程比要大些。
4、靈敏度要高,滿足低流速計量的準確。
5、流量計對現場工況不要太敏感。
6、根據需要選擇可以正反方向測流量。
7、運行可靠、經久耐用、維護方便。
        根據我們綜合市面上最用流行的,最適合管道流水測量的流量計的選型特點,綜合當今流量計選型的基本要求和國內外選用流量計的趨勢,認為自來水供水系統選用智能化、無壓損的電磁流量計、超聲波流量計較合理。而從成熟的電路技術、測量的穩定性、靈敏性和精確度、技術特點、安裝維護要求、安裝點使用工況、易于遠程監控等方面比較,選擇電磁流量計比其它類型的流量計更為適合。經過我們的實際使用情況顯示,多年來堅持定期對在線電磁流量計進行現場比對檢測,電磁流量計測量結果的相對誤差都能滿足要求。
 
三、電磁流量計的遠程監控管理
3.1遠程監控系統的組成
        電磁流量計遠程監控因為使用現場地點與北海自來水公司調度中心管理系統傳輸方式的不同而不同。其中禾塘、龍潭水廠電磁流量計輸出數據經總線輸入禾塘、龍潭水廠調度主機,通過adsl vpn或無線專網將數據傳輸到公司調度中心系統;工業園電磁流量計遠程監控是由現場遠傳終端設備通過gprs將數據傳輸到公司調度中心系統。
3.2電磁流量計現場遠程監控終端系統(以工業園電磁流量計現場遠傳終端為例)
工業園電磁流量計現場遠傳終端設備由以下幾部份組成:
1.電磁流量計:包括傳ifs4000f傳感器和ifc300w信號轉換器。
2.plc:選用西門子s7-200/224,含ai模塊及數據采集處理軟件等。
3.dtu設備:主動撥上gprs網絡,透明傳輸協議。
4.直流穩壓電源:普通開關電源,為plc、dtu和一次儀表提供24v直流電源。
5.不間斷電源:為電磁流量計交流用電停電、斷電時提供電源。
6.天饋系統:dtu配套普通軟質手機天線,可直接安裝在控制箱頂。
7.機箱。
8.電源避雷器:選用進口避雷器,具備自修復功能。
        基本的工作原理:電磁流量計輸出數據傳輸到現場終端plc,在dtu上主動撥上gprs網絡,與數據中心(dsc)實現tcp/ip協議進行雙向通信,由dtu軟件和用戶設備通過rs-232/485實現透明可靠的數據傳輸,將數據傳輸到北海自來水公司調度中心管理系統實行遠程實時監控。
 
四、電磁流量計的遠程監控效果
        自來水公司自從08年起對5個電磁流量計進行遠程實時監控,有效地對公司供水情況和管網情況進行實時了解,及時發現現場計量設備和運行情況,運行四年多來,效果令人滿意,達到了遠程監控的預期效果。
4.1 對供水、用水情況進行實時監控
        通過對電磁流量計讀報實時監控,能及時了解生產水的供水規律和工業園的用水規律,對供水和用水情況進行分析、統計,可進一步了解整個管網運行情況,科學地進行供水調度。從圖3中可以查詢各測壓點水壓、各流量計的實時數據如瞬時流量、累計流量等。
4.2提供異常水量水費的結算依據
        根據電磁流量計運行數據和遠程監控數據,利用系統可以對供水和用水的歷史數據進行多時段、多參數查詢,從中可以計算某時段的水量,較準確處理異常用水計量糾紛。
4.3計量故障的及時報警
        停電、斷電或沒有傳輸數據時會產生報警顯示等,通過報警能及時采取措施,減少損失,降低漏失率,提高水司的效益。
 
五、電磁流量計遠程監控管理中存在問題
5.1 現場遠傳終端電源供電問題
        由于工業園結算電磁流量計使用的電源從園區中的中糧公司接線,用電權限一直處于被動,曾經出現多次人為或意外的斷電現象,隨后安裝了不間斷電源,短期的斷電(約6小時)可由不間斷電源向電磁流量計供電,并由終端設備向公司調度中心發出斷電報告,但長時間的停電還是會產生不計量水量的,將造成供水企業與用水戶之間的水量核算糾紛。經過多方協調,現在人為斷電情況已很少發生。
5.2 電磁流量計準確性
        公司出廠水流量計使用多年來比較滿意.但作為貿易結算的工業園dn600電磁流量計選擇口徑時有點不匹配,因為工業園目前只有中糧集團這個用水大戶,其它用戶用水較少。在2007年11月至2009年5月,每天用水分布很不均衡,瞬時流量在26-800m3/h以內波動。在170-300m3/h流量的低流速時用便攜式超聲波流量計比對檢測相對誤差為2.8%,在300-600m3/h流量的流速時比對檢測相對誤差為1.6%.所以低流速時相對誤差偏大。隨著工業園用戶和水量的增加,電磁流量計準確性是能夠保證的。
5.3 防雷問題
        突出問題是工業園電磁流量計計量房選址空曠,故在2008年4月份信號轉換器受到雷擊,更換信號轉換器后加強了雙重防雷措施,經過調試電磁流量計計量準確,數據傳輸很正常。但北海是南方沿海城市,是臺風、雷擊重災區,加上雷電強度的不可預知,防汛防雷工作要常抓不懈。
5.4 流量計的周期檢定
        由于電磁流量計不能拆出檢定,所以周檢比較麻煩,只能作現場檢定,費用較高。工業園電磁流量計從正常使用至今,在08年12月、09年10月分別請鎮江計量檢測研究院進行了兩次現場檢定,相對誤差均滿足計量精度要求,擁有合格檢定證書。
5.6 長期可靠的維護費用
        例如工業園電磁流量計現場遠傳終端采用了流量計、遠傳設備、交流供電、不間斷電源供電和gprs的方式由公司調度中心調度系統進行實時遠程監控,需要電源供電、通信費用、設備維護費、車輛交通和人員的維護費等,要搞好這些管理工作,才能保證更好地實施電磁流量計遠傳監控管理,以較低的投入使公司獲得較大的可持續的經濟效益。
5.7防鼠問題
        南方沿海城市鼠害是很嚴重的,所以要加強計量井內電纜和計量間內信號電纜的防鼠工作,避免老鼠咬斷電纜引起不計量或數據信號的傳輸。
 
六、本文結語
        電磁流量計的現場信號輸出與遠程監測系統的應用是自來水供水系統的重要構成部分,隨著目前的通信技術的進步和計算機技術的高速發展,計算機技術和通信技術的高速發展,為供水企業解決了用水大戶用水計量管理中的不足,隨著公司今后的發展,會使用更多的大口徑流量計,對占據供水企業重要地位的大口徑流量計實施遠程實時監控,這將為供水管理部門分析供水、用水規律提供依據,采取有效措施降低供水損失率,提高水費回收率發揮更大的作用。