TCECS493-2017 村镇供水工程自动化监控技术规程.pdf

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  • 发 布 人: 薛晓禅
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    通过所见即所得的方式选择需要的组件,根据供水工艺流程、 工程分布等配置适当的逻辑位置,以图形化人机交互界面的方式 显示,实现对设施设备与工艺流程监测和控制功能的应用软件。

    2.0.8视频安防监控

    高速标准规范范本ideo surveillance

    利用视频手段对供水关键设施设备、工艺环节和部位进行连 续监控和信息记录。

    区域级系统的管理机房

    与水厂级系统或区域级系统进行通信且可以移动使用的监控 设备。

    3.1.1村镇供水工程自动化监控系统的分类宜符合下列规定

    1按管理层级,分为水厂级自动化监控系统和区域级信息化 监管系统两类。 2按监控内容,水厂级自动化监控系统可分为计算机监控与 视频安防监控两个部分,区域级信息化监管系统可分为信息化管 理与水厂自动化监测两个部分。 3按监控方式,分为分布式控制系统、集中式控制系统和现 地控制单元三类。 3.1.2水厂级自动化监控系统和区域级信息化监管系统的总体 布置,应根据网络环境、村镇供水工程分布与运行管理模式等确 定,分为下列两种: 1合并建设:系统服务器宜设置在区域级管理单位,不同层 级的用户管理权限不同。 2分开建设:宜单独设置服务器,相互之间可以通信。 3.1.3系统总体设计应符合下列规定: 1系统设计应考虑兼容性,不同层级系统应采用通用接口与 标准协议。 2区域级系统应能远程采集、分析水厂的关键数据,不宜对 水厂或现地控制单元直接控制。 3系统应具备良好的可扩展性。 4系统应支持远程维护更新。 5系统应安全可靠,具有防止数据泄露或恶意攻击措施。 6 硬件设备运行可靠,维护方便

    通信网络信号应稳定、抗干扰性强

    3.2水厂级自动化监控系统

    3.2.1干吨方人以上供水工程的自动化监控系统,宜采

    或分布式控制系统;条件受限的千吨人以上工程和小型供水工 程的自动化监控系统,可采用现地控制单元模式。 3.2.2现地控制单元采集数据可统一上传至水厂级系统或直接 传至区域级系统。

    3.2.2现地控制单元采集数据可统一上传至水厂级系统或直

    3.2.2现地控制单元采集数据可统一上传至水厂级系统或直接 传至区域级系统。

    1独立实现对现场设备进行自动执行操作与控制。 2应设置“现场/远程”转换开关。当执行层处于“现场”操作 位置时,中控室只可对现场设备的运行工况进行监测,不应进行控 制。

    3.3区域级信息化监管系统

    3.3.1区域级系统建设前,应综合考虑区域内供水工程分布、管 理模式、自动化监控系统建设情况、当地网络环境、经济水平等,制 定系统建设规划或实施方案。 3.3.2区域级系统宜为分布式控制系统,对区域内所有村镇供水 工程静态信息进行管理,对水厂级系统的在线信息进行采集和统 计分析。

    3.3.3区域级系统的功能、组成与架构宜符合下列规定:

    1区域级系统包括信息化管理与水厂自动化监测两个主要 功能。 2信息化管理是对区域范围内村镇供水工程进行信息获取 信息传递、信息处理、信息再生、信息利用等管理,包括:基础信息 管理、工程信息管理、地图信息管理、数据信息采集、数据信息发 布、数据统计分析等。 3水厂自动化监测是以水厂级系统为基础,在区域内采集

    汇总与分析在线监测数据,包括计算机监控与视频安防监控两个 主要功能, 4区域级信息化监管系统组成架构宜按图3.3.3确定

    图3.3.3区域级信息化监管系统组成架构

    4.1.1水厂级系统监控内容应根据水源类型、供水规模 节、水处理工艺、管理需求、经济状况等条件综合确定

    4.1.2主要监测内容宜包括下列参数或指标

    4.1.2主要监测内容宜包括下列参数或指标:

    1供水参数:水位、水压、流量、水量。 2水质指标:以地表水为水源的供水工程,宜监测浑浊度 pH、消毒剂余量;有条件时还可监测化学耗氧量、氨氮及其他存在 超标风险且可实现在线监测的指标。以地下水为水源的供水工 程,宜监测浑浊度、pH、电导率、消毒剂余量;有条件时可监测其他 存在超标风险且可实现在线监测的指标。 3电学指标:电流、电压、电量、功率。 4状态指标:水泵、阀门等主要设备启停开闭状态。 4.1.3主要控制内容宜包括:水泵、药剂投加等设备的启停,阀门 的开闭与开度,取水泵与水源水位及清水池水位,供水泵与高位水 池水位的联动启停控制,净水工艺中反冲洗、加药、消毒设备等控 制。

    4.2地表水源供水工程

    4.2.1以地表水为水源的供水工程在线监测内容应符合表4.2.1 的规定。

    注:I“”表示可根据经济状况等,确定是否监测;“√”表示宜选择,“一”表 选择; 2输配水管网水量监测,可根据实际需要和经济状况,每5km~10km设 个监测点; 3水源井与水厂的设备状况监测,可根据 况进行合并

    任:1“"表示可根据经济状况等,确定是否监测;“√”表示宜选择,“二”表示不 选择; 2输配水管网水量监测,可根据实际需要和经济状况,每5km~10km设置 个监测点;

    4.2.2以地表水为水源的供水工程控制内容应符合表4.2.

    表4.2.2地表水源供水工程控制内容

    4.2.3混凝剂投加可根据进厂水流量、原水浊度按比例投加,也 可结合出厂水浊度的监测值进行反馈控制。 4.2.4排泥设备宜根据原水浊度、运行时间间隔、运行方式等控 制启停。

    4.2.5滤池的反冲洗方式可根据工艺选用周期性反冲、

    4.2.5滤池的反冲洗方式可根据工艺选用周期性反冲、强制反冲

    4.2.6消毒剂投加宜根据管道的进水流量按比例投加,也可结合 消毒剂余量监测值进行反馈控制。

    4.3地下水源供水工程

    4.3.1以地下水为水源的供水工程在线监测内容应符合表4.3.1 的规定

    ,3.1地下水源供水工程在线监测内容

    注:*表示如有水处理设施,需调节pH时,则进行监测;否则,可不监测。 “"表示可根据经济状况等,确定是否监测:"”表示宜选择“一"表示不选择。

    4.3.2以地下水为水源的供水工程控制内容应符合表4.3.2的 规定,

    表4.3.2地下水源供水工程控制内容

    注:“”表示可根据经济状况等,确定是否监测:“/”表示宜选择,“一”表示不选择。

    5.1.1村镇供水工程自动化监控系统应配备必要的支持软件,包 括系统软件和应用软件。

    1良好的实用性,满足供水业务应用需求。 2良好的可扩充性,通过对软件的配置、扩展、升级等,可满 足一段时期内供水工程发展的需求。 3足够的安全性、可靠性,数据传输应经加密后才能接人公 网。 4良好的兼容性,宜提供OPC或数据库等标准接口方便其 他应用软件接人,可通过.XILS(X)、.DBF、.MDB等常用数据格 式实现数据的导人导出。 5数据采集具有良好的实时性。 6应用软件宜选用模块化结构,方便扩展或修改。系统硬件 升级时,软件可方便移植

    5.2水厂级自动化监控软件

    5.2.2监测应符合下列规定: 1关键供水参数和设备运行状态应通过传感器远程监测,监 测内容应符合本规程第4.1.2条的规定。 2供水工程关键指标参数、设施设备运行状态及有关信息应 通过人机交互画面等实时展示。

    应符合本规程第4.1.3条的规定。

    5.2.4报警应符合下列规定

    .2.6系统管理应符合下列规定

    2.6系统管理应符合下列规定:

    1系统管理应与工程实际的管理权限一致,具有防止越权 存、取,显示数据,以及系统内不同用户权限的分级管理等安全保 密功能。

    5.2.7软件宜具有下列性能:

    1应能长期不间断运行。 2软件界面响应速度、数据存取速度等应满足使用要求。 3存储2年以上历史数据时,软件性能应无明显下降。 4软件对上应能与区域级系统对接,对下应能支持现地控制 单元数据接人。 5可支持移动终端等多种访问方式

    5.3区域级信息化监管软件

    5.3.1软件宜具备信息管理、地图管理、自动监测、系统管理等功 能。

    应急管理等信息进行统一管理,包括数据采集、校验与编辑、发布 处理等。

    5.3.3地图管理应对区域内的行政区划以及千人以上集中式 水工程的水源、水厂位置、供水干支管网路由、覆盖范围等信息 行分图层显示、编辑等。

    5.3.4自动监测应符合下列规定

    1信息采集应根据水厂级系统的监控功能确定,采集内容宜 符合本规程第4.1.2条的规定。 2水源、水厂位置、水厂工艺流程、供水干支管网路由、供水 关键环节位置等应进行可视化展示,并显示在线数据。 3发现异常时应自动报警。 5.3.5系统管理应根据系统管理员、维护人员、运行人员等职责 分别给予不同的操作权限。 5.3.6软件宜具备下列性能:

    符合本规程第4.1.2条的规定。 2水源、水厂位置、水厂工艺流程、供水干支管网路由、供水 关键环节位置等应进行可视化展示,并显示在线数据。 3发现异常时应自动报警。 5.3.5系统管理应根据系统管理员、维护人员、运行人员等职责 分别给予不同的操作权限。 5.3.6软件宜具备下列性能: 1 宜采用B/S结构。 2存储2年以上历史数据时,软件性能应无明显下降。 3 软件应能与上级信息管理系统对接,并支持水厂级系统数 据接人。 4宜支持多种访问方式,并支持移动终端登录访问的功能。 5.3.7服务器端软件宜采用服务器版操作系统,并采用TCP/IP 通信协议

    1宜采用B/S结构。 2存储2年以上历史数据时,软件性能应无明显下降。 3软件应能与上级信息管理系统对接,并支持水厂级系统数 据接人。 4宜支持多种访问方式,并支持移动终端登录访问的功能。 5.3.7服务器端软件宜采用服务器版操作系统,并采用TCP/IP 通信协议

    5.4现地控制单元监控软件

    5.4.1软件应具备下列功能: 1宜根据现地监测和控制的具体要求,实现相关数据采集和 逻辑控制。 2软件系统应支持标准通信协议,充分考虑各种异常情况 能判断故障和提供错误代码。 3控制器软件宜独立完成对所控设备的控制。 4应提供监控点的信息描述,主要包括名称、数值、单位、状 态等。

    5.4.1软件应具备下列功能

    软件宜具备下列性能: 应满足现场采集和控制的实时性要求。 在程序运行错乱的情况下,应能重置恢复至初始状态 无故障地执行指定功能时间不少于8760h

    5.5.1软件宜具备下列功能:

    5.5移动终端监控软件

    5.5.T软件宜其备下列功能: 1水厂级系统的移动终端软件,实现对在线监测指标的查 看,对主要设备、工艺流程进行控制指令下达,以及报警信息推送 和提醒功能。 2区域级系统的移动终端软件,实现对监管信息的查看,实 现对水厂级系统在线数据、工艺流程的查看。 3提供人员身份验证、通信安全机制、数据备份等措施。 4 实现远程自动升级更新。 5.5.2软件宜具备下列性能: 1 实现不同尺寸屏幕的自适应显示。 2适应不同通信环境,优化通信性能,提升响应速度。 3出现网络故障时,现场数据采集等离线功能应能正常工 作。

    5.5.3环境支持宜符合下列规

    1宜选择先进可靠的操作系统。 2宜选用具有GPS定位、拍照、摄像、电子罗盘等功能的智 能手机或便携式计算机

    6.1.1自动化监控系统中使用的主要设备包括:传感器、控制设 备、传输(通信)设备、工控机或服务器等。 6.1.2 有接口和通信要求的设备应支持通用接口和标准通信协 议。 6.1.3 系统设备应进行统一编号,加强性能跟踪和维护。 6.1.4 自动化监控系统设备应采取有效的防雷措施。 6.1.5 系统设备应能符合使用区域的环境条件要求。 616系统设备防护应符合下列规定。

    6.1.1自动化监控系统中使用的主要设备包括:传感器、

    1室外设备应根据现场极端环境条件,设立防尘、防水、防 晒、防腐蚀等措施。 2室外环境无法满足设备使用条件时,应考虑建立专门的室 内环境,并配置相关环境温度调节措施。

    6.2.1水位计应符合下列规定

    6.2主要传感器性能指标

    主要技术指标应符合下列要求: 1)分辨力应按系统要求选择0.1cm、1.0cm。 2)水位变率不宜低于40cm/min,对有特殊要求的不应低 于100cm/min。 3)测量误差可根据需要在士1cm、土2cm中选用,其置信水 平不应小于95%。 4)水上部分IP防护等级不应低于IP65,水下部分IP防护 等级不应低于IP68。

    ;模拟量输出应为4mA~20mA或0~5V。 3水位计宜采用直流供电,电源电压在标称电压的90%~ 20%范围内波动时,仪器应能正常工作。 4浮子式水位计平均无故障时间(MTBF)不应小于 000h;其他类型水位计MTBF不应小于16000h。 2.2流量计应符合下列规定: 1主要技术指标应符合下列规定: 1)适用流速宜在0.3m/s~15.0m/s范围内。 2)测量精度应根据供水工程需要确定,测量误差宜控制在 2%以内。 3)用于管网测流的流量计宜具备双向检测功能和较好的 低流速检测性能,并应有供水系统最大流量1.2倍~1. 3倍的流量测量比。 4)流量计的IP防护等级不应低于IP65;敷设环境较差时, 电磁流量计的IP防护等级不宜低于IP67。 2信号输出宜选用数字信号输出方式。 3电子远传水表性能指标应符合现行行业标准《电子远传水 》CJ/T224的规定。 2.3压力测量仪表应符合下列规定:

    6.2.2流量计应符合下列规定

    1精度等级不宜大于0.25%FS。 2测量范围应根据被测水压的最大量程确定。 3IP防护等级应为IP66及以上,变送器的防护等级不应低 于IP65。

    。4水质在线分析仪表应符合下列

    浊度仪应符合下列规定:

    K量程宜为ONTU~10NTU,

    6.3相关监控设备性能指标

    6.3.1对于同时包含采集、数据储存、控制、通信和人机交互等功

    能的测控终端设备,除数据通信规约外,性能指标可按《水文自动 测报系统技术规范》SL61、《水文自动测报系统设备遥测终端 机》SL180的规定执行。

    6.3.2数据采集模块宜符合下列规定

    6.3.3控制器应符合下列规定:

    1使用PLC控制时,输入输出点数,应根据实际需要量再增 加10%~20%的可扩展余量。 2使用专用控制器时,应根据现场情况选择有一定元余接口 的型号。定时控制时,应保证控制器的时间精准,并定期进行校 准。 3应支持现场总线和标准协议,预留与上位设备或系统接

    6.3.4传输与通信设备宜符合下列规定:

    1宜具备小体积和适用性,并使用直流宽电压供电方式。 2 防护等级宜为IP65及以上。 3通信设备相关接口,宜支持电源隔离和信号隔离,以提升 安全性和可靠性

    1 水厂中控室宜配置主流工控机,并应满足相关防护要求。 2 区域监管中心应配置服务器及配套的操作系统。 6.3.6 触摸屏宜符合下列规定: 1 温度范围宜为一20℃~70℃。 2 防护等级宜为IP65及以上。

    6.4.1设备选型应综合考虑先进性、实用性、经济性和可

    3.4.1设备选型应综合考虑先进性、实用性、经济性和可操作性, 设备质量应符合其产品技术标准的要求。 6.4.2监控系统设备选型原则宜符合表6.4.2的规定

    6.4.1设备选型应综合考虑先进性、实用性、经济性和可操作性,

    表6.4.2监控系统设备选型原则

    7.1.1传感器与现地控制单元之间宜采用模拟量信号、现场总线 或工业以太网的通信方式。 7.1.2水厂现地控制单元与中控室的通信宜采用工业以太网方 式。通信距离小于100m时宜采用双绞线电缆,通信距离大于 100m且有布线条件时可采用光纤;有线通信建设条件不具备时, 可采用无线通信。

    7.1.4视频安防监控系统通信与自控系统通信应互不影响。在 局部或小范围内,应采用有线以太网络实现局域安防监控;距离较 远时宜采用光纤或4G、无线宽带等通信方式。

    7.1.4视频安防监控系统通信与自控系统通信应互不影响

    1距离较短、要求带宽高、节点之间可视时,宜采用2.4GHz 或5.8GHz等无线通信。 2带宽要求不高时,宜采用433MHz、230MHz等频段无线 通信。 3距离较远时,宜采用GPRS、4G无线通信等相关技术。

    口宜使用4mA~20mA、0V~5V直流模拟量信号;数字量接口宜

    7.3.1水厂级自动化监控软件协议宜基于OPC标准通信协议

    7.3.1水厂级自动化监控软件协议宜基于OPC标准通信

    1水厂级自动化监控软件协议宜基于OPC标准通信协议。 2软件系统基于数据库接口进行对接时,宜选择关系型数据 ODBC、JDBC等标准接口,也可选择数据库同步功能或第三 步工具软件。

    库的ODBC、JDBC等标准接口,也可选择数据库同步功能

    7.3.3区域级信息化监管软件应能支持主流的网络服务接口

    7.3.3区域级信息化监管软件应能支持主流的网络服务接口。

    8.1.1水厂视频安防监控系统工程设计应符合国家现行标准《安 全防范工程技术规范》GB50348和《视频安防监控系统技术要求》 GA/T367的有关规定。 8.1.2水厂视频安防监控系统应采用先进成熟的技术,配备可靠 适用的设备。

    8.1.4系统兼容性应满足设备的互换性要求,系统可扩展性宜满

    设计文件应完整、规范。设计内容应包括:各部位名称、功能、规 格、重要技术指标、操作安装方法、注意事项等。文件图形符号应 符合现行行业标准《安全防范系统通用图形符号》GA/T74的要 求。

    8.1.8 系统记录的图像信息应包含图像编号、地址、记录时间和 日期。 8.1.9水厂视频安防监控系统,宜能监测供水关键环节的运行管 理人员考勤轨道交通标准规范范本,及时识别未经允许进入的外来人员并上报系统管理 人员。

    8.1.9水厂视频安防监控系统,宜能监测供水关键环节的运行管 理人员考勤,及时识别未经允许进入的外来人员并上报系统管理 人员。

    8.2.1宜对水源、取水泵房、厂区大门及主王道路、清水

    宜对水源、取水泵房、厂区大门及主干道路、清水池人孔

    供水泵房、净水设施设备、加药间、消毒间、水质化验室等关键区域 进行监控,各监控点的摄像机应具有夜视功能。 8.2.2视频安防监控项目设置宜符合表8.2.2的规定。

    布线标准表8.2.2视频安防监控项目设置

    、/”表示优先选择:“③”表示根据经济状况等

    ....
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