Sistemul de Comanda si Control

Tehnologia SCADA aplicata in Sisteme de alimentare cu apa

Sistemul public de alimentare cu apă potabilă reprezintă ansamblul construcțiilor și terenurilor, instalațiilor tehnologice, echipamentelor funcționale și dotărilor specifice, prin care se realizează serviciul public de alimentare cu apă.

Sistemul public de alimentare cu apă este format din următoarele componente: captări, aducțiuni, stații de tratare a apei brute, stații de pompare, rezervoare pentru înmagazinarea apei potabile, rețele de distribuție, branșamente până la punctul de delimitare.

De la stațiile de tratare, apa este transportată prin conducte către rezervoarele de apă și apoi distribuită, prin stațiile de pompare, către populație.

Alimentarea cu apă este un sistem hidrotehnic alcătuit din:

  • captare de apă brută;
  • pompare treapta I, dacă e cazul;
  • conducte de aducțiune, pentru transportul apei brute de la sursă, la stația de tratare;
  • stație de tratare, pentru corectarea calității apei brute, funcție de calitatea impusă la consumator;
  • rezervoare, pentru înmagazinarea volumului de apă necesar pentru: rezerva de avarie, compensarea consumului orar, rezerva necesară pentru combaterea incendiilor;
  • stație de pompare treapta a II-a, pentru asigurarea presiunii necesare în rețeaua de distribuție, dacă e cazul. Asigurarea presiunii se poate asigura și gravitațional;
  • rețea de distribuție, pentru distribuția apei la consumatori;
Sistemul SCADA

Sistemul SCADA asigura:

  • achiziția de la traductoare a mărimilor caracteristice funcționarii instalației de alimentare cu apa la nivelul stațiilor locale,
  • protocolare și afișarea pe display, prelucrarea datelor achiziționate, prelucrări primare, încadrări intre limite, afișarea situației operative,
  • alarmări în cazul depășirii limitelor, comunicația cu nivelul ierarhic superior
  • asigurarea comenzilor conform algoritmului de funcționare a instalațiilor tehnologice,
    transmiterea datelor la nivelul central,
  • urmărirea funcționarii stațiilor prin intermediul schemelor sinoptice dinamice, elaborarea raportului de urmărire bilanțuri stații și a situațiilor operative, transmiterea datelor către actorii de decizie.
Transmisia de date
Transmisia de date se realizează prin modem-uri GSM și/sau radio.
Marimi tehnologice ce se urmaresc
  • presiunea
  • temperatura
  • stare pompe
  • debitul
  • nivelul

Local se realizează controlul pompelor de apă prin intermediul microcontroler, reglarea făcând-se funcție de debit sau presiune. în bucla de reglare este integrat un microcontroler care realizează logica de comandă și reglare.

Sistem de monitorizare si control

Sistemul informatic care face obiectul proiectului asigură:

  • monitorizarea și controlul procesului tehnologic;
  • achiziția datelor provenite de la traductoare și prelucrarea lor;
  • încadrarea între limite tehnologice a mărimilor achiziționate, alarmare în cazul depășirii acestor limite;
  • comanda pompelor, reglarea făcând-se funcție de debit sau presiune în rețeaua de distribuție apă potabila;
  • realizarea raportului de urmărire și a raportărilor specifice;
  • elaborarea de rapoarte de sinteză utilizând datele din baza de date si/sau din arhive și prezentarea lor pe display sau imprimantă, cu posibilitatea completării/modificării lor de către utilizator;
  • prezentarea mărimilor achiziționate la unitatea centrală, pentru obiectivizarea răspunsurilor specifice,
  • eliminarea și /sau minimizarea efectelor asupra procesului tehnologic; Prezentarea se face sub forma de schemă sinoptică generala și pe sectoare, instrumente virtuale și înregistrări grafice de evoluție pe diverse perioade de timp;
  • prezentarea conținutului bazei de date și a arhivelor, cu posibilitatea completării / modificării acestora;
  • asigurarea suportului informațional prin crearea și întreținerea unei baze de date sigure și complete;
  • informare factorilor de decizie în vederea luării masurilor optime ce se impun;
  • managementul industrial corelat cu mersul economică-financiar și urmărire a producției;

Administrarea și gestiunea centralizata a sistemului SCADA

  • creșterea siguranței de operare;
  • randament tehnologic mărit (supravegherea continuă include supravegherea conformității
    tehnologice);
  • configurabilitatea și posibilitatea de extindere;

Sistemul unificat are rol de sprijinire a factorului uman în luarea deciziilor optime pentru conducerea procesului tehnologic, securitate tehnologica prin punerea la dispoziție de informații adecvate în format specific atribuțiilor personalului, locului de muncă.

Funcțiile îndeplinite de sistemul de comanda și monitorizare

  • achiziția, filtrarea, validarea valorilor provenite de la traductoare;
  • programarea locală a domeniului traductor, limitelor de alarmare;
  • transmiterea datelor în rețea LAN către server, tip PC asociat;
  • memorarea mărimilor măsurate ;
  • supravegherea stării de buna funcționare (defect), lipsa alimentarii;
  • supravegherea stării de „scurtcircuit” sau „cablu rupt” pentru traductoare;
  • acces controlat la baza de date proprie sub nivel de parole.
  • programarea locala a logicii de comanda;
  • comanda automată a pompelor;

Tehnologia SCADA aplicată în sisteme de alimentare cu apă

În mare măsura, sistemele SCADA sunt definite ca fiind dispozitive computerizate, utilizate în monitorizarea și gestionarea situațiilor din teren, astfel încât informațiile furnizate de acestea să fie analizate în timp real de către un dispecer unic.

Sistemele SCADA conectează acele elemente pentru găsirea soluțiilor la anumite probleme incluzând: presiuni, debite, nivele ale apei în rezervoare, funcționare vane și clapete, permițând astfel calibrarea continua a modelelor și furnizând, totodată, un instrument util și eficient pentru dezvoltarea în timp real a strategiilor de lucru.

Conectarea la astfel de tipuri de sisteme SCADA, conduce inevitabil la îmbunătățirea substanțiala a gestionarii tuturor resurselor (materiale și umane) prin:

  • interpretarea rapidă și eficienta a analizelor de randament pentru sisteme de alimentare cu apă;
  • crearea continua a modelelor de calibrare pentru sisteme de alimentare cu apă;
  • realizarea unui management integrat al sistemelor de alimentare cu apă;
  • crearea bazei de lucru pentru realizarea suportului decizional în timp real pentru sistemele de alimentari cu apă.

În aceste cazuri, principalele obiective ale unor sisteme SCADA pot fi următoarele:

  • optimizarea reducerii energiei, atât de necesara funcționarii diverselor tipuri de pompe;
  • monitorizarea diverselor sisteme de alimentari cu apa pentru administrarea și gestionarea resurselor de apă, consumurilor (necesarului de apa) și controlului calității apei;
  • menținerea controlului întregului sistem de alimentare cu apă, asigurarea performanțelor necesare și realizarea unui management integrat al consumurilor (necesarului de apă) și al calității apei;
  • realizarea procedurilor operaționale pentru diferite regimuri de curgere și creșterea eficientei prin automatizarea proceselor;
  • stocarea informațiilor cu privire la comportamentul unor sisteme de alimentari cu apă, pentru a realiza o înțelegere deplina a situațiilor apărute, conform necesitaților;
  • realizarea unui vârf de consum (necesar de apă), prin examinarea completă a funcționarii sistemelor de alimentari cu apă;
  • stabilirea funcționarii eficiente a diverselor sisteme SCADA, minimizând astfel necesitatea inspecțiilor de rutina în diverse locuri îndepărtate ale unor sisteme de alimentari cu apă;
  • furnizarea unui sistem de alarmare, ce oferă posibilitatea diagnosticării eventualelor probleme ce pot apărea în sistemele de distribuție a apei, prin monitorizarea lor de la un punct central (dispecer), permițând astfel trimiterea în teren a unui personal calificat, eliminând în acest fel timpii morți și evitând, totodată, numeroasele accidente și avarii care ar putea deteriora, în timp, mediul înconjurător.