El subministrament d’aigua a objectes es realitza mitjançant diversos mecanismes i estructures: estacions de bombament, canonades, estacions de filtració, preses d’aigua. El treball coordinat de tots els components augmenta l’eficiència i la fiabilitat dels sistemes, redueix el consum d’energia i millora el rendiment final de l’aigua. Per a la coordinació d'unitats individuals, es disposa de sistemes automatitzats de subministrament d'aigua i clavegueram.
Requisits per a instal·lacions automàtiques de subministrament d’aigua
Les tecnologies modernes permeten automatitzar gairebé qualsevol sistema de subministrament d’aigua:
- dones arteses;
- estacions de filtratge;
- estacions de bombament de clavegueram;
- estacions de la primera i segona ascensió;
- estacions de reforç;
- instal·lacions de tractament.
Cal tenir en compte que el procés d’extracció, purificació i lliurament d’aigua s’associa a una gran varietat de reaccions físiques, químiques i biològiques. L'automatització del procés de subministrament d'aigua es realitza tenint en compte les següents característiques:
- la intensitat de l’equip canvia constantment;
- les característiques de l'aigua primària no són estables;
- l’equip està situat en punts separats entre si, es controla des d’un únic centre;
- requisits estrictes per a la qualitat de l'aigua subministrada al consumidor;
- treballar en mode economia;
- en cas d’avaria en una zona, assegurant el funcionament de la resta d’equips en mode normal.
Conjunt complet de sistema d’abastiment d’aigua automatitzat
L'automatització del procés de subministrament d'aigua es realitza mitjançant:
- transductors de mesura;
- sensors per mesurar indicadors i, consum d'aigua;
- blocs d’entrada i sortida de dades;
- mecanismes executius;
- controlador.
Sensors definir característiques, regular i assenyalar problemes en processos.
Mòduls d'entrada i sortida (blocs) traduïu la informació rebuda dels sensors a un format convenient per al processament i envieu-la al controlador.
Transductors de mesura transformar els paràmetres o senyals controlats en un formulari convenient per emmagatzemar o processar.
Controlador controla els processos tecnològics mitjançant dades del sensor. A diferència dels ordinadors de consum, els controladors industrials estan equipats amb un potent sistema d'entrada i sortida de senyals des de la perifèria. No requereixen un control constant i poden suportar condicions climàtiques adverses.
Mecanisme d’acció - rep un senyal del controlador i el converteix en moviment. El circuit de l’actuador per a l’automatització del subministrament d’aigua consisteix en un relé, un accionament hidràulic o pneumàtic i un motor.
Per lliurar informació des de la perifèria al centre de control, s’utilitzen els següents:
- canals de ràdio;
- interruptor;
- telefonia mòbil;
- Internet sense fil;
- connexió per satèl·lit.
Esquema d’automatització de fonts artesanals
L’automatització del procés d’entrada d’aigua de pous profunds i el subministrament d’aigua al consumidor ha de complir les condicions:
- tot el procés des de la recepció d’aigua fins al lliurament a les persones s’automatitza;
- supervisió constant de la producció i la quantitat d’aigua en dipòsits, es proporciona el funcionament dels equips;
- totes les dades s’arxiven a les bases de dades del controlador;
- els operadors poden canviar els paràmetres de la bomba en qualsevol moment des de la sala de control.
Esquema d’automatització del subministrament d’aigua
- A la sala de control, es munta un tauler amb un controlador, així com un ordinador. El controlador es comunica amb l’ordinador sense fils per Ethernet.
- Els pous del sistema automàtic de subministrament d’aigua i clavegueram estan equipats amb unitats d’entrada i sortida, sensors per controlar la tensió i la pressió, comptadors d’impulsos i un mecanisme d’arrencada suau.
- Les estacions d’entrada d’aigua estan equipades amb unitats d’entrada i sortida, sensors de corrent i pressió, comptadors de polsos. Hi ha instal·lada una unitat de protecció del motor a cada bomba.
- S'instal·la un mesurador de pressió al dipòsit d'aigua.
- Un cable de parell trenat s’utilitza per connectar totes les fonts d’entrada d’aigua i estacions.
Cada sistema automatitzat de subministrament d’aigua i clavegueram està equipat amb un programa de control. Com a resultat, les bombes funcionen sense la presència d’una persona, mantenint la quantitat d’aigua adequada als dipòsits. Proporcionen una pressió predeterminada a les canonades d’aigua. L’esquema funciona eficaçment quan una bomba és la líder, l’altra són esclaus. Després d’un cert període, es canvia la bomba de plom, cosa que evita el desgast prematur de l’equip. El controlador automatitzat del sistema d’aigua compta el nombre d’hores que ha funcionat cada bomba.
El controlador analitza els errors de l’equip: circuits oberts o curtcircuits, manca de comunicació amb sensors, sobretensions, límits d’alarma. Si el sensor es produeix un avaria, la informació sobre ell arriba al tauler de control. En mode automàtic, el controlador permet que la bomba funcioni ajustant el cabal i el cabal d’aigua.
L’operari veu al monitor informació sobre l’introducció d’equips, inundacions o incendis, temperatura de l’aire, pressió i cabal de l’aigua, la quantitat d’aigua dels dipòsits. L’esquema de subministrament d’aigua automatitzat permet a l’operador encendre o apagar remotament les bombes, reiniciar el mecanisme de baixada suau.
Automatització de la torre d’entrada d’aigua
En l’agricultura, el subministrament d’aigua està predominantment estès per instal·lacions automàtiques de tipus torre amb bombes submergibles. El circuit de control de l’estació de bombament de la torre permet encendre o apagar automàticament o manualment la bomba, protegeix el motor elèctric de curtcircuits i sobrecàrregues i dóna senyals de llum sobre l’estat de la bomba.
Per canviar les instal·lacions de subministrament d’aigua del mode automàtic al manual en una estació de bombament tipus torre, l’interruptor de palanca SA es posa a P. Quan es canvia a O, la instal·lació s’apaga. Quan no hi ha aigua a la torre, s’obren els contactes dels sensors i es connecta l’arrencador magnètic. En una instal·lació de subministrament d’aigua de tipus torre, una bomba arrenca automàticament i bombeja la quantitat d’aigua necessària. Tan bon punt l’aigua arriba als contactes del relé KV, l’alimentació actual de la bomba es desactiva. Quan la bomba està encesa, l'indicador vermell està encès, quan està apagat, el verd.
El sistema automatitzat de subministrament d’aigua permet reduir el nombre de personal de manteniment, rastrejar tots els processos, indicadors de sensors, modes de funcionament dels equips, controlar el rendiment de les fonts d’entrada d’aigua i tenir en compte el volum d’aigua produïda en temps real.
Vídeo d'exemple d'automatització del subministrament d'aigua en un poble de Transbaikalia:
