4.65. При проектировании комплексной кабельной сети кроме выделяемых для телемеханизации пар жил необходимо предусматривать резерв для возможного расширения системы телемеханизации.
4.66. На контролируемых пунктах следует предусматривать возможность включения соединительных линий телемеханизации в оконечные устройства кабельной сети, кабельные распределительные шкафы с боксами или телефонные распределительные коробки.
Требования к строительной части ПУ
4.67. Здания, в которых располагаются ПУ, должны иметь степень огнестойкости не ниже II.
4.68. Высота помещения диспетчерской определяется высотой диспетчерского щита, при этом расстояние от верха щита до потолка должно быть не менее 0,7 м (рекомендуется 1—1,5 м).
4.69. Высота помещения аппаратной должна быть не менее 3 м, остальных помещений ?? в соответствии со строительными нормами и правилами.
4.70. Толщина стен ПУ должна позволять крепить на них электроконструкции.
Примечание. Внутри ПУ допускается устройство деревянных оштукатуренных перегородок.
4.71. Помещения ПУ должны быть защищены от проникания в них пыли и газа.
4.72. Уровень шума в диспетчерской в соответствии с требованиями СНиП II-12-77 допускается не более 50 дБ, для чего следует предусматривать звуковую изоляцию диспетчерской от внешних и внутренних шумов.
4.73. Прокладка трубопроводов канализации, газа и воды в помещениях ПУ не допускается.
Помещения ПУ должны быть защищены от возможного протекания воды с верхних этажей.
4.74. Полы и междуэтажные перекрытия ПУ следует рассчитывать на нагрузку не менее 4 кПа (400 кгс/м2) и проверять на фактическую нагрузку. К местам установки и транспортирования оборудования необходимо предъявлять аналогичные требования.
4.75. Двери, через которые предусмотрено транспортировать оборудование, должны иметь ширину 1,3 м, высоту — не менее 2,3 м.
4.76. Все двери должны открываться наружу в направлении эвакуации людей.
4.77. Вход в диспетчерскую по возможности должен быть расположен в поле зрения диспетчера, находящегося на своем рабочем месте за пультом.
4.78. Для раскладки кабелей в диспетчерской и аппаратной следует:
при расположении ПУ в нижнем этаже здания предусматривать кабельные каналы глубиной 400-600 мм;
при расположении диспетчерской и аппаратной на верхних этажах предусматривать двойной пол высотой 200—400 мм в чистоте над отметкой черного пола.
Съемные плиты двойного пола должны быть только в местах прокладки кабельных коммуникаций.
При размещении диспетчерской и аппаратной на верхних этажах допускается предусматривать конструкции для кабельных раскладок по потолку нижерасположенного этажа.
4.79. Внутреннюю отделку помещений ПУ следует принимать в соответствии с требованиям СНиП 2.04.02-84.
4.80. В диспетчерской желательно иметь подвесной потолок, скрывающий его выступающие части (балки, прогоны) и служащий для установки светильников и вентиляции.
Требования к освещению ПУ
4.81. Помещение диспетчерской должно иметь естественное освещение. Устройство световых фонарей в диспетчерской не допускается. В помещениях без постоянного дежурного персонала естественное освещение не обязательно.
4.82. Помещения диспетчерской и аппаратной необходимо обеспечить рабочим, аварийным и ремонтным освещением, прочие помещения ПУ — только рабочим и ремонтным.
4.83. Искусственное освещение диспетчерской должно быть равномерным и отраженным. Поверхность диспетчерского щита должна освещаться без бликов, а сигналы на щите должны быть хорошо различимы. Освещенность (от общего освещения) поверхности диспетчерского щита должна быть равна 200 лк, за щитом и в проходах ?? 100 лк в соответствии с требованиями СНиП II-4-79.
4.84. Искусственное освещение аппаратной должно обеспечивать освещенность в проходах между рядами аппаратуры 100 лк (от общего освещения).
4.85. Для искусственного освещения диспетчерской и аппаратной предпочтительнее светильники с люминесцентными лампами.
В диспетчерской светильники должны быть встроены в конструкцию подвесного потолка.
4.86. Освещение аккумуляторной следует выполнять в соответствии с требованиями ПУЭ.
4.87. В помещениях мастерской и лаборатории освещенность на рабочих местах (от комбинированного освещения) должна составлять 1000 лк при люминесцентном освещении и 500 лк при освещении лампами накаливания в соответствии с требованиями СНиП 1М-79.
4.88. Для ремонтного освещения рекомендуется использовать переносные электролампы на напряжение 12—42 В.
Требования к вентиляции ПУ
4.89. В диспетчерских помещениях при объеме на одного человека свыше 40 м3 и при наличии окоп используется естественная вентиляция в соответствии с требованиями СП 245-71.
При необходимости и для условий тропического климата применяется кондиционирование воздуха.
4.90. Вентиляция помещений аппаратной рассчитывается с учетом тепловых потерь от установленного оборудования.
4.91. ПУ должны быть оборудованы пожарной сигнализацией.
5. АСУ ТП ВОДОСНАБЖЕНИЯ
5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
АСУ ТП представляют собой высший этап автоматизации водопроводных сооружений и призваны обеспечивать оптимальное ведение технологических процессов водоснабжения.
В технологическом процессе водоснабжения можно выделить два подпроцесса — подъем и обработку воды, подачу и распределение воды. В соответствии с этим под АСУ ТП водоснабжения следует понимать комплекс систем, состоящий из:
АСУ ТП подъема и обработки воды (АСУ ТП ПОВ), осуществляющей управление насосными станциями I подъема и водоочистными сооружениями (фильтровальными станциями, отстойниками, дозированием химических реагентов и др.);
АСУ ТП подачи и распределения воды (АСУ ТП ПРВ), охватывающей резервуары чистой воды, насосные станции II и последующих подъемов, водопроводные сети.
АСУ ТП ПРВ создаются на водопроводах с поверхностными и подземными водоисточниками, АСУ ТП ПОВ ?? на крупных водоочистных станциях с поверхностными водоисточниками.
Целью управления при функционировании АСУ ТП водоснабжения является обеспечение надежного водоснабжения населения и промышленности города с минимальными эксплуатационными затратами.
Переменная часть эксплуатационных затрат, зависящая от режима работы сооружений, включает расход электроэнергии на насосных станциях, утечки и нерациональные расходы воды, расход химических реагентов.
Известно, что в городских водопроводах имеется значительный перерасход электроэнергии (до 10-15 %), обусловленный избыточными напорами воды, нерациональным распределением нагрузки между насосными станциями, а также работой насосных агрегатов при пониженных значениях КПД.
Водопотребление в жилых зданиях существенно зависит от напоров воды. Поскольку в централизованных системах подачи и распределения воды напор водоисточника (насосной станции или резервуара) выбирается из условия обеспечения требуемых давлений в конечной или наиболее высоко расположенной точке сети (диктующей точке), в большинстве районов сети имеются избыточные напоры. Часть избыточных напоров является неизбежной, так как зависит от конструкции сети, и необходима для подачи воды в более удаленные точки сети, другая часть зависит от режима работы системы. Избыточные напоры в сети вызывают повышенный расход воды.
При оптимизации режимов работы водопроводов необходимо минимизировать не только потребление электроэнергии и потери воды, по также и недоотпуск воды вследствие недостаточных напоров в диктующих точках сети.
Поэтому в качестве критерия оптимальности I следует рассматривать составную функцию
I = I1 +I2 +I3,
где I1 ?? потери воды и перерасход электроэнергии, вызванные избыточными напорами в сети;
I2 — штраф за недоотпуск воды потребителям при недостаточных напорах в ряде точек сети;
I3 ?? затраты на управление (повышенный расход электроэнергии при переключениях насосов, потери энергии при дросселировании напора задвижками и др.).
На водоочистных станциях отмечается перерасход химических реагентов (на 20-30 %).
При внедрении АСУ ТП с помощью ЭВМ, телемеханической и другой аппаратуры осуществляются сбор информации о напорах в диктующих точках водопроводной сети и параметрах работы насосных станций (подаче, напоре, расходе электроэнергии, значениях уровня воды в резервуарах) и контроль за расходованием реагентов и работой фильтров, производится анализ этой информации и выполняются расчеты по определению оптимальных условий эксплуатации.
АСУ ТП водоснабжения представляет собой систему, в которой человек (диспетчер) с помощью различных технических средств осуществляет управление, используя рекомендации по оптимальному ведению технологического процесса водоснабжения, а ЭВМ производит первичную обработку информации, необходимые расчеты и выполняет функции „советчика" диспетчера.
Участие человека в управлении необходимо из-за сложности систем водоснабжения, наличия ряда неформализованных факторов, влияющих на принятие решений, а также из-за отсутствия ряда автоматических регуляторов и других устройств, необходимых для комплексной автоматизации сооружений. Включение человека в контур управления требует использования специальных технических средств отображения информации и ввода команд управления (мнемощитов, дисплеев, диспетчерских пультов и др.).
Таким образом, АСУ ТП водоснабжения является системой информационно-советующего типа. Для отдельных локальных технологических процессов рекомендуется осуществлять автоматическое управление без участия человека (управление группой насосов, работающих на резервуар, управление артезианскими скважинами, дозирование химических реагентов, управление (фильтрами и др.). В таких случаях автоматическое управление осуществляется по определенной, заранее разработанной программе.
Управление процессами подъема, очистки, подачи и распределения воды производится в условиях функционирования АСУ ТП по принципу «оптимизации прогноза». Это означает, что ЭВМ производит расчет прогнозируемого оптимального режима работы сооружений на предстоящий период (обычно на 24 ч), а затем операционно контролирует напоры в сети, корректируя при необходимости расчетный режим. Таким образом может осуществляться управление в нормальных условиях эксплуатации.
Однако на водопроводах нередки аварийные ситуации, связанные с разрывом труб или выходом из строя насосных агрегатов, необходимостью подачи больших количеств воды при тушении пожаров и т.п. В таких случаях диспетчер должен с помощью ЭВМ выбрать наиболее эффективный вариант действия по локализации аварий, т.е. определить, какие задвижки должны быть переключены и какие напоры должны развивать насосные станции для обеспечения водой в создавшихся условиях наибольшего числа потребителей.
АСУ ТП водоснабжения включает в свой состав устройства локальной автоматики, системы централизованного сбора информации о технологических параметрах и состоянии оборудования, средства вычислительной техники и аппаратуру диспетчеризации. Поэтому АСУ ТП можно рассматривать как дальнейший этап развития автоматизации водоснабжения.
Основной характерной чертой АСУ ТП водоснабжения, отличающей ее от системы диспетчерского управления, является использование вычислительной техники для расчетов оптимальных режимов работы водопроводных сооружений.
При проектировании АСУ ТП водоснабжения необходимо разработать:
организационную структуру диспетчерского управления;
функциональную структуру, т.е. состав автоматизируемых функций управления и алгоритмы решения задач;
программное обеспечение, т.е. программы выполнения на ЭВМ расчетов по задачам АСУ ТП;
техническое обеспечение, т.е. комплекс технических средств, необходимых для реализации функций АСУ ТП. Проект должен включать также расчет экономической эффективности создаваемой АСУ ТП.
5.2. ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
В условиях АСУ ТП требуется перестройка организационной структуры диспетчерского управления, которая учитывала бы технологическую взаимосвязь объектов водоснабжения, их территориальное расположение, технические возможности современных систем сбора и передачи информации.
В условиях функционирования АСУ ТП водоснабжения, как правило, должна создаваться одноступенчатая диспетчерская служба, но допускается двух- и трехступенчатая организационная структура оперативного управления.
Верхней иерархической ступенью оперативного управления является центральный пункт управления (ЦПУ) или центральный диспетчерский пункт (ЦДП). Следующие ступени управления ?? пункт управления (ПУ) или местный диспетчерский пункт (МДП) и операторский пункт (ОП).
В условиях АСУ ТП в составе диспетчерской службы необходимо создавать специализированное подразделение ?? отдел АСУ. Помимо решения задач оперативного управления режимом работы сооружений диспетчерская служба должна также руководить работами по текущей эксплуатации водопроводных сетей, насосных станций подкачки, водоводов. Эти функции выполняет диспетчерский пункт распределительных сетей, который функционально подчинен диспетчеру ЦДП.
ЦДП предназначается для контроля и оперативного управления ходом выполнения плановых заданий всей системы водоснабжения (включая станции и распределительные сети), сбора и предварительной обработки информации о ходе технологических процессов с фиксацией отклонений фактического выполнения заданий от плановых показателей. При этом обеспечивается координация работы всех сооружений водопровода, участвующих в технологическом процессе.
Главному диспетчеру ЦДП функционально подчинены диспетчеры местных диспетчерских, операторы ОП и начальник отдела АСУ.
МДП предназначается для осуществления непрерывного контроля работы и управления технологическим процессом на группе водопроводных сооружений (водопроводной станции, кусте артезианских скважин и др.), сбора и предварительной обработки информации о состоянии технологического процесса с фиксацией отклонений выполнения заданий от плановых показателей. Решение указанных задач возложено на диспетчера МДП.
