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| 大港油田供水自动化系统分析(下) | ||
| 2008-5-7 8:37:00 来源：中国自动化网 网友评论 条 点击查看 | ||
| 4 供水站终端系统 各供水站由于其实际的生产过程不一样，检测的参数不同，其终端系统也不尽相同。 在所有的供水站中，四站供水站、五十五供水站、测井供水站、滨南供水站、新二站供水站、马西供水站、二道沟供水站、二号院供水站、东一供水站、上古林供水站共10个供水站一般情况下只对外转供滦河水和水库水，很少供地下水。故检测的数据主要为：滦河水供水压力、滦河水供水流量（包括瞬时流量和累计流量）、水库水供水压力、水库水供水流量（包括瞬时流量和累计流量）、大罐液位、各供水泵的电机电流及泵状态。 压气站供水站、东二供水站、唐家河供水站、千米桥供水站共4个供水站对外只供地下水，检测的数据主要为：供水压力、供水流量、大罐液位、各供水泵的电机电流及泵状态。 这十四座水站的终端系统主要由STD 工控机、数传电台、数传机、接收天线、检测仪表等组成。其主要功能是完成站内供水泵工作状态、运行电流、工作电压、水罐液位、供水流量、压力等数据的采集，定时向水电厂供水调度SCADA系统传送数据，接受反馈回来的信息；同时随时接受、执行水电厂供水调度主机发来的指令，将所采集的有关数据无线传输到水电厂中控室。转供滦河水和水库水的供水站还要将数据同时传送给水厂监控系统。 东水源供水站和南水源供水站，由于其日供水量大，所属水井多且分布得比较分散、去水井的路程离水站较远，为满足用户的需要启停水源井比较频繁，为了便于管理和操作，这两个供水站的终端系统比别的供水站多了水井状态检测和水井遥控启停功能，其终端系统组成也与别的水站有较大差异。 东水源供水站和南水源供水站终端系统分为站内和站外两部分：站内系统由双CPU的STD 工控机、两套不同频率的数传电台、数传机、接收天线、检测仪表等组成。其主要功能是采集站内供水泵工作状态、运行电流、工作电压、水罐液位、供水流量、压力等数据，向井组RTU发出指令，接受反馈回来的信息，接受、执行水电厂供水调度主机发来的指令，将站内和水源井有数据无线传输到水电厂中控室；站外系统由井组现场RTU单元、和站内某一频率相同的数传电台、数传机、接收天线、现场仪表、控制继电器等组成。其主要功能是接受、执行站内RTU发来的指令，实现对水源井的遥控起停操作，负责采集潜水泵工作状态、运行电流、工作电压、出口压力等数据，并将其传送到站内RTU。 各供水站的数传机均采用了比较有效的滤波及隔离技术，增强抗干扰的能力，保证了数据传送的准确度。 5 系统常见故障分析与处理 自动化系统能否正常发挥作用，除了设计要合理外，关键还在于系统的可靠性。因此，加强系统的日常维护工作，及时排除系统的有关故障就显得尤为必要。以下是有关本系统的一些常见故障及我们的处理办法和体会： 故障现象1 监控系统的遥控操作失灵，而系统的其他功能都正常。到现场可进行正常的人工操作。 原因分析 遥控操作的失灵通常是由控制用继电器的损坏所引起的.通过多次检查发现，现场的电压过高，经常处于450—480伏，使得用于控制遥控操作的继电器长期处于过压运行状态（继电器运行额定电压为 380伏），时间长了就会使继电器线圈过热而烧坏继电器，控制用继电器烧坏自然也就无法进行遥控操作。 解决方法 通过更换好的继电器问题就已经解决了。为保护设备，节省能源，我们也联系了有关单位和部门，将电压调整到合适的范围。同时定期到现场检查，发现有过热或损坏迹象的继电器就及时更换，确保了遥控操作的顺利进行。 思索体会 关于电压过高或者过低而影响系统正常运转的现象在给水自动化系统中很多地方都出现过，特别是有些地方需要的5伏或者是24伏电压不正常也是造成系统出现故障的主要原因之一。所以有时系统出现故障，不仅仅要在系统内部找原因，还要注意系统运行所处的外部所需条件是否也符合要求。 故障现象2 现场RTU经常出现死机现象,系统自动复位有时难以解决。 原因分析 可以造成现场RTU死机的因素很多，主要有以下四种可能：(1)系统软件编写不当,应用程序中出现死循环或链接不上；(2)硬件设施的损坏；(3)瞬间失电时系统来不及反应； (4)多次的误操作所发出的指令使系统无所适从等。 解决方法 对第(1)种情况，必须对系统软件进行重新调试或修改；对第(2)种情况，则要更换掉相应的怀损设备；这里主要介绍对第(3) 、(4)这两类情况引起的死机问题的处理，通过对现场RTU进行强制复位可很好地解决这个问题。供水中心站自动化组通过一段时间的研制，自行开发了一种强制复位装置，使它能够在：(1) 瞬间失电后10—15秒待电压正常后对系统进行一次复位，使系统能很恢复正常运行。(2) 正常运行时每2—6小时（可调时间）对系统进行一次复位，消除误操作等因素对系统的影响，使系统正常运行。 思索体会 通过对大港油田东水源水站部分井组现场RTU加装这样的复位装置后，这些井组现场RTU没有再出现类似的死机现象，整个系统的运行也比较正常。各给水泵站的RTU有时也出现类似的死机现象，都是通过人工强制复位予以解决。在条件允许的情况下，我们建议可在给水泵站自动化系统设计时就加上这样的强制复位装置，以提高整个系统的可靠性。 故障现象3RTU出现死机，按复位健重新启动后同样出现死机现象。停电一段时间后重新启动，系统恢复正常，但一段时间后又重新出现死机。 原因分析 对这种死机现象，在排除非硬件故障因素后，一般是连续运行使某些电路板过热所造成的。 解决办法 解决电路板的过热问题，又要不影响系统的24小时连续运行，增强散热是很好的办法。为此，我们给机箱增加透风口，并在机箱顶上加装上一个小风扇以强制散热，取得了很好的效果。 思索体会 供水自动化系统的计算机系统一般都是24小时连续运行，要注意解决好类似的散热问题，使系统能安全、平稳、连续运行。计算机自有的散热装置不足以散热时，应考虑强制散热，特别是在高温季节。 故障现象4现场一次仪表检测数据与实际一致，而传送到计算机系统中的数据有的却与实际有较大的差异。 原因分析 由于不存在检测仪表的问题，所以我们就从一次仪表出来的信号接入RTU的数据板端子盘那一点开始查起。后来发现在数据板上不是每个端子上都接入了检测信号，但接入检测信号的端子所对应于数据板上的数据却总是准确的，只是在计算机通讯进行数据传送时有些信号出现干扰现象。而将数据板上所有的端子都接上信号时，干扰现象不再存在，数据传送上来也非常准确。很明显，由于数据板上有端子没有接入信号悬空而对计算机数据通讯造成干扰，端子悬空的原因可能是那一点原本就没有检测信号，也可能是检测仪表损坏一时无法修复或更换而撤掉的。 解决办法 将这些悬空的端子接地或者与24伏电源的负极相连，通讯干扰影响传送数据准确性现象基本消除。同时遇到损坏的检测仪表一时无法修复或更换的，也将其与24伏电源断开，对应与数据板上的端子也接地或与24伏电源的负极相连。 思索体会 由于没有良好的接地而影响系统的可靠性在计算机应用系统中是经常遇见的，而接地并没有很多的技术性可谈，只是需要我们在工作中更多一些细心和耐心。 6 应用效果及前景分析 大港油田供水自动化系统的统一改造完成，保证了整个油田范围内的用水需求的稳定供应。供水中心站通过供水调度SCADA系统对整个供水系统进行统一调度管理，杜绝了断水情况的发生；通过不同检测点供水压力和流量的异常变动，能及早发现管网的漏损并进行处理，减少了水资源的浪费。水厂监控系统也已成为水厂工作可靠和水质合乎要求的必要保证，同时也是水厂实现降低电耗、药耗，减员增效所依赖的途径之一。供水站终端系统也为各供水站安全、稳定、连续、经济供水提供了保障，特别是在东水源和南水源两座水站，通过使用其自动化终端系统对水源井进行遥控操作，大大节省了人力、物力、财力（车辆的保养、使用、维修费用），经济效益十分可观。系统所拥有的报警功能，使水池（罐）水位一旦高于或低于警戒水位时即刻报警，避免了水池（罐）溢水或抽空，既节约了宝贵的水资源，又保护了设备。 总之，供水自动化系统在大港油田的应用所带来的经济效益和社会效益是十分可观的。 当然，整个系统还有需要进一步完善的地方。目前正在开发的供水调度专家系统作为供水调度SCADA系统的辅助部分，包括管网图纸资料的计算机管理、闸门管理、事故处理等部分,它的完成必将为提高供水调度水平提供更多的支持；在滨海水厂准备改装的自动加药系统、混凝工业电视监测系统等也将为水厂监控系统增添新的内容；各供水站终端系统中的STD将逐步被PLC所替代，并将增添新的检测点和自动恒压供水系统；无线通信技术和网络技术的发展，为数据的传输带来了无限的生机，现在的无线话传信道用做无线数传信道的，必将为网络通讯技术所代替。这样不仅以后对系统的维护更加方便，而且能进一步提高供水质量，节省能源。 |
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