供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置

一、系統(tǒng)簡介

1、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置由：1）城市管網(wǎng)系統(tǒng)模塊、2）用戶供水系統(tǒng)管網(wǎng)、3）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3個基礎(chǔ)部分組成。模擬管網(wǎng)的節(jié)點處安裝壓力傳感器，流量變送器。以計算機為基礎(chǔ)的過程控制與現(xiàn)場監(jiān)控自動化系統(tǒng)，主要運用SCADA系統(tǒng)采集信號傳輸及控制，通過信號傳輸系統(tǒng)的信號傳輸線，將節(jié)點壓力信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對模擬管網(wǎng)運行進行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及故障診斷。

2、該實訓(xùn)室可進行市政管網(wǎng)仿真模型展示、管網(wǎng)閉水實驗、管網(wǎng)泄漏檢測實訓(xùn)、管網(wǎng)事故評判及管網(wǎng)運行工況監(jiān)測實訓(xùn)等，實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備可供學(xué)生實訓(xùn)、教師進修培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、社會培訓(xùn)、企業(yè)員工進修等服務(wù)項目。

二、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置功能

1、本實驗裝置主要用于仿真模擬市政供水管網(wǎng)運行工況。該裝置通過對家庭用水、管網(wǎng)構(gòu)件、用水壓力的有效模擬，結(jié)合數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)（SCADA）,對管網(wǎng)運行工況進行分析。為模型校核、漏損監(jiān)測與定位、突發(fā)污染物預(yù)警等研究提供依據(jù)。

2、市政供水管網(wǎng)系統(tǒng)：管徑為DN40。管道材質(zhì)為UPVC，UPVC管材取得飲用水衛(wèi)生許可，均按實際供水要求模擬，水廠由水箱來模擬，通過水泵將水量供給到管網(wǎng)中。通過對管網(wǎng)的水泵，閥門的控制，可以實現(xiàn)對管網(wǎng)流向、壓力的控制，管網(wǎng)壓力可以在0~0.6MPa之間調(diào)節(jié)。管道中布設(shè)過壓力變送器、電磁流量計、來監(jiān)測供水管網(wǎng)流量和壓力的變化。裝置設(shè)置了回水箱、回水泵形成供水回路。、

3、供水系統(tǒng)組網(wǎng)系統(tǒng)：可以實現(xiàn)對水廠、管網(wǎng)和居民用戶的模擬，模擬地下管道漏損。管網(wǎng)中布設(shè)了水泵、閥門、壓力傳感器和流量傳感器等組件。居民用戶通過9個出水龍頭來模擬，通過對各個用戶龍頭開度進行自動控制，可以使每個用戶用水量按照設(shè)定的模型隨時間變化。依靠該裝置，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況，實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、壓力調(diào)控、漏損定位、突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬，為科研和實際生產(chǎn)提供依據(jù)。

4、下部為地下管道漏損檢測實驗裝置，用于檢測地下管道破裂后造成的漏損。采用DN15的UPVC管材質(zhì)。種管材為市政供水常用的材料。管道設(shè)置1個泄漏點，每個漏損點設(shè)置窨井，窨井中安裝電動調(diào)節(jié)球閥，用于調(diào)節(jié)泄漏量。窨井由不水箱、水泵調(diào)節(jié)閥、軟件組成。

該裝置通過布設(shè)光纖傳感器，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況。同時，也可以使用探地雷達、聽音棒、相關(guān)儀等裝置確定漏損位置與漏損量。（客戶自配儀器）。

5、所有壓力、流量、調(diào)節(jié)信號采集進入PLC，再傳到數(shù)據(jù)庫存儲，根據(jù)數(shù)學(xué)模型需求調(diào)用各個時段的數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)可由PLC控制自動運行。

二、技術(shù)參數(shù)

1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz

2、整機容量：≤4.5kVA

3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%（25℃）  海拔＜4000m

4、外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm

5、模塊1號：占地240CM*220CM*100CM

6、模塊2號、占地200CM*220CM*100CM

三、設(shè)備組成

*設(shè)備裝置管線分2個框架，用戶為1層，都為垂直布置。框架中部放置水泵、水箱。供水道系統(tǒng)、供水設(shè)備、給水管道、排水管道、控制儀表、工頻水泵、變頻水泵、流量計、壓力傳感器、電動調(diào)節(jié)閥和控制軟件組成。

1、模塊1號：占地250CM*220CM*100CM，模擬實驗室采用主干管DN40mm，實驗室用水泵組來替代水廠，每組水泵2臺、1臺定速泵、1臺調(diào)速泵），從而每組水泵代表1個水源。

2、模塊2號：占地200CM*220CM*100CM，主干管DN40mm，四周環(huán)繞。干管DN32mm與其連接，支管DN20mm。

3、裝置設(shè)計有儲水箱，以便替代二泵房的清水池，讓水泵從儲水箱經(jīng)連接管抽水，加壓送水至模擬系統(tǒng)的主干管。

*4、自動控制終端用戶：輸水干管DN32mm、配水支管DN20mm，9路給水系統(tǒng)送水至實驗室墻上模擬的用戶水龍頭，水龍頭出水主機自動控制，再循環(huán)注入儲水箱。輸水干管DN15mm中都安裝有減壓閥，可有效地控制各個支管的壓力，從而控制水流、壓力，方便做多種教學(xué)實驗。

5、主水泵2套：立式不銹鋼多級離心泵自來水管道變頻增壓泵高揚程380V/DN40

6、干管流量計：8套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

7、干管壓力變送器：8套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

8、干管電動調(diào)節(jié)閥、：8套、信號4-20MA，接口：DN15帶反饋輸出，電壓DC24V

9、主管電動比例調(diào)節(jié)閥、1套、信號4-20MA，接口：DN40帶反饋輸出，電壓AC24V

10、干管壓力變送器：1套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

11、主管電磁流量計：1套、信號4-20MA，接口：DN32，法蘭式、電壓DC24V

*12、模塊窨井：220V接口：DN15，調(diào)節(jié)閥、：1套、信號4-20MA，接口：DN15帶反饋輸出，電壓DC24V，

*13、水箱：采用防腐不銹板制成：120CM*700CM*100CM，上開有40CM清洗孔，方便清理。

14、框架采用4080工業(yè)鋁材和4040鋁材組裝成型，設(shè)備安裝有6個移動輪子，可方便移動。

15、減壓閥：現(xiàn)場顯示，接口：DN15

16、配套的給排水仿真軟件，可有效地．演示給排水功能（詳見附件，（具有軟件著作權(quán)，網(wǎng)絡(luò)版））

（1）演示功能所包含的教學(xué)內(nèi)容

操作程序（順序、步驟）演示——這種演示具有嚴格的順序關(guān)系及操作標準；

操作方式方法演示——這種演示具有一定的選擇性、邏輯性；

偶發(fā)事件演示——這種演示一般用于安全教育、故障處理內(nèi)容，具有強烈的震撼作用；

錯誤操作結(jié)果演示——這種演示具有強烈的刺激作用，使學(xué)生產(chǎn)生深刻的記憶。

（2）演示功能所能實現(xiàn)的教學(xué)目標

示范性標準操作演示教學(xué)；

現(xiàn)場安全教育教學(xué)；

降低誤操作頻率教學(xué)。

（3）演示功能所能實現(xiàn)的教學(xué)效果

通過演示使操作者熟悉操作程序（順序、步驟）；

通過演示使操作者了解操作過程邏輯關(guān)系；

通過演示使操作者高度重視安全操作與安全生產(chǎn)；

通過演示使操作者牢記現(xiàn)場誤操作所帶來的嚴重后果。

2．互動功能

四、實訓(xùn)功能

1）、演示水泵供水方式，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況

2）、演示城市管網(wǎng)供水方式

3）、管道泄漏判斷方法以，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況

4）、演示變頻供水方式

6）、演示不同供水系統(tǒng)的設(shè)備組成與自動控制系統(tǒng)的工作原理

7）、水泵供水系統(tǒng)的配電系統(tǒng)組成與控制方式、原理

9）、變頻供水控制系統(tǒng)組成與工作原理

10）、演示不同供水系統(tǒng)實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、

11）、演示不同供水系統(tǒng)壓力調(diào)控

12）、演示不同供水系統(tǒng)漏損定位

13）、演示不同供水系統(tǒng)突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬

14）學(xué)習(xí)城市管網(wǎng)中的各種儀表使用

15）、減壓閥在系統(tǒng)中的使用和維護

16）、流量計的調(diào)效，和維護

17)、用用戶抄表

五、配置方案