基于IFC液位變送器運(yùn)行手冊和維護(hù)方法

　摘　要：

上海市城市居民對生活用水標(biāo)準(zhǔn)要求的提高以及工業(yè)用水的增加，使得上海市原有供水設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)升級(jí)改造日益迫切。因此，提出基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其硬件配置包括變頻器、壓力變送器及數(shù)顯儀 ；軟件構(gòu)成包括安全監(jiān)控報(bào)警模塊和監(jiān)測自動(dòng)化管理模塊。實(shí)驗(yàn)證明，本文描述的基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)在城市供水設(shè)備遭遇危機(jī)或出現(xiàn)狀況時(shí)的預(yù)警速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在10秒以后逐漸走下坡路，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢。

    近年來，IFC 模式作為 IFC 標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)內(nèi)容，為建筑施工過程所處理的各類信息敘述以及定義提供了可行規(guī)范 [1]。伴隨城市化的迅速發(fā)展，城市企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用水量也在快速增加，城市居民生活條件的改善以及對生活用水標(biāo)準(zhǔn)的提高，均使得城市原有供水設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)升級(jí)改造的要求日益迫切 [2]。

    1 基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的硬件配置
    1.1 變頻器選型
    對系統(tǒng)所使用的變頻器進(jìn)行選型，非常重要的就是明確變頻器的具體容量，方法是根據(jù)所配電動(dòng)機(jī)的額定功率、額定電流去確定變頻器的實(shí)際容量 [3]。系統(tǒng)選擇專為電風(fēng)機(jī)、泵用負(fù)載機(jī)設(shè)計(jì)所用的功能型 U/K 控制手段的富士變頻器 FRNL9PlHS-9CL，這個(gè)是富士變頻器低噪音高功能綜合性變頻器，是電風(fēng)機(jī)、泵用的PLUS 系列，功率范圍設(shè)置在7.9-800KW，帶有自動(dòng)操作界面。當(dāng)功率大于80kW 的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)自帶直流電抗器，從而能夠使用延伸電纜選取部件，簡單實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

    1.2 壓力變送器及數(shù)顯儀的選型
    壓力傳感器與壓力變送器的作用主要是把供水管中的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?-SV 或5-18mA 的模擬信號(hào)，作為模擬輸入模塊（A/D模塊）進(jìn)行輸入，在選取時(shí)，為了避免在傳輸過程中收到干擾或損失，我們一律采取5-18mA 輸出壓力變送器，作為 IFC 的一個(gè)數(shù)字變量輸入，當(dāng)壓力超過非常大值的時(shí)候，立即關(guān)閉所有水泵并發(fā)出報(bào)警輸出。

    2 基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的軟件組成
    2.1 安全監(jiān)控報(bào)警模塊
    報(bào)警設(shè)置主要針對的是各類警報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警級(jí)別、報(bào)警閾值的提醒，同時(shí)還需要針對即時(shí)性的報(bào)警數(shù)據(jù)以及監(jiān)控點(diǎn)的報(bào)警閾值數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，預(yù)估是否會(huì)出現(xiàn)異常狀況（報(bào)警）發(fā)生，如此就可以針對系統(tǒng)提示出的報(bào)警信號(hào)，工作人員及時(shí)出動(dòng)進(jìn)行現(xiàn)場處理，待解決問題以后有效利用系統(tǒng)進(jìn)行集中反饋和原因分析。

    2.2 監(jiān)測自動(dòng)化管理模塊
    當(dāng)供水管道的承壓狀態(tài)發(fā)生任何形式的變動(dòng)時(shí)，壓力均能夠靈敏、靈活、及時(shí)的將這種改變利用自己的方式表現(xiàn)出來 ；除此之外，當(dāng)壓力過低，也會(huì)使某些管段得不到充分的用水供應(yīng)，而壓力太高，也會(huì)增加管道爆裂的機(jī)率，而漏水量越多，造成的水資源浪費(fèi)就越嚴(yán)重。因此通過監(jiān)測壓力的改變，可以真實(shí)、有效、及時(shí)的反映出供水設(shè)備運(yùn)行的具體狀況，并作出相應(yīng)的維護(hù)措施。

    3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與效果分析
    為了更加清楚、具體的看出此系統(tǒng)的應(yīng)用效果，特與傳統(tǒng)城市供水設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行對比，對其維護(hù)能力進(jìn)行比較。

    3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    為保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將兩種系統(tǒng)設(shè)計(jì)置于相同的試驗(yàn)參數(shù)之中，進(jìn)行維護(hù)能力的相關(guān)試驗(yàn)。

    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    試驗(yàn)過程中，通過兩種不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)在相同環(huán)境中進(jìn)行工作，分析其維護(hù)能力的變化。實(shí)驗(yàn)效果對比圖見下圖所示:

    從上圖可明顯看出，本文設(shè)計(jì)的基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)在城市供水設(shè)備遭遇危機(jī)或出現(xiàn)狀況時(shí)的預(yù)警速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在10秒以后逐漸走下坡路，實(shí)驗(yàn)證明本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢。

    4 結(jié)束語
    本文對基于液位變送器運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，依托 IFC 運(yùn)行機(jī)制，根據(jù)城市供水設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)狀況的反饋與分析，對維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文章的描述能夠?yàn)榛谝何蛔兯推髟谏虾Ｊ谐鞘信潘\(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法提供理有效和廣泛的應(yīng)用。

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