智慧水务的建设和应用的必要性

　　智慧水务的建设和应用的必要性目前现在大部分的设备在设计和安装阶段都会通过变频器进行控制，所有的变频器都会有过电压、欠电压、过电流、缺相、反相、过负荷、短路等保护，具有变频器的水泵系统中，可以采集变频器中的电流Βιβλιοθήκη Baidu电压。

　　所有采集的数据都能够在后端进行汇总，并且得到的数据量较大，这对于设备的运行分析有很大的作用，更能实现精准控制。

　　对于重力流供水，水锤现象是破坏管道的罪魁祸首；在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起水击，这种水力现象称为水击或水锤。对于水锤现象，利用物理手段在泵房的出水端安装缓闭止回阀及水锤消除器有很大的意义，通过调整缓闭止回阀阀瓣的开闭速度从而最大程度的消除水锤。

　　目前互联网已家喻户晓，但作为机场行业，对数据的安全性有更大的要求，数据泄漏、可能遭到黑客攻击都是需要考虑的地方。VPN网络传输技术作为目前较为成熟的网络传输方式，通过在公用网络上建立专用网络进行加密通讯，从而实现网络安全的保障。因机场网络的特殊性，仅有1个公网地址，机场下端网络通过做网络端口映射，从而达到使用目的；另外泵房及水池端都是家用互联网，无法在两地之间建立VPN隧道，故需将所有数据传输至机场控制端，在机场控制端进行数据交互。

　　有人值守的泵房，通过望、闻、听、切四个方面进行设备运行状态的判断，这种判断存在一部分人的主观因素，同时需要较多的运行经验，才能判断出设备最真实的运行情况，对于无人值守的泵房，在定期巡视时依然有效，但在大部分的运行时间中，需通过传感器代替人的感官来监视设备的运行。

　　无人值守，就是设备根据设定好的程序自动运行，在设备运行过程中，通过视频监控达到监视设备的目的。

　　5.在水泵的运行过程中，水泵前端的水池可能会出现液位较低的情况，前端液位较低或者出现爆管现象在管道压力上都会有体现，经过人员长期的值守发现，在管道进入空气所以在无人值守泵房的建设过程中还要考虑水泵管道进空气的情况，水泵管道进空气或爆管后，压力会迅速降低，对于定频水泵来说，管道进入空气或爆管压力会迅速降低，同时流量远远低于正常运行时的流量，因此就需要在水泵的出水端安装压力传感器及部分电动阀门，监控管道压力的情况，另外在PLC中添加压力的判断，当出现压力达不到正常压力时，应假定以上两种情况都有可能发生，但要先假设压力过低是因前端液位低，管道进入空气导致的，所以系统要进行一定次数的排气，在经过一定次数的排气后压力仍然不能达到要求，才停止水泵的运行，此时就要人工干预运行。

　　3.在无人值守的泵房中，电源保障也是重要的一环，水泵所处的环境每年都会遇到停电的问题，需达到无人值守要安装足够功率的发电机，大部分的发电机都具备市电和备用电的自动切换功能，在实现无人值守的过程中，还需要将发电机面板上的数据采集并传输至控制系统中，便于控制端观察。

　　4.在脱离人员值守的过程中，管道和设备可能在长期使用过程中出现阀门、胶垫老化导致漏水的现象，在泵房设置浸水报警器，并将报警信号进行采集即可解决该问题。

　　通过在设备电机的前后端安装温度传感器，代替人员用手持式测温仪测温，对比人员用手持式测温仪测温，温度传感器的优点是，能实时监控设备的温度，只需设置温度超温报警就能实现24小时无间断监测。

　　一般情况下，人员在对于设备轴承偏心的现象只能通过声音及人为尺子的测量进行判断，但在无人值守的模式下人员无法随时随地进行观察和测量，从事物本质进行分析，轴承偏心后能够导致设备振幅偏大，同时才会产生异响，抓住问题的本质，出现异响的原因为轴承偏心导致，故通过在设备电机的前后端安装振幅传感器，将抽象化的问题数据化，将声音及运行过程用振幅代替，通过Z轴与X轴方向上的振幅数值判断电机轴承在Z轴和X轴方向的振动频率是否正常。同时在数值上设置超振幅报警功能，更大程度上保证设备安全。

　　1.泵房在运行过程中，需利用水泵和阀门的控制达到启动水泵和停止水泵的目的，故在启动水泵的过程中通过PLC的编程，将水泵和电动阀门的信号进行采集，并对水泵和电动阀门发送开关指令，从而模拟人为运行的操作方式，达到启停水泵的目的。

　　2.经过长时间的运行，发现水泵在停泵时产生的水锤较大，特别是在高差较大的供水系统中，就算设置了缓闭止回阀及水锤消除器后还是有部分水锤产生9博体育app中国官方网站。达到零水锤的现象还需要后期系统编程的配合；在系统编程的过程中，将水泵的停止改为降频停止，因大部分的水泵功率在低于30HZ时基本无有用功，所以在设备降频停泵的程序中，首先降低水泵的运行功率，降至35HZ，降低后关闭电动阀门，待阀门完全关闭后才将水泵的功率由35HZ降为0HZ，这样设置后水锤现象基本消除。

　　摘要：机场供水行业具备一定的特殊性，部分水池设置在山上，利用高差实现供水，机场供水比城市居民供水更关注安全性与经济性，在同时考虑两者的情况下便于管理，泵房实现无人值守是一种必然的趋势；这种模式下需充分考虑无人状态下可能发生的所有故障情况，避免发生故障导致设备损坏从而造成安全事故及经济损失，在设备改造的过程中，需考虑水泵振幅、温度、压力、数据传输安全性、水锤等因素。

　　6.所有通过传感器、变频器及面板采集的数据都要在后台进行存储，部分数据还需要动态显示，特别是振幅及温度，要设置动态曲线图进行动态观察，便于控制端的人员进行检查；另外所有的无人值守泵房都需要具备就地/远程、自动/手动控制功能，这样才能真正利用科技替代人员进行设备运行。

　　7.无人值守泵房最基础的控制就是水泵能够根据液位的高低进行自动启停泵，所以采集水池的液位是控制水泵启停的基础，在液位计的选择上尽量选择液位，比较精准，然后通过网络传输，将数据传至泵房PLC，PLC收到数据后根据数值进行启停泵的判断，另外采集液位数据后，还能设置液位高低报警功能，防止水位溢出。

　　机场供水多数为长距离供水，在高处修建水池后进行重力流供水；水池大多修建在机场范围外的高山上，为了解决网络传输的问题，我们查阅了目前能够实现网络传输设备，同时考虑经济性，我们先后采用了以下三种方式进行传输：

　　无线桥接是把两个不同物理位置的，不方便布线的用户连接到同一局域网，可以起到信号放大的作用。我们考虑采用市面上比较大型品牌的桥接设备，在三点间建立桥接，将位置选定后，我们发现水池、泵房及控制端之间距离都在桥接范围内，水池与控制端可视，但水池与泵房之间不可视，导致数据在水池及泵房直接中断，不能实现三点连接；同时在水池与控制端之间，虽然可视，但遇大雾及大雨天气下信号容易中断，不稳定。

　　LORA是一种低功耗局域网无线标准，其名称“LoRa”是远距离无线电（Long Range Radio），它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线倍。我们采用了LORA设备在水池、泵房及控制端建立局域网，水池与泵房间能够正常传输，但水池与控制端之间因距离较远不能传输，同时在传输过程中视频数据不能正常传输。