小区二次供水系统通信利用工业以太网交换机连接局域网
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

小区二次供水指的是将城市公共供水经过储存以及加压再经由小区内自来水管道再供用户使用的过程,传统的二次供水一般指的是采用蓄水池(一般都是放置在楼顶)进行的,现在由于楼宇高度的增加以及出于节能减耗的需要,多采用无负压供水设备实施小区二次供水。二次供水设备直接与公共自来水管网连接,在市政管网上直接叠压供水,无负压二次供水设备按照工作方式的不同可以划分为:囊式气压供水设备,强制叠压供水设备以及变频恒压供水设备。

系统描述

变频恒压供水系统采用一般都是通过PLC采集自来水管网压力参数数据(一般均为4~20mA模拟量信号)以及水泵的启停状态(开关量信号),按照其内部预设程序设定的相关参数,输出模拟量信号对变频器进行控制以及通过输出相应的开关量信号控制水泵的启停,小区二次供水系统会同时装备多台水泵,一般情况是多台水泵工频运行,PLC依靠供水量情况启动或者关停相应数量的水泵,单台大功率水泵通过变频器依靠PLC传递的模拟量信号参数控制转速变频运行,对水压实现微调保证水压恒定。以此达到实现水泵的转速依照小区用水量的变化而变化,保持自来水管网水压的恒定。

解决方案

利用可编程逻辑控制器对二次供水系统的水泵进行控制,能够较好的实现自来水管网水压的恒定,但是由于可编程逻辑控制器是独立控制操作,并不能与其他二次供水系统的相应设备实现数据交换,更加不能实现水网监控中心的统一管理。而由于各个小区的二次供水系统并不能实现联网管理,在某些特殊情况下(比如整个城市同时用水量较大或者某处管网出现破裂导致自来水管网压力骤降的情况),独立操作的供水系统依然按照原有设定的参数运行的话,可能会出现所有的二次供水系统满负荷运行但是效果不佳的状况,形成极大的浪费。

依据集散控制系统的“分散控制,集中管理”的原则,供水系统需要实现远程通信来满足监控中心实现统一管理的目标,借助办公自动化技术以及互联网的迅猛发展,以太网技术现在已经深入至社会发展的方方面面。而现在的PLC基本上都已经具备了以太网通信接口,而随着互联网的大潮城市小区都基本上建设有局域网,方便各种以太网设备的接入。采用以太网技术作为小区二次供水系统的通信手段是非常成熟的解决方案。

某城市的二次供水系统决定实施联网管理,通过综合考虑,决定采用以太网技术作为整个系统的通信手段。在实施的过程中,将泵站内部的所有设备实现网络化,将原有的单门型门径控制器更换为带以太网通信接口的网络型门禁控制器,加装通过以太网传输视频信号的网络高清摄像机以及装备带有以太网接口的PLC等。由于泵站内部具有多个以太网设备,需要通过集线器或者交换机作为接入设备将多个以太网设备连接至局域网。

小区二次供水系统一般都是位于小区单元房的地下室或者小区的偏远位置,而泵站内部由于运行的都是机电设备,一般都不会有空调设备对泵站房内的温湿度进行调节,从而导致泵站内部的温湿度环境较为恶劣。而普通的民用交换机/集线器设计初衷都是基于商业环境下运行的,则不能完全适应这种环境。

深圳市鼎信鸿达科技有限公司生产的工业以太网交换机采用工业级设计,能够很好的适应工业现场环境。由于本案例中只是用作以太网设备接入用途,不需要做环网冗余自愈以及网络管理功能,在此采用的是成本较低的NIES-318型非网管型工业以太网交换机,NIES-318提供八个以太网接口用于连接网络设备,其采用DIN导轨安装方式,可以非常方便的安装在泵站的机柜内部导轨上,采用工业四级设计方案,能够在零下四十度至七十五度的温度范围内稳定运行,可以适应泵站内部的恶劣环境。另外NIES-318采用冗余双电源备份输入,一旦主电源出现问题,冗余备份电源立即启用保证交换机不断电运行。通过采用工业以太网交换机将二次供水泵站内的以太网设备接入至小区的局域网,通过其连接互联网,监控中心通过互联网对城市内所有泵站实现统一管理。

连接示意图
小区二次供水系统通信利用工业以太网交换机连接局域网
适用产品型号
 
NIES-318型工业以太网交换机  

 

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