《城镇供水厂自动化系统运行与维护课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城镇供水厂自动化系统运行与维护课件（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城镇供水厂自动化系统运行与维护中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准城镇供水厂运行、维护及安全技术规程城镇供水厂运行、维护及安全技术规程 1 自自动动化化控控制制技技术术在在水水厂厂的的普普遍遍应应用用，新新修修订订的的“规规程程”中中增增加加了了第第8章章“自自动动化化系系统统的的运行与维护运行与维护” ，共分为，共分为8节、节、49条条 :一一般般规规定定、控控制制室室、现现场场监监控控站站、不不间间断断电电源源及及蓄蓄电电池池、在在线线仪仪器器仪仪表表、执执行行器器和和驱驱动器、防雷与防电磁涌流、视频系统。动器、防雷与防电磁涌流、视频系统。自动化系统的运行与维护自动化系统的运行与维
2、护2城城市市供供水水行行业业2019年年技技术术进进步步发发展展规规划划及及2020年年远远景景目目标标；（2019年年10月月颁颁布，简称布，简称“2019规划规划”）城城市市给给水水计计算算机机辅辅助助调调度度系系统统应应用用指指南南（2019年年8月月8日发布日发布）；城城市市给给水水行行业业信信息息化化、自自动动化化各各子子系系统统应应用用指指南南（系系列列），2019年年住住建建部部立立项项科研课题，编制中，预计年内发布；科研课题，编制中，预计年内发布；3利利用用自自动动化化技技术术和和信信息息技技术术，可可靠靠地地实实现现对对生生产产过过程程的的监监控控和和维维护护，逐逐步步向向净
3、净水水处处理理和和配配送送过过程程的的模模拟拟和和优优化化的的方方向向过过渡渡，力力争争实实现现各各自自控控系系统统和和信信息息系系统统的的全全面面整整合合，为为行行业业“提提高高水水质质，保保障障供供水水，优优化化成成本本，改改善善服服务务”的的中中心心任任务务提提供供有有效效的的技技术术手手段段，创创造造最最好好的的经经济和社会效益。济和社会效益。 2019规划规划4供水企业自动化、信息化体系基本结构供水企业自动化、信息化体系基本结构依据依据“2019规划规划”共分为九大系统：共分为九大系统： 给给水水企企业业计计算算机机网网络络系系统统（Intranet和和Internet） 给水计算机
4、辅助调度系统给水计算机辅助调度系统（SCADA） 净水厂集散型控制系统净水厂集散型控制系统（DCS） 供水管网信息管理系统供水管网信息管理系统（GIS）5自来水客户服务系统自来水客户服务系统 查表和营业收费系统查表和营业收费系统 给给水水管管理理信信息息系系统统（MIS）,含含水水质质信信息息管管理系统理系统（LIMS） 给水动态数学模型系统给水动态数学模型系统 计算机辅助决策系统计算机辅助决策系统6 水水厂厂自自控控系系统统的的运运行行管管理理大大致致可可分分为为人人员员、设设备备管管理理及及数数据据管管理理等等三三个个方方面面。包包括括管管理理机机构构的的设设置置；维维护护人人员员的的配配
5、备备及及相相应应的的工工作作条条件件；维维护护制制度度的的建建立立和和执执行行；系系统统运运行行、维维护护、检检修修等等情情况况记记录录；备件的管理；数据的分析整理及使用等。备件的管理；数据的分析整理及使用等。一般规定一般规定7（1）管理机构的设置）管理机构的设置 视视水水厂厂规规模模应应为为水水厂厂配配备备24名名自自控控系系统统的的维维护护人人员员和和运运行行管管理理人人员员，具具体体负负责责管管理理系系统统的的日日常常维维护护工工作作和和一一般般故故障障的的及及时时排排除除，以以保保证证系系统统的的正常运行。正常运行。 维维护护人人员员应应掌掌握握自自动动化化（计计算算机机）专专业业知知
6、识识和和给给排排水水专专业业及及电电气气自自动动化化专专业业的的一一般般知知识识，能能熟熟练练使使用用计计算算机机技技术术，熟熟悉悉所所用用系系统统的的结结构构、性性能能，具具备系统的维护、检修能力。备系统的维护、检修能力。8（2）自控系统设备的维护制度）自控系统设备的维护制度 根根据据所所配配置置的的自自动动化化系系统统、在在线线监监测测仪仪表表及及其其它它电电子子设设备备，如如变变频频调调速速设设备备、“综综保保”设设备备等等，制制订订出出各各自自相相应应的的日常维护、检修制度，并按制度进行维护和检修。日常维护、检修制度，并按制度进行维护和检修。除除日日常常维维护护外外，每每年年应应进进行
7、行至至少少一一次次设设备备清清扫扫工工作作。通通常常安安排排在在每每年年的的供供水水高高峰峰前前后后进进行行，并并与与其其它它电电气气设设备备清清扫扫维护工作同期进行。维护工作同期进行。 针针对对计计算算机机等等电电子子设设备备的的定定期期维维护护工工作作的的特特殊殊性性，除除例例行行电电检检，更更需需加加强强对对软软件件系系统统的的维维护护。如如磁磁盘盘的的整整理理、清清除除软件软件“垃圾垃圾”、病毒防护、信息资料备份等。、病毒防护、信息资料备份等。 应建立应急预案应建立应急预案9（3）档案资料管理）档案资料管理 和和水水厂厂其其它它设设备备管管理理一一样样，需需对对自自控控系系统统和和生生
8、产产运运行行记记录录等等资资料料建建立立妥妥善善的的保保管管制度。制度。1）自控系统档案）自控系统档案资料至少应包括资料至少应包括 系统设计方案系统设计方案 系统操作说明书系统操作说明书 系统测试报告系统测试报告 系统和应用软件系统和应用软件 系统开发平台及使用手册指令集系统开发平台及使用手册指令集 系统竣工图纸和资料系统竣工图纸和资料102）自控系统生产运行）自控系统生产运行资料至少应包括资料至少应包括 日常维护、检修记录日常维护、检修记录 年度清扫、点检记录年度清扫、点检记录 故障事件及处理记录故障事件及处理记录 系统软件升级、应用软件修改记录系统软件升级、应用软件修改记录 硬件系统更新硬
9、件系统更新11（4）数据的管理与应用）数据的管理与应用 建立生产数据保管的规章制度；建立生产数据保管的规章制度； 确保实时数据的完整并达到相应的精度；确保实时数据的完整并达到相应的精度； 确保指定期限内历史数据的完整；确保指定期限内历史数据的完整； 确保自动或人工定期备份指定期限内的所有确保自动或人工定期备份指定期限内的所有数据；数据； 确保备份数据保管的安全可靠；确保备份数据保管的安全可靠； 定期检查上述五项是否都已落实，并限期整定期检查上述五项是否都已落实，并限期整改不完善之处。改不完善之处。12自动化系统的运行与维护相关名词解释自动化系统的运行与维护相关名词解释 “点检点检” 指对控制系
10、统的各个指对控制系统的各个I/O（输入/输出）点点逐点进行性能检查逐点进行性能检查 平均无故障时间（平均无故障时间（MTBF） 衡衡量量控控制制系系统统可可靠靠性性的的指指标标。可可靠靠性性是是指指系系统统或或设设备备在在指指定定条条件件下下、指指定定的的时时间间的的周周期期内内，完完成成其其预预定定功功能能的的能能力力。是是在在一一定定的运行时间里所出现故障次数的概率值。的运行时间里所出现故障次数的概率值。13 可可靠靠性性用用设设备备的的平平均均无无故故障障间间隔隔时时间间（MTBF-Time Between Failure）来来描描述述，以以小小时时为为单单位位。由由制制造造厂厂商商提提
11、供供产产品品的的MTBF的设计值。的设计值。 目目前前绝绝大大部部自自动动化化控控制制系系统统硬硬件件的的MTBF均均可可水水厂厂的的使使用用要要求求，如如PLC（可可编编程程控控制制器器）的的MTBF可可达达到到10万万小小时时（约约11.5年）。年）。14 为什么规定了两个为什么规定了两个MTBF指标指标本本标标准准中中规规定定：系系统统的的MTBF8,760h（1年年），设备的设备的MTBF50,000h （5.7年年） 水水厂厂自自动动化化系系统统由由控控制制设设备备、通通讯讯、操操作作站站、服服务务器器、在在线线仪仪表表、执执行行机机构构等等设设备备构构成成，其其中中任任何何一一个个
12、设设备备，甚甚至至端端子子虚虚接接，均均会会影影响响系系统统的的MTBF指指标标，故故通通常常按按系系统统中中保保障率最低设备确定系统障率最低设备确定系统MTBF指标。指标。 系统系统MTBF需要依靠精细维护管理达标需要依靠精细维护管理达标15 供水厂自动化系统的可用性供水厂自动化系统的可用性 系系统统可可用用性性是是一一个个概概率率值值，指指在在任任何何指指定定时间段内系统完成其规定功能的能力。时间段内系统完成其规定功能的能力。 可可用用性性以以使使用用率率A表表示示，在在预预测测一一个个系系统统的可用性时（设计阶段），可按下式计算：的可用性时（设计阶段），可按下式计算：Ap=MTBF/（M
13、TBF+MTTR）100%1式中：式中：MTBF 平均无故障间隔时间平均无故障间隔时间 MTTR平均恢复时间平均恢复时间16 对于一个已正常使用的系统，其使用率对于一个已正常使用的系统，其使用率A用下式计算：用下式计算：A = Tu/（Tu + Td）100% 2式中：式中：Tu正常运行时间累计值正常运行时间累计值 Td故障停用时间累计值故障停用时间累计值（不含（不含正常停用时间）正常停用时间） 计计算算使使用用率率的的条条件件：运运行行6个个月月以以上上及及其其维护记录维护记录17系统平均恢复时间系统平均恢复时间MTTR MTTR反映的是系统的可维护性反映的是系统的可维护性 可可维维护护性性
14、是是在在给给定定的的使使用用条条件件下下，当当发发生生故故障障后后，系系统统恢恢复复其其全全部部功功能能及及正正常常工工作作状状态态的的能能力力。用用MTTR衡衡量量，包包括括管管理理时时间间、运运输时间及修复时间。输时间及修复时间。 当确定了系统可用率和当确定了系统可用率和MTBF后，用式后，用式1计算计算MTTR：MTTR MTBF99.8 MTBF 18水厂自动化运维考核指标水厂自动化运维考核指标平均无故障时间MTBF（h）使用率（）（）平均恢复时间MTTR（h）8,760（1年年）99.81717,520（2年年）99.83550,000 （5年年）99.810019 为为了了保保证证
15、使使用用率率达达到到99.8的的指指标标，应应要要求求系系统统集集成成商商承承诺诺良良好好的的售售后后服服务务，尽尽量量缩缩短短供供应应维维修修备备件件的的时时间间。也也要要求求使使用用者者提提高管理水平，库存适当数量的维修备件。高管理水平，库存适当数量的维修备件。 水水厂厂管管理理、维维护护和和操操作作人人员员各各负负其其责责，密密切切配配合合，精精诚诚协协作作，是是水水厂厂自自动动化化系系统统平平稳稳、高效运行的保障。高效运行的保障。建议：建议：20 规规程程8.2.6条条中中，对对操操作作员员站站明明确确规规定定 “严严禁禁非非专专业业人人员员修修改改或或测测试试各各种种应应用用软软件件
16、”这这里里的的“专专业业人人员员”指指水水厂厂专专职职自自控控系系统统维护检修人员或经批准的系统商技术人员。维护检修人员或经批准的系统商技术人员。即即使使是是懂懂得得计计算算机机技技术术的的运运转转人人员员，未未经经批批准准，也也禁禁止止修修改改应应用用软软件件或或进进行行与与运运行行无无关的操作，如随意使用移动存储介质等。关的操作，如随意使用移动存储介质等。 曾曾发发生生过过卸卸载载应应用用软软件件造造成成系系统统瘫瘫痪痪的的案案例。例。21 UPS不不间间断断电电源源是是保保障障水水厂厂自自控控系系统统安安全全运行的重要设备。运行的重要设备。 防防止止水水厂厂交交流流供供电电系系统统突突发
17、发故故障障掉掉电电，保保证证自自控控系系统统能能够够完完成成故故障障事事件件记记录录，并并为为安安全退出运行保留足够的时间。全退出运行保留足够的时间。 除除做做好好日日常常维维护护外外，应应重重点点做做好好对对UPS电电池池组组的的维维护护和和更更换换。建建议议逐逐步步使使用用超超级级电电容替代普通铅酸电池。容替代普通铅酸电池。关于关于UPS不间断电源不间断电源 22 在线仪器仪表在线仪器仪表 从从用用途途上上分分，在在线线仪仪表表分分为为过过程程控控制制用用、水质监测用、计量用三大类；水质监测用、计量用三大类； 维维护护好好各各类类在在线线仪仪器器仪仪表表，是是水水厂厂自自动动化化系系统统平
18、平稳稳运运行行，保保障障供供水水安安全全、提提高高供供水水水质的基础；水质的基础； 应重视仪表的定期标定工作。应重视仪表的定期标定工作。23 执行器和驱动器执行器和驱动器 又又称称作作“执执行行机机构构”，分分为为电电动动、气气动动、液压几种类型；液压几种类型； “执执行行机机构构”是是自自控控系系统统与与被被控控设设备备之之间间的控制纽带，是实现自动控制的关键部件；的控制纽带，是实现自动控制的关键部件； 在在早早期期的的控控制制系系统统中中， “执执行行机机构构” 的的质量影响控制系统正常运行的主要因素之一；质量影响控制系统正常运行的主要因素之一；24 自自控控系系统统输输出出的的控控制制信
19、信号号，是是依依据据“执执行行机机构构”的的类类型型，提提供供无无源源常常开开接接点点（DO）或或恒流源（恒流源（AO）或数字通讯；）或数字通讯； 无无论论哪哪类类“执执行行机机构构”，均均与与被被控控设设备备制制作在一体，易发生维护检修界面不清矛盾；作在一体，易发生维护检修界面不清矛盾； 建建议议有有条条件件的的水水厂厂，培培养养和和配配备备多多面面手手维护人才。维护人才。25 防雷与防电磁涌流防雷与防电磁涌流 雷雷电电和和操操作作过过电电压压是是造造成成自自控控设设备备、仪仪表损害的原因之一，造成的损失十分可观；表损害的原因之一，造成的损失十分可观； 每每年年的的雷雷雨雨季季节节前前后后，
20、必必须须检检查查防防雷雷与与防防电涌保护装置，雷雨后必须复查；电涌保护装置，雷雨后必须复查； 重重点点是是保保持持保保护护装装置置运运行行的的良良好好环环境境及及其其有效性、室外引线、电源线；有效性、室外引线、电源线； 对于确定已遭受损坏的器件必须更换。对于确定已遭受损坏的器件必须更换。26 CCTV视频监控系统视频监控系统 视视频频监监控控系系统统是是多多媒媒体体技技术术在在供供水水行行业业的的扩扩展展应应用用，延延伸伸了了运运行行人人员员眼眼睛睛的的，是是安安全全防防范的重要技术手段；范的重要技术手段； 极大减轻了运转人员的劳动强度；极大减轻了运转人员的劳动强度； 需定期模拟动作，检查系统
21、的可靠性；需定期模拟动作，检查系统的可靠性； 需注意定期检查图象存储设备的容量。需注意定期检查图象存储设备的容量。27 自自动动化化、信信息息化化技技术术的的应应用用，为为落落实实 “2019规规划划”提提出出的的“保保障障供供水水安安全全、提提高高供供水水水水质质、优优化化供供水水成成本本，改改善善供供水水服服务务”的总体目标，提供了技术支持和保证。的总体目标，提供了技术支持和保证。 贯贯彻彻实实施施新新的的“规规程程”，必必将将能能够够更更好好地进一步发挥科学技术是生产力的作用。地进一步发挥科学技术是生产力的作用。28重点复习重点复习1、供水厂应制定自动化系统 日常维护、检修制度，并按制度
22、进行维日常维护、检修制度，并按制度进行维护和检修护和检修 ，保证运行维护工作的正常运行。自动化系统的使用率应达到 99.8 。2、水厂自控系统的运行管理大致可分为人员、设备管理、 及数据管理及数据管理 等三个方面。包括管理机构的设置；维护人员的配备及相应的工作条件；维护制度的建立和执行； 系统运行、维护、检修系统运行、维护、检修 等情况记录；备件的管理； 数据的分析数据的分析 和 管理管理 及挖掘使用等。3、自动化系统和设备应 按制度进行维护按制度进行维护 、检查、测试和记录，定期核对自动化信息的准确性、完整性。 自动化系统和设备每年应进行至少一次设备清扫工作。通常安排在每年的 供水高峰前后供
23、水高峰前后 进行，并与其它电气设备清扫维护工作同期进行。 29第三部分：重点复习第三部分：重点复习4、 UPS 不间断电源是保障水厂自控系统安全运行的重要设备。防止水厂交流供电系统突发故障掉电，保证自控系统能够完成故障事件记录，并为安全退出运行保留足够的时间。5、维护好各类 在线仪器仪表在线仪器仪表 ，是水厂自动化系统平稳运行，保障供水安全、提高供水水质的基础。泄氯报警仪设定值应在 1 ppm报警。6、雷电和操作过电压是造成自控设备、仪表损害的原因之一，造成的损失十分可观；每年的雷雨季节前后，必须检查 防雷与防电涌防雷与防电涌 保护装置，雷雨后必须复查。7、 视频监控系统视频监控系统 是多媒体技术在供水行业的扩展应用，延伸了运行人员眼睛的，是安全防范的重要技术手段。30
