Автономний вузол обліку стічних вод для малих КНС на базі СБТВ-025 та ЕРГОМЕРА-160.04RS232

Лічильник стоків на невеликих каналізаційних насосних станціях

Малі каналізаційні насосні станції часто розташовані далеко від диспетчерських пунктів, не мають постійного обслуговчого персоналу, а обладнання встановлюється безпосередньо в колодязі або компактній підземній камері.

Водночас оператору необхідно знати:

скільки стічних вод перекачано;
якою є поточна витрата;
чи виникають зворотні потоки;
який тиск підтримується в напірному трубопроводі;
чи справно працює вузол обліку;
коли потрібно направити персонал на об’єкт.

Для таких умов пропонується автономний вузол обліку на базі ультразвукового лічильника СБТВ-025 та автономного GSM/GPRS-модема ЕРГОМЕРА-160.04RS232.

Рішення призначене насамперед для малих КНС з одним напірним трубопроводом діаметром до Ду100, де потрібно організувати достовірний облік стічних вод і дистанційно отримувати дані без створення складної стаціонарної системи диспетчеризації.

Склад технічного рішення

До складу вузла входять:

СБТВ-025 виконання "для стічних вод"

Ультразвуковий лічильник встановлюється на напірному трубопроводі КНС та забезпечує вимірювання:

миттєвої витрати;
накопиченого об’єму стічних вод;
часу роботи та простою;
температури середовища — залежно від виконання;
тиску в трубопроводі — при встановленні відповідного датчика.

СБТВ-025 може застосовуватися для побутових і промислових стічних вод, а також для забруднених рідин, суспензій та емульсій. Відсутність рухомих частин зменшує механічний знос і потребу в регулярному технічному обслуговуванні. Для напірних мереж доступні фланцеві виконання Ду50–Ду100.

ЕРГОМЕРА-160.04RS232

Автономний модем підключається до цифрового інтерфейсу RS-232 лічильника та виконує функції:

зчитування поточних показань;
отримання архівних даних;
збереження вимірювальної та службової інформації;
передавання даних через GSM/GPRS;
фіксації аварійних подій;
контролю стану підключених сигнальних ліній.

Модем має основну та резервну SIM-карти, може передавати інформацію за розкладом або після настання заданої події та працює як від внутрішнього джерела живлення, так і від зовнішньої мережі.

Як працює система

Вимірювальна ділянка СБТВ-025 встановлюється на напірному трубопроводі після насосного обладнання. Обов’язковою умовою коректного вимірювання є повне заповнення трубопроводу рідиною в місці встановлення лічильника.

Під час роботи насосів СБТВ-025 безперервно визначає витрату та накопичує об’єм перекачаних стічних вод. Вимірювальні дані, архіви та інформація про стан приладу передаються через RS-232 до модема ЕРГОМЕРА-160.04RS232.

Модем через мережу GSM/GPRS надсилає інформацію до:

інформаційної системи підприємства;
диспетчерського пункту;
серверного програмного забезпечення;
SCADA або іншої системи моніторингу.

Оператор отримує не лише загальний показник об’єму, а й історію роботи вузла: зміну витрати, періоди роботи та простою, події, втручання і, за відповідної комплектації, значення тиску.

Схема рішення

Напірний трубопровід КНС → СБТВ-025 → RS-232 → ЕРГОМЕРА-160.04RS232 → GSM/GPRS → сервер або робоче місце оператора

Підключення через цифровий інтерфейс RS-232 є основним варіантом, оскільки дозволяє отримувати розширені дані лічильника. За необхідності може застосовуватися імпульсний вихід, але в такому режимі обсяг доступної інформації буде меншим.

Що контролює вузол обліку

Витрата стічних вод

Оператор бачить поточну продуктивність КНС і може порівнювати її з розрахунковою продуктивністю насосів.

Надмірне зниження витрати може вказувати на:

засмічення трубопроводу;
несправність насоса;
закриту або частково перекриту арматуру;
зношення насосного обладнання.

Зростання витрати може бути пов’язане зі збільшенням притоку, надходженням зливових вод або зміною режиму роботи станції.

Накопичений об’єм

Система визначає обсяг стічних вод, фактично перекачаний КНС за годину, добу, місяць або інший звітний період.

Ці дані можуть використовуватися для:

комерційного або технологічного обліку;
формування балансів водовідведення;
контролю навантаження на очисні споруди;
порівняння обсягів водоспоживання та водовідведення;
аналізу роботи окремих районів або підприємств.

СБТВ-025 має погодинні, добові, місячні, річні архіви, а також архіви подій і втручань. Прилад оснащений енергонезалежною пам’яттю, тому накопичені дані не втрачаються у разі відсутності зв’язку.

Тиск у напірному трубопроводі

За потреби вузол комплектується датчиком тиску.

Одночасний аналіз витрати й тиску дає змогу виявляти нетипові режими:

насос працює, тиск є, але витрата недостатня;
витрата різко знизилася при підвищенні тиску;
після зупинки насосів тиск падає швидше, ніж зазвичай;
виникають гідравлічні удари;
з’являються ознаки витоку або пошкодження трубопроводу.

СБТВ-025 підтримує підключення датчика тиску як опцію. ЕРГОМЕРА-160.04RS232 також може працювати з датчиками тиску у відповідному виконанні, тому конкретна схема підключення визначається під час проєктування вузла.

Аварійні та сигнальні події

Вільні входи ЕРГОМЕРА-160.04RS232 можуть використовуватися для приймання імпульсних або дискретних сигналів від сумісного обладнання.

Залежно від комплектації КНС можна організувати контроль:

роботи насосного агрегату;
аварійного рівня;
затоплення монтажної камери;
відкриття шафи або люка;
наявності зовнішнього живлення;
стану іншого допоміжного обладнання.

Модем підтримує контроль цілісності лінії, облік часу аварій і реєстрацію подій. Це дозволяє використовувати його не лише як засіб передавання показань, а й як елемент базової диспетчеризації малої КНС.

Автономна робота

Однією з головних переваг рішення є можливість роботи без постійного зовнішнього живлення.

СБТВ-025 живиться від вбудованої літієвої батареї. Залежно від виконання термін її роботи становить 6 або 12 років. Лічильник має ступінь захисту IP67 та може виконувати вимірювання і вести архів незалежно від наявності GSM-зв’язку.

ЕРГОМЕРА-160.04RS232 також має автономне живлення. У такому режимі дані передаються сеансами відповідно до встановленого розкладу, наприклад один або декілька разів на добу.

Автономний режим доцільний, коли потрібно:

передавати добові показання;
контролювати основні параметри КНС;
мінімізувати споживання енергії;
організувати облік на об’єкті без надійної мережі 220 В.

За наявності зовнішнього живлення 4–30 В AC/DC модем може передавати інформацію частіше та працювати в режимі, наближеному до реального часу. Ресурс автономного GSM-живлення залежить від періодичності виходу на зв’язок, рівня мобільного сигналу та обсягу даних; у технічних матеріалах зазначено до 1200 сеансів зв’язку.

Розміщення обладнання

Типове рішення передбачає встановлення витратомірної ділянки СБТВ-025 безпосередньо на напірному трубопроводі в окремому колодязі або монтажній камері.

Завдяки роздільному виконанню електронний блок лічильника можна розмістити окремо від вимірювальної ділянки. Доступні кабелі довжиною 1,5, 3 або 5 метрів.

Модем рекомендується встановлювати:

у герметичному монтажному боксі;
вище рівня можливого затоплення;
у місці, доступному для обслуговування;
з урахуванням рівня GSM-сигналу;
з винесенням антени у верхню частину колодязя або назовні.

Стандартний ступінь захисту ЕРГОМЕРА-160.04RS232 становить IP54, а при відповідній герметизації може бути підвищений до IP67. Тому конкретне виконання монтажного боксу необхідно визначати з урахуванням вологості, можливості конденсації та затоплення об’єкта.

Основні переваги рішення

Компактність

Для створення вузла не потрібна велика операторська, окрема шафа автоматики або постійно увімкнений промисловий контролер.

Автономність

Лічильник продовжує вимірювання і накопичення архівів незалежно від стану зовнішнього електроживлення. Модем передає дані за попередньо визначеним графіком.

Мінімальне обслуговування

Ультразвуковий метод не передбачає використання крильчаток, турбін та інших рухомих деталей, які можуть зношуватися або блокуватися забрудненнями.

Дистанційне отримання даних

Для зняття показань не потрібно регулярно відкривати колодязь і направляти персонал на віддалений об’єкт.

Розширені архіви

Оператор отримує не тільки накопичений об’єм, а й погодинну та добову історію роботи КНС.

Резервування зв’язку

Підтримка двох SIM-карт дозволяє використовувати основного й резервного мобільного оператора.

Можливість розвитку системи

ЕРГОМЕРА-160.04RS232 має до чотирьох незалежних імпульсних входів. До системи можна додавати сумісні датчики, сигнали насосів або інші прилади без повної заміни встановленого обладнання.

Де застосовується

Рішення рекомендоване для:

малих каналізаційних насосних станцій;
КНС житлових комплексів;
котеджних містечок;
ОСББ та окремих будівель;
невеликих промислових підприємств;
локальних очисних споруд;
віддалених об’єктів водоканалів;
приймальних вузлів стічних вод;
об’єктів без постійного електроживлення та персоналу.

Типова комплектація

Базовий комплект включає:

ультразвуковий лічильник води СБТВ-025 відповідного діаметра у складі:
- фланцеву вимірювальну ділянку;
- електронний блок із вбудованим архівом;
- кабелем до 5 метрів;
автономний модем ЕРГОМЕРА-160.04RS232;
GSM-антену;
основну та резервну SIM-карти;
герметичний монтажний бокс;
програмне забезпечення або підключення до інформаційної системи.

Додатково можуть встановлюватися:

датчик тиску;
датчик затоплення;
датчик відкриття люка або шафи;
сигнали стану насосів;
зовнішнє джерело живлення;
резервне живлення;
зовнішня антена посиленого виконання.

Межі застосування

Це рішення призначене для напірного трубопроводу, який у місці вимірювання повністю заповнений стічною водою.

СБТВ-025 не є базовим рішенням для частково заповнених самопливних трубопроводів, відкритих каналів, лотків Паршалла або Вентурі. На таких об’єктах витрата повинна визначатися за рівнем потоку із застосуванням обчислювача витрати та відповідної гідравлічної споруди.

Для КНС із декількома напірними трубопроводами, діаметрами понад Ду100, необхідністю винесення обчислювача на значну відстань або розширеною диспетчеризацією доцільно розглядати рішення на базі ЕРГОМЕРА-125.БА або ЕРГОМЕРА-125.БВ.

Результат впровадження

Комплекс на базі СБТВ-025 та ЕРГОМЕРА-160.04RS232 перетворює малу КНС із віддаленого неконтрольованого об’єкта на повноцінний вузол обліку та моніторингу.

Оператор отримує достовірні дані про обсяг і режим перекачування стічних вод, може контролювати тиск та аварійні події, аналізувати роботу КНС за архівами і планувати виїзди персоналу лише тоді, коли це справді необхідно.

Висновок

Комплект СБТВ-025 + Ергомера-160.04/RS232 — оптимальне рішення для тих, кому потрібен достовірний комерційний облік стічних вод на малому об'єкті без витрат на прокладання мережі живлення та без постійної присутності оператора на місці. Це перший, найкомпактніший щабель у лінійці рішень Ергомера для обліку стічних вод — для більших діаметрів і довших кабельних трас варто розглядати Ергомера-125.БА або 125.БВ.

Вузол обліку стічних вод для малих КНС