Giải pháp giám sát trạm nâng trong hệ thống thoát nước đô thị

Nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Để đảm bảo người dân có thể tiếp cận nguồn nước sạch, các chính phủ trên toàn thế giới đã thiết lập hệ thống cống rãnh đô thị để dẫn nước thải sinh hoạt đến các nhà máy xử lý để thanh lọc, thúc đẩy việc sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên nước.

Các trạm nâng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống cống rãnh. Vì đường ống cống dựa vào dòng chảy trọng lực để vận chuyển nước thải, các trạm nâng trung gian giúp nâng mực nước để tạo ra sự chênh lệch độ cao, liên tục thúc đẩy dòng nước và vượt qua các chướng ngại vật địa hình như đồi núi, tàu điện ngầm và sông.

ICP DAS đã triển khai giải pháp tự động hóa và giám sát cho cơ sở xử lý nước thải lớn nhất Đài Loan—Nhà máy xử lý nước thải Bali tại Thành phố Tân Bắc—bao gồm năm trạm nâng. Bộ điều khiển cấp công nghiệp thu thập dữ liệu quan trọng từ nhiều thiết bị khác nhau trong các trạm nâng, thực hiện các hoạt động logic và giám sát các thiết bị như máy bơm, động cơ và van. Dữ liệu này được truyền theo thời gian thực đến hệ thống SCADA trong phòng điều khiển trung tâm, cho phép ban quản lý giám sát từ xa trạng thái của trạm nâng, cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý thiết bị và tính ổn định của hoạt động.

Giải pháp giám sát trạm nâng trong hệ thống thoát nước đô thị​

Trạm nâng thường được lắp đặt theo kiểu giếng ướt hoặc giếng khô. Trong thiết kế giếng ướt, máy bơm được ngâm trong nước thải, trong khi trong thiết kế giếng khô, máy bơm được giữ trong một khoang riêng biệt, tách biệt với nước thải. Thiết bị thường bao gồm một hoặc nhiều máy bơm, động cơ, van kiểm tra, lưới lọc và thiết bị loại bỏ sạn.

WP-8441 đóng vai trò là bộ điều khiển cốt lõi cho các trạm nâng với thiết kế nhỏ gọn, nhiều giao diện truyền thông và 4 khe cắm mở rộng I/O. Nó hoạt động với các module I/O I-87K hiệu suất cao, cụ thể là Mô-đun DI I-87040W, Mô-đun AI I-87017ZW và Mô-đun DO I-87057W để giám sát các thiết bị thiết yếu trong giếng.


Thiết bị trong hệ thống

• Thiết bị giám sát

Module 32 kênh đầu vào DI I-87040W hỗ trợ đầu vào kỹ thuật số loại Sink hoặc Source. Nó cũng cung cấp khả năng cách ly trong mô-đun, với khả năng bảo vệ lên đến 3750 VDC.
Trong giải pháp này, I-87040W nhận dữ liệu trạng thái từ thiết bị, chẳng hạn như trạng thái hoạt động và thời gian chạy của máy bơm và động cơ, cũng như trạng thái của van kiểm tra, giúp ngăn nước thải được bơm chảy ngược trở lại giếng. Sau đó, dữ liệu này được truyền đến WP-8441 thông qua giao thức truyền thông DCON để xử lý và kiểm soát.

• Thiết bị điều khiển

I-87057W nhận lệnh điều khiển từ WP-8441 thông qua giao thức truyền thông DCON và điều khiển ON/OFF động cơ và máy bơm thông qua các kênh đầu ra kỹ thuật số của nó.

• Giám sát mực nước và áp suất

Mô-đun AI I-87017ZW chịu trách nhiệm tiếp nhận dữ liệu từ các đồng hồ đo mức chất lỏng được lắp đặt trong giếng nước thải. Duy trì mức nước tối thiểu là rất quan trọng để ngăn ngừa mùi thoát ra và làm mát các máy bơm giếng ướt, trong khi kiểm soát mức nước tối đa là cần thiết để ngăn ngừa tràn. Khi phát hiện mức chất lỏng quá thấp hoặc quá cao, dữ liệu được truyền qua DCON đến WP-8441, sau đó điều khiển hoạt động của động cơ và máy bơm thông qua I-87057W.

Ngoài ra, I-87017ZW nhận các số đọc áp suất từ đồng hồ đo áp suất. Nếu áp suất đạt đến giới hạn tối đa được cài đặt trước, máy bơm sẽ tự động dừng; khi áp suất giảm xuống giới hạn tối thiểu được cài đặt trước, máy bơm sẽ tiếp tục hoạt động.

I-87017ZW có 10 kênh đầu vào analog vi sai hoặc 20 kênh đầu vào single-ended với tốc độ lấy mẫu ở cả chế độ bình thường (10 Hz) và chế độ tốc độ cao (50 Hz). Nó cũng bao gồm các tính năng bảo vệ mạnh mẽ như bảo vệ ESD 4 kV, cách ly trong mô-đun 3000 VDC, phát hiện dây hở 4~20 mA, cũng như bảo vệ quá dòng và quá áp, đảm bảo khả năng chống nhiễu tuyệt vời trong môi trường công nghiệp.

Sau đó, WP-8441 truyền dữ liệu đến hệ thống SCADA trung tâm qua Modbus TCP. Khi bất kỳ dữ liệu quan trọng nào đạt đến giới hạn trên hoặc dưới được cài đặt trước, hệ thống SCADA sẽ kích hoạt cảnh báo theo thời gian thực để quản lý. Ngoài ra, thông báo có thể được gửi đến nhân viên có liên quan qua email hoặc thiết bị di động, cho phép kiểm tra tại chỗ và khắc phục sự cố ngay lập tức.

WP-8441 được trang bị CPU PXA270 (520 MHz) và chạy trên hệ điều hành Windows CE.NET 5.0, cung cấp nhiều giao diện truyền thông, bao gồm Gigabit Ethernet, USB, RS-232 và RS-485, cho phép tích hợp nhanh chóng và liền mạch với các thiết bị khác.

Xem thêm: https://mctt.vn/lift-station-monitoring