供水管網實訓裝置

一、系統簡介

1、供水管網實訓裝置由：1）城市管網系統模塊、2）用戶供水系統管網、3）數據處理系統3個基礎部分組成。模擬管網的節點處安裝壓力傳感器，流量變送器。以計算機為基礎的過程控制與現場監控自動化系統，主要運用SCADA系統采集信號傳輸及控制，通過信號傳輸系統的信號傳輸線，將節點壓力信號傳輸到數據處理系統，對模擬管網運行進行實時監控、數據采集及故障診斷。

2、該實訓室可進行市政管網仿真模型展示、管網閉水實驗、管網泄漏檢測實訓、管網事故評判及管網運行工況監測實訓等，實訓設施設備可供學生實訓、教師進修培訓、職業技能鑒定、社會培訓、企業員工進修等服務項目。

二、供水管網實訓裝置功能

1、本實驗裝置主要用于仿真模擬市政供水管網運行工況。該裝置通過對家庭用水、管網構件、用水壓力的有效模擬，結合數據采集控制系統（SCADA）,對管網運行工況進行分析。為模型校核、漏損監測與定位、突發污染物預警等研究提供依據。

2、市政供水管網系統：管徑為DN40。管道材質為UPVC，UPVC管材取得飲用水衛生許可，均按實際供水要求模擬，水廠由水箱來模擬，通過水泵將水量供給到管網中。通過對管網的水泵，閥門的控制，可以實現對管網流向、壓力的控制，管網壓力可以在0~0.6MPa之間調節。管道中布設過壓力變送器、電磁流量計、來監測供水管網流量和壓力的變化。裝置設置了回水箱、回水泵形成供水回路。、

3、供水系統組網系統：可以實現對水廠、管網和居民用戶的模擬，模擬地下管道漏損。管網中布設了水泵、閥門、壓力傳感器和流量傳感器等組件。居民用戶通過9個出水龍頭來模擬，通過對各個用戶龍頭開度進行自動控制，可以使每個用戶用水量按照設定的模型隨時間變化。依靠該裝置，可以有效的模擬供水管網中的各種工況，實現對管網的模型校核、壓力調控、漏損定位、突發污染物預警等的有效模擬，為科研和實際生產提供依據。

4、下部為地下管道漏損檢測實驗裝置，用于檢測地下管道破裂后造成的漏損。采用DN15的UPVC管材質。種管材為市政供水常用的材料。管道設置1個泄漏點，每個漏損點設置窨井，窨井中安裝電動調節球閥，用于調節泄漏量。窨井由不水箱、水泵調節閥、軟件組成。

該裝置通過布設光纖傳感器，可以實時監測地下管道破損后的泄露情況。同時，也可以使用探地雷達、聽音棒、相關儀等裝置確定漏損位置與漏損量。（客戶自配儀器）。

5、所有壓力、流量、調節信號采集進入PLC，再傳到數據庫存儲，根據數學模型需求調用各個時段的數據。整個系統可由PLC控制自動運行。

二、技術參數

1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz

2、整機容量：≤4.5kVA

3、工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%（25℃）  海拔＜4000m

4、外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm

5、模塊1號：占地240CM*220CM*100CM

6、模塊2號、占地200CM*220CM*100CM

三、設備組成

*設備裝置管線分2個框架，用戶為1層，都為垂直布置。框架中部放置水泵、水箱。供水道系統、供水設備、給水管道、排水管道、控制儀表、工頻水泵、變頻水泵、流量計、壓力傳感器、電動調節閥和控制軟件組成。

1、模塊1號：占地250CM*220CM*100CM，模擬實驗室采用主干管DN40mm，實驗室用水泵組來替代水廠，每組水泵2臺、1臺定速泵、1臺調速泵），從而每組水泵代表1個水源。

2、模塊2號：占地200CM*220CM*100CM，主干管DN40mm，四周環繞。干管DN32mm與其連接，支管DN20mm。

3、裝置設計有儲水箱，以便替代二泵房的清水池，讓水泵從儲水箱經連接管抽水，加壓送水至模擬系統的主干管。

*4、自動控制終端用戶：輸水干管DN32mm、配水支管DN20mm，9路給水系統送水至實驗室墻上模擬的用戶水龍頭，水龍頭出水主機自動控制，再循環注入儲水箱。輸水干管DN15mm中都安裝有減壓閥，可有效地控制各個支管的壓力，從而控制水流、壓力，方便做多種教學實驗。

5、主水泵2套：立式不銹鋼多級離心泵自來水管道變頻增壓泵高揚程380V/DN40

6、干管流量計：8套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

7、干管壓力變送器：8套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

8、干管電動調節閥、：8套、信號4-20MA，接口：DN15帶反饋輸出，電壓DC24V

9、主管電動比例調節閥、1套、信號4-20MA，接口：DN40帶反饋輸出，電壓AC24V

10、干管壓力變送器：1套、信號4-20MA，接口：DN15，法蘭式、電壓DC24V

11、主管電磁流量計：1套、信號4-20MA，接口：DN32，法蘭式、電壓DC24V

*12、模塊窨井：220V接口：DN15，調節閥、：1套、信號4-20MA，接口：DN15帶反饋輸出，電壓DC24V，

*13、水箱：采用防腐不銹板制成：120CM*700CM*100CM，上開有40CM清洗孔，方便清理。

14、框架采用4080工業鋁材和4040鋁材組裝成型，設備安裝有6個移動輪子，可方便移動。

15、減壓閥：現場顯示，接口：DN15

16、配套的給排水仿真軟件，可有效地．演示給排水功能（詳見附件，（具有軟件著作權，網絡版））

（1）演示功能所包含的教學內容

操作程序（順序、步驟）演示——這種演示具有嚴格的順序關系及操作標準；

操作方式方法演示——這種演示具有一定的選擇性、邏輯性；

偶發事件演示——這種演示一般用于安全教育、故障處理內容，具有強烈的震撼作用；

錯誤操作結果演示——這種演示具有強烈的刺激作用，使學生產生深刻的記憶。

（2）演示功能所能實現的教學目標

示范性標準操作演示教學；

現場安全教育教學；

降低誤操作頻率教學。

（3）演示功能所能實現的教學效果

通過演示使操作者熟悉操作程序（順序、步驟）；

通過演示使操作者了解操作過程邏輯關系；

通過演示使操作者高度重視安全操作與安全生產；

通過演示使操作者牢記現場誤操作所帶來的嚴重后果。

2．互動功能

四、實訓功能

1）、演示水泵供水方式，可以有效的模擬供水管網中的各種工況

2）、演示城市管網供水方式

3）、管道泄漏判斷方法以，可以實時監測地下管道破損后的泄露情況

4）、演示變頻供水方式

6）、演示不同供水系統的設備組成與自動控制系統的工作原理

7）、水泵供水系統的配電系統組成與控制方式、原理

9）、變頻供水控制系統組成與工作原理

10）、演示不同供水系統實現對管網的模型校核、

11）、演示不同供水系統壓力調控

12）、演示不同供水系統漏損定位

13）、演示不同供水系統突發污染物預警等的有效模擬

14）學習城市管網中的各種儀表使用

15）、減壓閥在系統中的使用和維護

16）、流量計的調效，和維護

17)、用用戶抄表

五、配置方案