供水管网实训装置

一、系统简介

1、供水管网实训装置由：1）城市管网系统模块、2）用户供水系统管网、3）数据处理系统3个基础部分组成。模拟管网的节点处安装压力传感器，流量变送器。以计算机为基础的过程控制与现场监控自动化系统，主要运用SCADA系统采集信号传输及控制，通过信号传输系统的信号传输线，将节点压力信号传输到数据处理系统，对模拟管网运行进行实时监控、数据采集及故障诊断。

2、该实训室可进行市政管网仿真模型展示、管网闭水实验、管网泄漏检测实训、管网事故评判及管网运行工况监测实训等，实训设施设备可供学生实训、教师进修培训、职业技能鉴定、社会培训、企业员工进修等服务项目。

二、供水管网实训装置功能

1、本实验装置主要用于仿真模拟市政供水管网运行工况。该装置通过对家庭用水、管网构件、用水压力的有效模拟，结合数据采集控制系统（SCADA）,对管网运行工况进行分析。为模型校核、漏损监测与定位、突发污染物预警等研究提供依据。

2、市政供水管网系统：管径为DN40。管道材质为UPVC，UPVC管材取得饮用水卫生许可，均按实际供水要求模拟，水厂由水箱来模拟，通过水泵将水量供给到管网中。通过对管网的水泵，阀门的控制，可以实现对管网流向、压力的控制，管网压力可以在0~0.6MPa之间调节。管道中布设过压力变送器、电磁流量计、来监测供水管网流量和压力的变化。装置设置了回水箱、回水泵形成供水回路。、

3、供水系统组网系统：可以实现对水厂、管网和居民用户的模拟，模拟地下管道漏损。管网中布设了水泵、阀门、压力传感器和流量传感器等组件。居民用户通过9个出水龙头来模拟，通过对各个用户龙头开度进行自动控制，可以使每个用户用水量按照设定的模型随时间变化。依靠该装置，可以有效的模拟供水管网中的各种工况，实现对管网的模型校核、压力调控、漏损定位、突发污染物预警等的有效模拟，为科研和实际生产提供依据。

4、下部为地下管道漏损检测实验装置，用于检测地下管道破裂后造成的漏损。采用DN15的UPVC管材质。种管材为市政供水常用的材料。管道设置1个泄漏点，每个漏损点设置窨井，窨井中安装电动调节球阀，用于调节泄漏量。窨井由不水箱、水泵调节阀、软件组成。

该装置通过布设光纤传感器，可以实时监测地下管道破损后的泄露情况。同时，也可以使用探地雷达、听音棒、相关仪等装置确定漏损位置与漏损量。（客户自配仪器）。

5、所有压力、流量、调节信号采集进入PLC，再传到数据库存储，根据数学模型需求调用各个时段的数据。整个系统可由PLC控制自动运行。

二、技术参数

1、输入电源：三相五线220V±10% 50Hz

2、整机容量：≤4.5kVA

3、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%（25℃）  海拔＜4000m

4、外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm

5、模块1号：占地240CM*220CM*100CM

6、模块2号、占地200CM*220CM*100CM

三、设备组成

*设备装置管线分2个框架，用户为1层，都为垂直布置。框架中部放置水泵、水箱。供水道系统、供水设备、给水管道、排水管道、控制仪表、工频水泵、变频水泵、流量计、压力传感器、电动调节阀和控制软件组成。

1、模块1号：占地250CM*220CM*100CM，模拟实验室采用主干管DN40mm，实验室用水泵组来替代水厂，每组水泵2台、1台定速泵、1台调速泵），从而每组水泵代表1个水源。

2、模块2号：占地200CM*220CM*100CM，主干管DN40mm，四周环绕。干管DN32mm与其连接，支管DN20mm。

3、装置设计有储水箱，以便替代二泵房的清水池，让水泵从储水箱经连接管抽水，加压送水至模拟系统的主干管。

*4、自动控制终端用户：输水干管DN32mm、配水支管DN20mm，9路给水系统送水至实验室墙上模拟的用户水龙头，水龙头出水主机自动控制，再循环注入储水箱。输水干管DN15mm中都安装有减压阀，可有效地控制各个支管的压力，从而控制水流、压力，方便做多种教学实验。

5、主水泵2套：立式不锈钢多级离心泵自来水管道变频增压泵高扬程380V/DN40

6、干管流量计：8套、信号4-20MA，接口：DN15，法兰式、电压DC24V

7、干管压力变送器：8套、信号4-20MA，接口：DN15，法兰式、电压DC24V

8、干管电动调节阀、：8套、信号4-20MA，接口：DN15带反馈输出，电压DC24V

9、主管电动比例调节阀、1套、信号4-20MA，接口：DN40带反馈输出，电压AC24V

10、干管压力变送器：1套、信号4-20MA，接口：DN15，法兰式、电压DC24V

11、主管电磁流量计：1套、信号4-20MA，接口：DN32，法兰式、电压DC24V

*12、模块窨井：220V接口：DN15，调节阀、：1套、信号4-20MA，接口：DN15带反馈输出，电压DC24V，

*13、水箱：采用防腐不锈板制成：120CM*700CM*100CM，上开有40CM清洗孔，方便清理。

14、框架采用4080工业铝材和4040铝材组装成型，设备安装有6个移动轮子，可方便移动。

15、减压阀：现场显示，接口：DN15

16、配套的给排水仿真软件，可有效地．演示给排水功能（详见附件，（具有软件著作权，网络版））

（1）演示功能所包含的教学内容

操作程序（顺序、步骤）演示——这种演示具有严格的顺序关系及操作标准；

操作方式方法演示——这种演示具有一定的选择性、逻辑性；

偶发事件演示——这种演示一般用于安全教育、故障处理内容，具有强烈的震撼作用；

错误操作结果演示——这种演示具有强烈的刺激作用，使学生产生深刻的记忆。

（2）演示功能所能实现的教学目标

示范性标准操作演示教学；

现场安全教育教学；

降低误操作频率教学。

（3）演示功能所能实现的教学效果

通过演示使操作者熟悉操作程序（顺序、步骤）；

通过演示使操作者了解操作过程逻辑关系；

通过演示使操作者高度重视安全操作与安全生产；

通过演示使操作者牢记现场误操作所带来的严重后果。

2．互动功能

四、实训功能

1）、演示水泵供水方式，可以有效的模拟供水管网中的各种工况

2）、演示城市管网供水方式

3）、管道泄漏判断方法以，可以实时监测地下管道破损后的泄露情况

4）、演示变频供水方式

6）、演示不同供水系统的设备组成与自动控制系统的工作原理

7）、水泵供水系统的配电系统组成与控制方式、原理

9）、变频供水控制系统组成与工作原理

10）、演示不同供水系统实现对管网的模型校核、

11）、演示不同供水系统压力调控

12）、演示不同供水系统漏损定位

13）、演示不同供水系统突发污染物预警等的有效模拟

14）学习城市管网中的各种仪表使用

15）、减压阀在系统中的使用和维护

16）、流量计的调效，和维护

17)、用用户抄表

五、配置方案