Измерение расхода питьевой воды на удаленных измерительных станциях

Опубликовано: 3 декабря 2014 г. в 16:29, 53 просмотраКомментировать

  • Раздельное измерение для снабжения трех муниципальных участков питьевой водой
  • Децентрализованное размещение распределительных станций без подключения к источнику питания
  • Точное измерение потребления питьевой воды и минимизация потерь

Вводная информация

В ведении компании WWAZ (Wolmirstedter Wasser und Abwassre Zweckverband, Ассоциация Водоснабжения и Водоотведения г. Вольмирштедт, Германия) находится огромная сеть водоснабжения и водоотведения, обслуживающая 26 муниципальных районов (до реформы округа 1991 года разделенных на 32 района). С 1991 года компания WWAZ осуществляет независимое снабжение питьевой водой 55 000 потребителей (домов и предприятий). С этого же года осуществляется постоянный ремонт и реконструкция неисправных сетей водоснабжения. В результате удалось достичь стабильности давления водопровода и повысить качество питьевой воды. Модернизация оборудования позволила значительно сократить потери питьевой воды. Свой вклад в это достижение внес и штат высококвалифицированных сотрудников, своевременно устраняющих повреждения водопроводной сети.

Имеется приблизительно 14 000 счетчиков для измерения потребления питьевой воды, включая все большие и домовые счетчики. В настоящее время на самых удаленных распределительных станциях без подключения к источнику питания используются механические лопастные расходомеры. Недостатком данных приборов является их погрешность от 2 до 5%. Они также нуждаются в регулярном обслуживании. Согласно исследованию, проведенному известным поставщиком, ежегодный уровень погрешности может достичь 5%. По этой причине компания WWAZ решила заменить все механические счетчики на более точные электромагнитные расходомеры.

Требования к измерениям

Первые три измерительных узла, на которых будет заменено оборудование, находятся на распределительной станции коммуны Айхенбарлебен. Здесь основной водопровод разделяется на три водовода, по которым питьевая вода поступает в 3 муниципальных района. На каждый из этих водоводов необходимо установить отдельный расходомер, который заменит ранее использовавшиеся механические лопастные счетчики. Два водовода имеют диаметр ДУ 150, один – ДУ 200. Поскольку подключение к внешнему источнику питания недоступно, возможно использование только приборов, оснащенных собственной батареей. Заряда батареи должно хватать как минимум на 1 год. Приборы также не должны нуждаться в обслуживании. В целях сокращения эксплуатационных затрат показания расхода должны отсылаться на контрольную станцию путем беспроводной дистанционной передачи, без необходимости сбора данных на месте. Также, поскольку при определенных обстоятельствах на распределительную станцию может проникнуть вода, электроника должна быть герметичной, с минимальной степенью пылевлагозащиты IP67 или лучше IP68. При проникновении воды дополнительный поплавковый переключатель подает сигнал. Скорость потока низкая, приблизительно 1-10 м3/час. Минимальная скорость может быть менее 0, 1 м/с. Даже при таких низких расходах (которые могут наблюдаться, к примеру, в ночное время), приборы должны осуществлять измерения с максимальной погрешностью 1,5%.

Решение KROHNE

Для данного применения компания KROHNE осуществила поставку 3 электромагнитных расходомеров WATERFLUX 3070 F с питанием от батареи, диаметром ДУ 200 и ДУ 150. Каждый из трех приборов оснащен двумя мощными батареями. Водоводы снабжают питьевой водой маленькие районы, с числом жителей от 100 до 300 человек. Для точного измерения резких и непродолжительных перепадов расхода, необходимо увеличить настройку частоты измерений прибора WATERFLUX в соответствии с нижеследующей таблицей:

Настройка Частота измерений Количество измерений на единицу времени

Ресурс батареи, приблизительно

2 батареи/внешний аккумулятор

Стандарт 1/15 Гц 1 кажд. 15 сек 15 лет 20 лет
Модификац. 1 Гц 1 кажд. 1 сек 1½ – 2½ лет 3-5 лет

Т.к. отсутствует обратная циркуляция, необходимо измерять только прямой расход. Компания WWAZ использует два устройства KGA 42 с питанием от батареи для беспроводной удаленной передачи данных. Аббревиатура KGA означает KROHNE GSM Antenna, GSM расшифровывается как Global System for Mobile Communication (Глобальная Система Мобильной Коммуникации).

Каждый из двух этих устройств имеет 4 цифровых и 2 аналоговых выхода. Из этих 8 цифровых выходов, 3 предназначены для измерительных сигналов, 3 для сообщения об ошибках (самодиагностика или низкий уровень заряда батареи) и 1 для внешнего поплавкового переключателя, подающего сигнал при проникновении воды на распределительную скважину. Четыре аналоговых выхода используются для мониторинга давления.

Даже при минимальных показаниях расхода менее 10 м3/час и скорости потока 0,01…0,1 м/с, расходомер осуществляет измерение с погрешностью менее 0,5% от измеряемого значения.

 

Преобразователи 3 приборов WATERFLUX и 2 KGA 42

Прибор WATERFLUX не требует отдельного заземления, поскольку в стандартный комплект входит эталонный электрод. Устройства KGA для беспроводной передачи данных в центр управления подключаются через Bluetooth на месте техническим специалистом KROHNE. Возможна прямая замена механического лопастного расходомера без конверсии. Расходомер WATERFLUX не требует наличия прямых участков на входе и выходе. Поэтому эти приборы прекрасно подходят для небольших помещений.

Преимущества для пользователя

Теперь компания WWAZ имеет возможность отслеживания самых последних показаний приборов и значений расхода для трех муниципальных районов, а также немедленного выявления ошибок. Для визуализации и анализа данных используется программа PCWin. Это позволяет исключить сбор данных на месте. Выезд на место необходим исключительно для замены батарей.

Это означает существенное сокращение и контроль эксплуатационных и текущих затрат. К примеру, оператор может воспользоваться предложением мобильных компаний для корпоративных клиентов и получать данные по СМС. Производитель обеспечивает запас сменных батарей на долгий срок. Расходомеры устойчивы к износу и не требуют обслуживания. При выявлении определенного уровня потребления в заданное время имеется возможность немедленного обнаружения повреждений и утечек. Например, отклонение от известного показателя расхода в ночное время между 2.00 и 4.00, как правило, говорит о наличии утечки. Уровень заряда батареи прибора передается на измерительную станцию в качестве предупредительного сообщения. При заданной частоте измерений ресурс батареи составляет от 1,5 до 2,5 лет. Первое сообщение направляется за 1 год до исчерпания ресурса, второе сообщение — при 1% запасе ресурса. Ресурс батареи устройства KGA 32 составляет примерно 2-4 года, остаток ресурса отслеживается на измерительной станции. Срок работоспособности приборов WATERFLUX 3070 составляет до 25 лет, они не подлежат досрочной замене по причине амортизации, что явилось большим преимуществом по сравнению с ранее использовавшимися механическими счетчиками.

Скриншот показаний прибора, текущего значения расхода и сообщений о состоянии

Сокращение затрат (пример)

Благодаря лучшей точности прибора WATERFLUX по сравнению с механическими счетчиками может быть достигнуто значительное сокращение затрат, как показывает следующий пример.

Применявшийся ранее механический счетчик измерял с погрешностью до 5%. Это значит, что при максимальном значении расхода 10 м3/час, около 12 м3/день проходили через счетчик без учета. Таким образом, при стоимости кубометра воды приблизительно 1,90 евро, потери в год могли составить до 8500 евро. При тех же условиях измерения компания WWAZ , используя приборы WATERFLUX, может сократить потери в 10 раз, до 850 евро, поскольку погрешность измерения данного прибора при номинальном диаметре ДУ 150 и значении расхода Q = 10м3/час составляет всего 0,5% от измеряемого значения.

Используемая продукция

WATERFLUX 3070 F

  • Автономный расходомер для воды с питанием от батареи и раздельной установкой конвертера
  • Ресурс батареи до 15 лет
  • Подходит для коммерческого учета по OIML R-49 и MI-001
  • Измерительная труба расположена под прямым углом для оптимизации профиля потока
  • Точное измерение без прямых участков на входе и выходе
  • Измерение в двух направлениях от 0 до 12 м/с
  • Возможна установка под землей (степень пылевлагозащиты IP68)
  • Диаметры от ДУ 25 до ДУ 600, полимерное покрытие Rilsan

KGA 42

  • Устройство регистрации данных и GSM антенна для удаленной передачи показаний
  • 4 цифровых и 2 аналоговых выхода
  • Мощный GSM сигнал специально для применения в скважинах
  • Для установки на участках без подключения питания
  • Степень пылевлагозащиты IP68

ООО «КРОНЕ Инжиниринг»

Информация о компании

КРОНЕ Инжиниринг, ООО
Измерительная техника, сервис и ноу-хау для любой отрасли. KROHNE — это разработка и производство инновационной и надежной измерительной техники для всех отраслей по всему миру. Мы предоставляем нашим клиентам оптимальные продукты и решения, которые всегда соответствуют их ожиданиям или превосходят их в отношении качества, эффективности работы, обслуживания и проектных решений. Независимо от отрасли, KROHNE предлагает вам приборы не только для измерения и анализа практически для любой среды,…

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.