Комитет по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Республики Казахстан Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и коммунального хозяйства НТП РК 4.01-03-2013 ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ВОДООТВЕДЕНИЯ ( к СНиП РК 4.01-03 «Водоотведение. Наружные сети и сооружения»)

1 РАЗРАБОТАН: Акционерное общество «Казахстанский центр модернизации и развития жилищно-коммунального хозяйства»

2 ПРЕДСТАВЛЕН: Управлением технического регулирования и нормирования Комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Республики Казахстан

3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ: Приказом Комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Республики Казахстан от 27 декабря 2013 года № 394-нк с 1 мая 2014 г.

4 ВЗАМЕН: Руководство по проектированию автоматизации и диспетчеризации систем канализации, утвержденного приказом Союзводоканалпроекта от 29 декабря 1972 г. №271

Концепция выбора технических средств контроля и управления должна привести к созданию такой структуры, которая позволит иметь полную, достоверную и оперативную информацию обо всех происходящих на объектах систем водоотведения событиях, в том числе информацию о потраченной электроэнергии, о состоянии технологического оборудования в любой момент времени и готовности его работы в планируемые периоды времени, о состоянии сетей водоотведения и качестве их работы. На основе этой информации осуществлять комплексный контроль и управление всеми объектами, входящими в структуру системы водоотведения. Основная задача, требующая решения при реализации концепции выбора технических средств контроля и управления - это формализация процесса контроля и управления, т.е. подбор и использование математических моделей, адекватно отображающих реальные физические процессы, контроль за состоянием оборудования и объектами управления, а также законы воздействия на них.

Поскольку известно, что основными объектами контроля и управления систем водоотведения являются электродвигатели, насосы и трубопроводы, а математические модели этих объектов достаточно хорошо известны, то и создание автоматизированных информационных систем контроля и управления технологическими процессами водоотведения и очистки сточных вод также не представляет собой особых сложностей.

Для понимания задач, требующих решения при управлении системами водоотведения и очистки сточных вод, необходимо знать структуру этих систем, состав и уровень технического обеспечения, имеющиеся средства контроля и управления и используемые алгоритмы для их работы. При этом основным звеном систем контроля и управления водоотведением должна быть комплексная автоматизированная информационная система централизованного оперативного контроля и управления объектами водоканалов с центрального диспетчерского пункта (ЦДП), в режиме реального времени.

Основой комплексной автоматизированной информационной системы является программно-технический комплекс (ПТК) на базе микропроцессорной техники.

Применение средств автоматизации на базе микропроцессорной техники, энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий, позволит оптимизировать технологические процессы, повысить надежность работы технологического оборудования и снизить эксплуатационные расходы на водоотведение.

Настоящее пособие разработано на основе анализа современных технологии в области автоматизации, обобщения имеющегося отечественного и зарубежного опыта разработки и внедрения АСУ ТП на объектах водоотведения.

Настоящее Пособие является дополнением к разделу 16 «Электрооборудование, технологический контроль, автоматизация и системы управления» СНиП РК 4.01-02 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

В Пособии приведены рекомендуемые объемы технологического контроля, автоматизации, диспетчерского управления и телемеханизации в сетях и на сооружениях, обеспечивающих нормальную эксплуатацию систем водоотведения, освещены основные вопросы проектирования автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) водоотведения.

Для применения настоящего Пособия необходимы ссылочные нормативные правовые акты и нормативно-технические документы в соответствии с Приложением А.

ПРИМЕЧАНИЕ При пользовании настоящим Пособием целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов по ежегодно издаваемому информационному указателю «Нормативные документы по стандартизации» по состоянию на текущий год и соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году, а также АГСК «Перечень нормативных правовых актов и нормативно-технических документов в области архитектуры, градостроительства и строительства, действующих на территории Республики Казахстан». Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящего нормативного документа следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем Пособии использованы термины из нормативных правовых актов и нормативно-технических документов, включенных в раздел «Нормативные ссылки».

Разработка (проектирование) и внедрение автоматизированной системы контроля и управления для водоотведения целесообразна в тех случаях, когда важнейшие решения, влияющие на стратегию или цели управления, развитие и совершенствование системы, основываются на опыте человека, его интуиции, которые не поддаются формализации и потому не могут быть запрограммированы; частично или полностью (в зависимости от типа АСУ и вида информации) автоматизируются процессы сбора, регистрации, хранения и обработки информации, т.е. процессы, которые без ущерба для функционирования системы могут выполняться автоматически. Основное отличие систем автоматического управления (САУ) от АСУ состоит в том, что человек в АСУ не только контролирует работу оборудования, но и активно участвует в самом процессе управления: оценивает результаты обработки оперативной информации; принимает решения по координированию работы отдельных звеньев АСУ; берет на себя оперативное управление при отказах или сбоях в системе обработки данных; на основе результатов проведенных измерений выбирает методику научных изысканий и определяет направление и последовательность проведения экспериментов. По функциональному назначению автоматизированные системы водоканалов систематизируют как:

АИСУ ТП - автоматизированная информационная система управления технологическим процессом (верхний уровень - ЦДП);

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом (нижний уровень - локальные системы на обьектах);

АСУПП - автоматизированная система управления производственным процессом;

АСДКУ - автоматизированная система диспетчерского контроля и управления;

АСКУВ - автоматизированная система коммерческого учета водоснабжения;

АСКУЭ - автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии.

При разработке автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом (АСУ ТП) водоотведения необходимо учитывать следующие требования:

5.1. АСУ ТП водоотведения и очистки сточных вод должна иметь распределенную многоуровневую структуру;

5.2. Количество уровней управления АСУ ТП определяется сложностью объекта управления и его расположением в пространстве (териториально);

5.3. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать возможность осуществления различных режимов управления и безударный переход из одного режима управления в другой;

5.4. Технические средства АСУ ТП различных уровней должны обеспечивать локальную автономность управлении;

5.5. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать выполнение стандартных и нестандартных алгоритмов управления;

5.6. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать организацию каналов связи, обеспечивающих передачу служебной и управляющей информации;

5.7. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать достоверную передачу информации и команд управления по различным каналам связи;

5.8. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать возможность наращивания технических средств с целью расширения АСУ ТП;

5.9. Технические средства АСУ ТП должны обеспечивать различные виды интерфейса с пользователями на АРМ объектов;

5.10. Технические средства АСУ ТП на основе специального программного обеспечения должны выполнять анализ событий с последующим архивированием итогов посуточно, помесячно, квартально и т.д.;

5.11. АСУ ТП должна решать следующие задачи:

- отслеживать состояние сооружений очистки сточных вод и прогнозировать их качественные характеристики;

- отслеживать состояние технологического оборудования систем водоотведения прогнозировать его работоспособность и качественные характеристики работы;

- вырабатывать законы управления, обеспечивающие критерии оптимальности.

Таким образом, основной задачей при разработке АСУ ТП водоотведения является распределение функций управления процессом водоотведения по нескольким уровням, с присвоением системе управления каждого уровня своего статуса принятия решения и создания единого информационного пространства в пределах всей системы управления.

Организационной основой такой концепции построения АСУ ТП водоотведения может служить распределенная Автоматизированная Информационная Система Управления Технологическим Процессом (АИСУ ТП), состоящая из локальных интеллектуальных информационно-управляющих систем.

Схема водоотведения обслуживаемого объекта (города, промышленного предприятия) включает разнообразные сооружения, которые по своему назначению делятся на две основные группы.

К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и транспортирования сточных вод:

- внутренние водоотводящие устройства (внутренняя сеть);