CÁCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP GIÁM SÁT CẤP THỦY NƯỚC

CÁCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP GIÁM SÁT CẤP THỦY NƯỚC

 

Cảm biến mực nước cống là "tai mắt" của các công ty cấp nước để kiểm tra những gì đang diễn ra trong thế giới ngầm của họ. Cho đến gần đây, các công trình cống thoát nước khổng lồ đã được lên kế hoạch và không được giám sát, chờ đợi một sự cố thảm khốc nào đó. Ngày nay, ngày càng có nhiều tiện ích và chính quyền địa phương giám sát chặt chẽ cơ sở hạ tầng tốn kém của họ. Một số lợi ích từ việc giám sát mức nước thải là:

▪ Phát hiện trước tình trạng tắc nghẽn

▪ Cử đội bảo trì đến đúng nơi, đúng thời điểm

▪ Ngăn chặn các thảm họa môi trường như tràn nước thải thành phố

▪ Kế toán và tính giá nước thải của các nhà máy công nghiệp

▪ Hỗ trợ quy hoạch tuyến cống dài hạn dựa trên hồ sơ sử dụng thực tế

Bài viết Hướng dẫn ngắn này là hướng dẫn dành cho các công ty điện lực lập kế hoạch triển khai các giải pháp giám sát mức cống. Bốn vấn đề quan trọng được thảo luận trong bài viết này và được liệt kê dưới đây:

▪ Độ bền của giải pháp ứng viên

▪ Hoạt động trong môi trường không khí dễ cháy nổ

▪ Truyền thông và ghi dữ liệu

▪ Dữ liệu đo có sẵn

 

1. Độ bền

Các thành phần hệ thống được lắp đặt trong cống phải chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Đứng đầu trong danh sách các mối đe dọa thù địch là:

▪ Thất bại về thể chất

▪ Sự xâm nhập của chất lỏng và độ ẩm

Lỗi vật lý có thể bắt nguồn từ chất rắn trong nước thải cản trở cơ chế đo lường. Loại hư hỏng này dễ thấy nhất với các cảm biến chìm như phao cơ và cảm biến áp suất. Việc sử dụng các cảm biến không tiếp xúc như radar hoặc cảm biến dựa trên siêu âm làm giảm tỷ lệ hỏng hóc vật lý nhưng không nhất thiết phải loại bỏ những hỏng hóc này. Đặc biệt, khi cống tràn, các loại chất khác nhau có thể dính vào cảm biến không tiếp xúc và chặn mặt bức xạ của nó.

 

Sự xâm nhập của chất lỏng có thể gây ra sự cố không thể khắc phục được của hệ thống. Vì vậy, yêu cầu tỷ lệ bịt kín rất cao. Tỷ lệ bịt kín chính thức IP68 (hoặc NEMA 6P) là không đủ trong môi trường cống rãnh. Sự kết hợp giữa dòng chất lỏng, hóa chất và khí phản ứng là những điều kiện thường không được thử nghiệm trong quá trình xác minh tốc độ bịt kín IP68 (NEMA 6P) trong phòng thí nghiệm.

 

Tóm tắt: Khi kiểm tra tính phù hợp của các giải pháp giám sát hệ thống thoát nước, trong danh mục độ bền, hãy ưu tiên các cảm biến không tiếp xúc được lắp đặt cao trong hệ thống thoát nước. Ngoài ra, hãy tìm kiếm cơ chế niêm phong hỗ trợ bổ sung như niêm phong kép hoặc bảo trì phòng ngừa toàn diện và theo lịch trình được đảm bảo.

 

2. Khí nổ

Khí nổ có thể tồn tại ở một số vị trí cống thoát nước. Mêtan là một loại khí điển hình có thể được tìm thấy trong cống ngầm. Với nồng độ khí thích hợp, một tia lửa điện có thể đốt cháy khí khiến nó phát nổ. Giải pháp giám sát hệ thống thoát nước nên có phương án sử dụng an toàn trong môi trường dễ cháy nổ. Các yêu cầu bổ sung đối với hệ thống an toàn chống nổ sẽ làm tăng giá và cũng có thể làm giảm hiệu suất. Do đó, các hệ thống tiêu chuẩn được ưu tiên sử dụng ở các khu vực thoát nước, nơi không có mối đe dọa về khí nổ. Các hệ thống có thể được sử dụng an toàn trong môi trường dễ cháy nổ phải kèm theo chứng nhận thích hợp từ một hoặc nhiều cơ quan tiêu chuẩn hóa quốc tế hoặc địa phương. Các chứng chỉ được công nhận nhất là:

▪ ATEX (tiêu chuẩn Châu Âu)

▪ FM (chuẩn Mỹ)

▪ IECEx (Quốc tế)

Tuy nhiên, các quy định khác của địa phương có thể được áp dụng như:

▪ NEPSI (Trung Quốc)

▪ GOST (Nga)

Các phương pháp bảo vệ khác nhau: từ vỏ chống cháy nổ đến các mạch điện tử An toàn nội tại. Điều quan trọng cần lưu ý là chứng nhận phải có giá trị cho toàn bộ hệ thống. Việc triển khai các thành phần hệ thống, trong đó mỗi thành phần được chứng nhận riêng lẻ, không đảm bảo rằng giải pháp hoàn chỉnh được chứng nhận.

 

3. Truyền thông và ghi dữ liệu

Thông tin thường được trích xuất từ ​​cảm biến cống theo một trong các cách sau:

▪ Ghi nhật ký cục bộ kèm theo các chuyến thăm định kỳ tới hệ thống cống rãnh để tải xuống dữ liệu

▪ Truyền dẫn không dây loại RF Radio

▪ Truyền dẫn không dây loại Cellular

Ghi nhật ký cục bộ là một kỹ thuật đáng tin cậy vì nó không liên quan đến truyền thông không dây. Các bộ ghi cục bộ làm tăng thêm chi phí cho hệ thống nhưng thường không nhiều bằng các bộ phát không dây và cơ sở hạ tầng truyền thông. Nhược điểm chính là phải xử lý thêm và có sự tham gia của con người trong việc tải xuống dữ liệu ghi nhật ký. Sự tham gia này làm tăng chi phí và dễ xảy ra sai sót.

 

Truyền dẫn không dây được phân loại theo cơ sở hạ tầng truyền thông của chúng. Việc sử dụng cơ sở hạ tầng vô tuyến RF bao gồm cơ sở hạ tầng truyền thông chuyên dụng và việc sử dụng tần số RF được quy định. Tần số được phép cho ứng dụng này có thể khác nhau ở các quốc gia khác nhau. Trong một số trường hợp, cơ sở hạ tầng truyền thông RF là cấu trúc hai tầng trong đó cảm biến hiện trường truyền đến một trung tâm cục bộ và trung tâm truyền (bằng dây hoặc không dây) đến một vị trí trung tâm. Ưu điểm chính của các giải pháp dựa trên Radio RF là độ tin cậy và phạm vi phủ sóng phù hợp. Nhược điểm chính là cần phải thiết lập cơ sở hạ tầng chuyên dụng và những thách thức về quy định của địa phương.

 

Giải pháp thay thế cho việc truyền sóng vô tuyến RF là sử dụng cơ sở hạ tầng di động hiện có. Ưu điểm lớn của kế hoạch này bắt nguồn từ việc tận dụng cơ sở hạ tầng truyền thông hiện có do đó chi phí thấp hơn. Cống thoát nước thường được đặt ở khu vực thành thị nơi có vùng phủ sóng di động tốt. Nhược điểm của việc sử dụng thông tin di động là rõ ràng trong các cống rãnh sâu hoặc được bao bọc bằng kim loại. Ở những vị trí này hoặc những vị trí có kết cấu bao quanh là kết cấu bê tông/kim loại kết hợp, độ bao phủ tế bào ngầm có thể thấp hoặc không tồn tại. Trong một số trường hợp, ăng-ten bên ngoài có thể tránh được những vấn đề này.

 

4. Dữ liệu đo

Cảm biến mức cống không nhất thiết phải giới hạn ở các phép đo mức. Dữ liệu bổ sung có thể mở rộng khả năng của cảm biến:

▪ Cấp độ

▪ Dòng chảy

▪ Nhiệt độ

▪ Cảm biến loại chung khác

Thông tin về mức độ cống rất quan trọng để xác định tình trạng tràn, tắc nghẽn, sử dụng quá mức đường ống, lập kế hoạch dài hạn và hơn thế nữa.

 

Dữ liệu về lưu lượng nước thải (ví dụ tính theo mét khối trên giờ) và dữ liệu về thể tích nước thải (tính theo mét khối) là một khối thông tin bổ sung. Thông tin luồng có thể được trích xuất từ ​​thông tin cấp độ theo một trong hai phương pháp:

 

▪ Sử dụng máng hoặc đập bên trong đường ống thoát nước hoặc dưới hố ga

▪ Sử dụng công thức Manning

Cảm biến nhiệt độ cũng mở rộng tính hữu ích của hệ thống. Ví dụ, nhiệt độ tăng trong thời gian ngắn có thể cho thấy chất thải công nghiệp đang được đổ vào cống rãnh.

 

Cuối cùng, khả năng kết nối với các cảm biến bổ sung thông qua một số giao thức tiêu chuẩn có thể làm tăng thêm hiệu quả của hệ thống. Các cảm biến khác này có thể thuộc loại hóa học (chẳng hạn như PH) hoặc loại sinh học. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các cảm biến độc lập, sẵn sàng kết nối với thiết bị đầu cuối đa năng, hiếm khi có trên thị trường.